“細胞的基本結構”一輪復習的模塊化教學設計

張 進

(江蘇省鄭集高級中學城區校區 221116)

1 教材分析

“細胞的基本結構”是人教版必修1《分子與細胞》第三章的內容，本章包括“細胞膜——系統的邊界”“細胞器——系統內的分工合作”“細胞核——系統的控制中心”三節。重點是細胞膜、細胞器、細胞核的結構和功能，難點是幫助學生深入理解細胞作為一個生命系統、細胞各組分之間的分工與合作。本節內容知識點多，點與點之間相對獨立，不易從中找出內在邏輯關系，因此在一輪復習中這部分內容的復習設計容易變成新課教學的重復、知識點的堆砌、或是知識點的習題化教學，學生很難能從整體把握。模塊化教學方式是將教學資源開發成彼此聯系而又相互獨立的若干教學模塊的一種教學設計[1]。細胞作為一個基本的生命系統，在復習課的教學中，教師應該挖掘細胞各個組分間結構和功能的密切聯系，找出知識線索，構建知識模塊，通過模塊化教學，幫助學生更好地理解和把握知識，樹立結構與功能統一、部分與整體統一的生物學基本思想。

2 教學目標

2.1 知識目標 簡述細胞膜的成分和功能；舉例說出幾種細胞器的結構和功能，闡明細胞核的結構與功能；簡述生物膜系統的結構和功能。

2.2 能力目標 利用知識之間的內在邏輯線索，建構學科知識模塊，提升核心知識內化、辨析思維和匯聚思維能力。

2.3 情感態度與價值觀目標 樹立結構與功能統一、部分與整體統一的生物學基本思想；認同細胞是基本的生命系統。

3 教學過程

3.1 情景導入 首先展示細胞的顯微結構，引導學生找出細胞的基本結構：細胞壁、細胞膜、細胞質和細胞核。再展示細胞的亞顯微結構圖，比較兩圖找出更多的細胞器以及更復雜的細胞結構。引出探究的問題：細胞的基本結構有哪些？它們具有什么功能？這些細胞的結構和功能之間具有怎樣的聯系？

設計意圖：引導學生從整體上把握本節核心知識。

3.2 模塊一：細胞的基本結構和功能 展示動、植物細胞亞顯微結構圖(圖1)，讓學生比較兩者的差異并獨立自主完成學習任務：①寫出1～8結構的名稱，簡要說出核糖體、內質網、高爾基體的功能；②動物細胞特有的細胞器是什么？植物細胞特有的細胞結構有哪些？③動、植物都有，功能卻不同的細胞器是什么？學生總結并展示學習成果。

圖1 高等動物、植物細胞的亞顯微結構圖

繼續引導學生探究以下問題：①哪些細胞器能產生水？②哪些細胞結構能產生ATP？③在植物細胞亞顯微結構中，根尖分生區細胞不含有哪些結構？學生總結并展示學習成果。

設計意圖：用模式圖直觀地把零散的細胞基本結構和功能中的知識點構建成知識模塊，并引導學生自主構建這些知識。

3.3 模塊二：細胞膜的結構和功能 展示細胞膜的結構模式圖，讓學生自主完成學習任務：①細胞膜主要由哪兩種物質組成？②細胞膜的結構和結構特點、功能和功能特點各是什么？學生展示成果并和教師一同完成概念構建。

教師展示表1，引導學生通過小組合作，比較物質出入細胞方式的異同，完成表中的填空，并思考討論：影響物質跨膜運輸速率的因素有哪些？學生通過合作交流展示答案。

表1 物質進出細胞的方式

設計意圖：通過圖表歸納呈現，學生自主學習共同構建“細胞膜的結構和功能的知識模塊”。

3.4 模塊三：線粒體、葉綠體的結構和功能 展示線粒體與葉綠體的結構模式圖，將圖中兩種細胞器的重要結構標號，讓學生獨立填寫標號所示的結構，明確葉綠體主要由外膜、內膜、類囊體和基質構成，線粒體主要由外膜、內膜、嵴和基質構成。

教師指導學生進一步探究問題：①從基粒的構成、色素和酶的分布層面分析，葉綠體與其功能相適應的特點是什么？②線粒體哪些結構是與功能相適應的？學生總結并展示答案。

設計意圖：把葉綠體和線粒體兩種細胞器放在一起復習，讓學生對其結構和功能進行辨析比較學習，構建“線粒體和葉綠體結構和功能知識模塊”。

3.5 模塊四：細胞核、生物膜系統的結構和功能 教師展示有細胞核、內質網和高爾基體在內的分泌蛋白合成與分泌過程結構模式圖，學生自主學習：①細胞核主要由哪幾部分組成？各部分的主要功能是什么？②染色質(體)的化學成分是什么？二者是怎樣的關系？③生物膜系統由哪幾部分生物膜構成？學生總結并展示答案。

教師引導學生思考分泌蛋白的合成和分泌過程，出示圖2，讓學生合作完成其中的標號代表的是什么，并總結交流答案。

教師進一步設疑:與分泌蛋白合成分泌有關的細胞結構有哪些？在此過程中，這些結構承擔了哪些生物學功能？學生通過小組合作，總結與分泌蛋白合成分泌有關的細胞結構和功能。

設計意圖：通過分泌蛋白的合成和分泌過程，構建了一個集細胞核、細胞器結構和功能的知識模塊。幫助學生深入理解細胞各組分之間的分工和合作，并樹立細胞結構與功能相適應、部分與整體相統一的基本生物學觀點。

3.6 總結 展示圖3作為本節教學的總結。本節主要知識是以細胞的基本結構和功能為核心的“細胞膜的結構和功能”“線粒體和葉綠體的結構和功能”“細胞核、生物膜系統的結構和功能”知識模塊。

圖2 分泌蛋白合成與分泌過程

圖3 細胞的基本結構和功能

4 教學反思

模塊化設計是利用細胞結構和功能的知識線索，通過辨析、比較(如細胞顯微結構與亞顯微結構比較、動植物細胞結構比較、線粒體葉綠體結構比較、物質運輸方式的比較)和生命活動的實例整合(分泌蛋白的合成和分泌過程)構建便于學生掌握和理解的知識模塊。這種設計兼顧自主學習和合作探究，有利激發學生的學習興趣，同時培養學生的自主合作學習能力。細胞結構和功能復習的“模塊化”教學設計不再是新課的重復、零碎知識點的堆砌和知識習題化的無奈之舉，它是對高中生物學高效復習的一種有效嘗試。