高中生物課堂中運用曲線輔助教學的案例與反思

吳天靈

摘 要 結合高中生物教學，分別闡述了3個運用曲線輔助教學的案例與反思。

關鍵詞 高中生物 曲線輔助教學 教學反思

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

曲線輔助教學是指運用繪制曲線、分析曲線的形式進行教學的一種教學方式，它能深刻地、直接地呈現出知識間的聯系，有利于學生進行知識構建，從而加深對知識的理解和記憶。在高中生物教學中，教師常常會遇到這樣的問題：生物知識點特別多，學生往往容易忘記，而即使記住了，如果沒有理解透，遇到綜合型的題目還是容易判斷錯誤。如果教師能設計或找到一個曲線，輔助學生直觀地理解知識以及知識間的聯系，就可以較好地解決上述問題。下面結合高中生物教學，分別闡述3個運用曲線輔助教學的案例及其反思。

1 分泌蛋白質的過程中各種膜面積變化

1.1 知識背景

細胞要分泌蛋白質到胞外，會先在核糖體上合成出肽鏈，肽鏈在內質網中被加工后借助囊泡轉運到高爾基體，此時，內質網膜面積減少，高爾基體膜面積增大。接著，在高爾基體中被進一步修飾加工的蛋白質也借助囊泡轉運到細胞膜，然后通過胞吐的方式分泌到細胞外，此時，高爾基體膜面積下降，細胞膜面積增大。

1.2 存在問題

事實上，學生對分泌蛋白過程中各結構的變化是能理解的，而存在的問題是如果學生純粹記知識，那么他們對各細胞結構間的聯系以及膜面積變化的認識就不夠深刻，遇到相關的題目容易判斷錯誤。

1.3 運用曲線輔助教學

教師在完成分泌蛋白過程的基本分析后，可加入繪制曲線的環節。首先，教師先畫出坐標軸，橫坐標表示時間，縱坐標表示膜面積，然后再向學生提出任務：繪制分泌蛋白過程中內質網、高爾基體和細胞膜的膜面積變化圖。教師可先讓學生畫，然后挑選幾個學生代表在黑板上畫出來。畫完曲線后，教師要進行適當的分析，例如它們的起點會有什么區別？發生變化的時間又有什么區別？最終膜面積發生增大、減少還是基本不變？最后，教師要提醒學生做好筆記。

1.4 教學反思

通過繪制曲線，學生對分泌蛋白過程有了更深刻的理解，也加深了對生物結構決定功能的認識。學習中，可能會出現學生無從下手的情景，教師可以進行適當的引導，例如設置問題：這三個結構膜面積的起點相同嗎？如果不同，它們的起點又分別在哪里？通過這個問題又可以引出知識點：內質網膜面積>細胞膜面積>高爾基體膜面積。此外，在分析曲線時，教師還要提醒學生關注膜面積變化在時間上的先后順序，從而深刻理解該過程。最后，教師再準備相應的訓練題讓學生課堂完成，學練結合，進一步鞏固知識。

2 肺炎雙球菌轉化實驗中R型菌和S型菌的數量變化

2.1 知識背景

在遺傳物質的探索歷程中，格里菲思進行了把肺炎雙球菌注射進小鼠腹腔的體內轉化實驗，艾弗里進行了在培養基上發生的體外轉化實驗。R型菌沒有莢膜，S型菌有莢膜，當有活性的R型菌吸收并重組了S型菌的DNA，它就可能形成莢膜，從而轉化為S型菌。

2.2 存在問題

學生對這兩個實驗的分析及其結論一般都能理解，而存在的主要問題是沒有注意分析或不能理解轉化實驗中兩種菌的數量變化，特別是格里菲思的活R菌與加熱殺死S型菌混合后注入小鼠的轉化實驗，有少數學生甚至會認為R型菌全部都發生了轉化。

