模型建構與實驗探究教學法在“細胞器”一節的應用

盧仕俊

(江蘇省大港中學 鎮江 212028)

2015年江蘇省高中生物學優質課評比活動中，“細胞器”是比賽課題之一。在《普通高中生物課程標準》中，“細胞器”一節屬于必修一《分子與細胞》中的細胞結構部分，具體內容標準為：①舉例說出幾種細胞器的結構和功能；②簡述細胞膜系統的結構與功能；③嘗試建立真核細胞的模型。活動建議為：觀察線粒體和葉綠體。本節重點闡述了細胞器的結構與功能，其中線粒體和葉綠體的結構功能知識又與細胞代謝中的細胞呼吸、光合作用知識相呼應，并是對后者學習的基礎。本節內容中細胞器結構名稱多、概念多，又涉及細胞的微觀結構，因此，選擇何種教學模式對達成教學目標十分重要。筆者在這次優質課評比活動中觀摩了多節“細胞器”的評優課，發現其中模型建構教學法和實驗探究教學法兩種類型的課較有代表性，為此總結如下。

1 模型建構法在“細胞器”一節教學的應用

1.1 新課導入 教師將這節課的主題定為生物探索課堂，首先提供探索背景，即細胞探索的歷史，從19世紀細胞學說建立，展示細胞顯微結構，再到20世紀帕拉德等人利用電子顯微鏡發現細胞超顯微結構，展示細胞亞顯微結構，從圖中可看到細胞質中有多種細胞器，進而引出探究活動一。

1.2 探究活動一: 初探細胞器 教師將學生分成8個小組，并為每個小組提供一種細胞器的介紹材料，每個小組的成員閱讀材料，討論材料介紹的是何種細胞器，找出此細胞器的功能，時間3 min。結束后，每組由1名代表到講臺分享該小組的討論結果，說出細胞器的名稱功能，找到該細胞器對應的結構圖。

1.3 探究活動二: 再認細胞器 學生觀察動植物細胞亞顯微結構圖，每個細胞結構圖中都有多個錯誤，小組合作討論，找出其中的錯誤，時間也是3 min，然后每組派代表介紹探究結果。教師適時總結，細胞中的錯誤正好把8種細胞器都涉及到。這樣，教師總結該細胞器的膜結構，分布等內容。

1.4 探究活動三: 拼裝細胞器 小組合作，變廢為寶，學生利用教師提供的生活中的廢舊物品，如花生殼、毛豆夾、塑料布、泡沫網等，構建一個獨特的真核細胞的模型。完成之后，各小組展示展示細胞模型，說出該材料能替代細胞器的理由。

點評：教師的教學過程利用了模型構建的方法。細胞器是微觀的不易辨認的結構，而建立細胞器的模型之后就變得直觀、形象[1]。教師再通過學生分組合作學習，為學生提供細胞器的介紹材料，讓學生主動學習材料，說出材料介紹的是何種細胞器，找出細胞器的結構圖，此過程屬于概念模型和物理模型的構建，稱之為“初探”。接著，層層深入，繼續認識各細胞器的結構分布，找出細胞結構中的錯誤，從認知的角度來看，先簡單后復雜，先理解再應用，符合學生的認知過程，強化形成的細胞器模型，此為再探。最后一個活動為本節課的點睛之筆，只有了解細胞的模型之后，才能清楚廢舊材料與細胞器之間的相同點，然后利用這些材料建構細胞器，形成相應的動植物細胞。

本節課充分利用了核心建構的方法，激發了學生的學習興趣，在輕松愉快的氛圍中發揮學生的主動創造能力，不僅構建了物理模型、概念模型，也注重了學習目標中情感、態度價值觀目標的建立。

2 實驗探究法在“細胞器”一節教學的應用

2.1 新課導入 教師通過一段視頻導入新課，視頻的內容為人類的個體衰老，通過研究發現個體衰老的原因是細胞衰老，細胞衰老的直接原因是細胞器數量的減少與失效，進而導出細胞器的內容。

2.2 實驗探究一: 觀察線粒體和葉綠體 學生分組實驗，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體，一部分小組觀察植物細胞(葉綠體)；另一部分小組觀察動物細胞(線粒體)，找到細胞器之后，把圖像投影到教室屏幕上。教師要求每個小組觀察細胞圖像，用語言描述所看到的線粒體和葉綠體，描述它們的顏色、形態、大小等，再投影兩個細胞器的三維模式圖和兩種細胞器在細胞中的分布圖，引導學生構建這兩種細胞器的結構功能和分布。

2.3 實驗探究二: 差速離心法 教師展示離心機，介紹離心機的大致使用方法，演示操作及動物細胞差速離心后的實驗結果。由細胞結構顯示，細胞中不只有線粒體、葉綠體，還有多種其他細胞器。依據教材，每個小組探究其余細胞器，并展示，教師總結歸納。

2.4 實驗探究三: 分泌蛋白的合成與運輸 學生閱讀豚鼠胰腺細胞分泌蛋白形成的實驗原理和實驗結果，小組討論：分泌蛋白形成與哪些細胞器有關？分泌蛋白是怎樣形成的？小組分享討論結果，教師總結，強調其中細胞器之間的合作。

點評：教師選擇了實驗探究教學法。課程標準中為本節課設計的課堂活動就是觀察細胞器實驗，通過顯微鏡觀察細胞器，更直觀、真實，更能還原真實狀態下的細胞器。通過對細胞結構的辨認，不僅找到細胞器，也對整個細胞結構有更全面的認識，能深刻認識細胞是一個整體，而不是一個個獨立的細胞器和結構。通過差速離心法和對分泌蛋白合成過程的實驗探究，探索問題，得出結論，還原經典實驗，了解生物學知識的本源。

教師通過一個實驗操作和兩個實驗探究，逐步深入。首先，學生動手操作，找到細胞器，觀察細胞器，學生就有一種探索者和發現者的感覺，主動去探索兩種細胞器的知識，教師引導，深入學習，把這兩種細胞器的知識學精學透。這樣，就可以順利達成探索、觀察其他6種細胞器的目標。第二步，了解差速離心法，認識其他細胞器。最后，探索分泌蛋白的合成與分泌過程，學習“細胞器的合作”。通過三個實驗，以學生自主操作、自主探究為主線，很好地運用實驗探究的教學方法。

3 總結與反思

通過對兩節課的比較，可了解模型建構和實驗探究兩種教學方法的特點及其在“細胞器”一節課中的應用。從而使教師能更好地駕馭兩種教學方式，以期提高教學活動的實效性，適應課改的需要。雖然兩節課的教學方式不同，但設計都很精巧，使同一節課呈現豐富多彩的教學形式，達到了良好的教學效果。盡管對模型建構和實驗探究教學法孰優孰劣不能下定論，但對于這節課卻有如下體會：

生物科學是一門實驗科學，“細胞器”這節課，實驗觀察必不可少，模型建構簡單高效。部分細胞器是高倍鏡可以觀察到的結構，實驗觀察是本節課不能省略的步驟。模型建構也有它的優勢，模型直觀，一目了然，簡單高效，易于學習。

一個好的教學模式固然重要，但教學應不拘泥于教學模式。每個教學模式都有其優點，有其獨特之處，但缺點也一定存在，模型建構和實驗探究也同樣如此。教師如能集兩者之長，以多種教法并行，效果將更佳。

課堂的主動權應在于學生，應讓學生自主選擇課堂活動和學習模式。學生是教學活動的主體，給學生選擇教學模式的權力，效果會更佳。或者允許一部分學生選擇A模式，一部分學生選擇B模式，也不失為一種完美的辦法。