2.3 運用曲線輔助教學

為了更好比較體內和體外轉化實驗中兩種菌的數量變化，教師可把繪制曲線放在課程的最后階段，即在實驗過程分析、遺傳機制分析、實驗總結都結束后再加入繪制曲線環節。教師先后要求學生繪制兩個實驗的曲線：第1個是繪制格里菲思第四組實驗中小鼠體內R型菌和S型菌的數量變化曲線（圖2），第2個是繪制艾弗里活R型菌與S型菌的DNA混合后的數量變化曲線（圖3）。由于曲線的繪制有一定難度，教師可以設置一些問題去引導學生，例如：R型菌和S型菌數量的起點在哪里？這兩種菌會分別有怎樣的數量變化？R型菌會全部轉化嗎？實驗結束后它們的數量又如何？教師在學生繪制完成后再給出正確的曲線，同時對曲線進行分析，讓學生真正深刻理解轉化過程。最后，教師要提醒學生做好筆記。

2.4 教學反思

要正確繪制這兩個曲線并不容易，教師不但要進行適當的引導，而且在繪制曲線后還要進行詳細的分析。對于體內轉化實驗，要進行如下解析：R型菌沒有莢膜，容易被免疫系統清除；S型菌有莢膜，免疫系統很難清除。而S型菌是有毒性的，能使小鼠患敗血癥而死，當小鼠患敗血癥時，免疫系統的功能會下降，這樣就不能徹底地清除R型菌，到了后期，不能被清除的R型菌數量就會上升。而對于體外轉化實驗，因為轉化的過程是在培養基中進行的，不存在被免疫系統清除的問題，所以R型菌不會大量減少，培養時，只有部分R型菌能夠轉化為S型菌，它和未發生轉化的R型菌都會發生增殖，從而數量增加，直至營養物質耗盡時數量才會減少。

3 質壁分離及其自動復原

3.1 知識背景

將具有大液泡的植物細胞放在濃度偏高的蔗糖溶液中，細胞會失去水分，發生質壁分離。如果將溶液換成甘油溶液，則植物細胞會先發生質壁分離，然后再發生質壁分離后的自動復原，這是因為甘油能通過自由擴散的方式進入細胞，使細胞內濃度上升，從而細胞重新吸收水分，發生自動復原的現象。但如果把植物細胞放入過高濃度的蔗糖或甘油溶液中，植物細胞不斷失去水分，直至細胞死亡，此時即使把細胞重新放回低濃度溶液中也不會復原了。

3.2 存在問題

學生對上述知識是能理解的，而存在的主要問題是如果學生用文字的形式記錄各種變化，那么可能會容易混淆各種條件或情況，如果遇到靈活多變的試題，學生可能容易做出錯誤的判斷。

3.3 運用曲線輔助教學

教師在完成質壁分離及其復原的分析后，可加入繪制曲線的環節。首先，教師先畫出坐標軸，標明其橫坐標表示時間，縱坐標表示原生質體的相對體積，并在Y軸正半軸畫出表示原生質體初始體積的虛線；然后，教師提出任務：繪制把植物細胞放入適當偏高濃度蔗糖溶液、甘油溶液、過高濃度甘油溶液時原生質體的體積變化曲線。在分析完上述曲線后，教師再提出任務：繪制將上述處理過的細胞重新放回低濃度溶液時的體積變化曲線。

3.4 教學反思

通過繪制曲線，學生對各種情況下植物細胞的體積變化有更直觀的認識。在繪制曲線過程中，有些學生出現無從下手的情況，有些學生不能正確繪制甘油曲線。此時，教師可以引導學生：曲線的起點在哪里？體積如何變化？重新放回低濃度溶液后各組細胞的變化會有什么差別？事實上，只要學生能繪制前半段的曲線，放回低濃度溶液的后半段曲線就較容易繪制。另一方面，教師還要提醒學生，除了甘油外，尿素、硝酸鉀也會發生類似的情況。最后，教師再準備相應的訓練題讓學生課堂完成，學練結合，進一步鞏固知識。

4 小結

通過繪制曲線，學生既可以記住知識，又能掌握知識間的聯系，取得“1+1>2”的效果。通過繪制曲線，不僅能增加課堂教學方式的多樣性，還能吸引學生注意，提升學生學習興趣，另外，還可以讓學生參與到獲得知識、理解知識和記憶知識的過程中去，提升學生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻：

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