高中生物自制軟磁板教具的開發與制作

謝麗芬

摘要自制教具擁有多媒體課件所無法替代的功能，利用軟磁板，從學情調查、已有的課程資源、構建理性課堂的需要入手，可開發出滿足教學需求的高中生物軟磁板教具；軟磁板教具的制作包括選購軟磁板、教具的構思、繪制、剪裁、裝袋與說明、修改與完善。

關鍵詞高中生物 軟磁板教具 教具開發 教具制作

隨著多媒體技術在課堂教學中的普及，越來越多的教師習慣用課件教學，忽略教具的使用。教具作為課堂教學的重要課程資源，有著多媒體課件所無法替代的功能。高中生物自制軟磁板教具作為一種課程資源，是建立在教師深入理解教材、充分了解學生、精心設計教學過程的基礎上產生的，要比其他的教具更有針對性、實用性和創造性。

1高中生物軟磁板教具的開發策略

1.1從學情調查入手

教師雖能憑借經驗判斷學生在哪些知識點上存在學習困難，但經驗判斷總會與實際情況存在出入。教師若能在開發軟磁板教具之前，設計調查問卷，全面了解學情，從學生的學習難點入手，才能開發出更符合學情的軟磁板教具。

1.2從已有的課程資源入手

1.2.1從教材的插圖資源入手

各版本的高中生物教材都有著豐富的插圖資源。教材插圖中的“結構模式圖”“過程示意圖”是開發軟磁板教具的重要資源。如教師利用教材中的體液免疫、細胞免疫示意圖，可開發出用于演示體液免疫和細胞免疫過程的軟磁板教具（圖4）。相較于教材插圖，教具更能呈現知識的過程性，既可用于新知識教學，也能用于知識的復習和檢測。

學生對動、植物細胞亞顯微結構的認知，常陷入思維定勢，誤以為植物細胞都有葉綠體和大液泡；動物細胞都有內質網、高爾基體、線粒體……教師若能根據教材中的“動物細胞和植物細胞的亞顯微結構模式圖”開發出相關的軟磁板教具（圖2），在完成相關知識的教學之后，引導學生利用教具，構建人的成熟紅細胞、心肌細胞、洋蔥的根尖細胞、葉肉細胞的亞顯微結構模型。學生在活動中就能體會到并不是所有的植物細胞都有葉綠體，所有的動物細胞都有各種細胞器，從而突破對知識的僵化認知。

有絲分裂、減數分裂是教材中的重要生命歷程，這些生命歷程抽象，內容繁雜，學生較難掌握。教師若根據這些生命歷程，開發出相應的軟磁板教具，用直觀的模型呈現抽象的生理過程，學生更容易整體感知。

有絲分裂是學生學習的難點，學生不善于在各種細節中發現有絲分裂的實質。染色體在復制的基礎上精確分配是有絲分裂最本質的特征。細胞通過有絲分裂最終形成的子細胞都能得到和親代細胞完全相同的一套染色體。核膜的消失與重現、染色質高度螺旋與染色體的解螺旋，其實都和染色體的精確分配有關。教師若能利用軟磁板開發出演示有絲分裂染色體行為變化的教具（圖3），引導學生利用教具演繹有絲分裂各時期染色體的行為變化，學生對有絲分裂的本質會領悟得更加透徹。

1.2.2從教材的生物學概念入手

學生只有較好地理解生物學概念，才有可能形成相應的生命觀念，就這點而言，概念教學就顯得尤為重要。

關于細胞分化，教材是這樣闡述的：“在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代在形態、結構和生理上發生穩定性差異的過程”。若教師就概念講概念，不僅不好理解，也不利于學生的形成科學的思維方法。教師若將概念中的一個或一種細胞用受精卯或造血干細胞呈現，用紅細胞、精子、口腔上皮細胞、神經元細胞或紅細胞、血小板以及各種形態的白細胞表示形態、結構和生理上發生穩定性差異的細胞（圖4），引導學生基于生物學事實和證據的基礎上運用概括的方法。細胞分化這個概念的內涵立刻呼之欲出，學生理解起來也更加簡單。

1.2.3從習題資源入手

對有些習題，學生反復做，但是反復錯。對這類習題，教師可深入挖掘，看能否將解題的關鍵用直觀的軟磁板教具呈現出來。

例：若用P標記類胚胎干細胞的DNA分子雙鏈，再將這些細胞轉入不含P的培養液中培養，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被P標記的染色體條數分別是 （

）

A.中期是46和46、后期是92和46

B.中期是46和46、后期是92和92

C.中期是46和23、后期是92和23

D.中期是46和23、后期是46和23

學生解題通常只關注DNA的半保留，忽略本題的解題關鍵是將有絲分裂過程中染色體的行為變化，與染色體上DNA的半保留復制有機地整合。教師若能利用教具將二者的內在聯系用直觀的“示意圖”（圖5）呈現出來，引導學生發現問題的根源，就能從根本上改變反復做、反復錯的局面。

1.3從構建理性課堂的需要入手

1.3.1從模型構建入手

模型是人們為了某種特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。生物學研究中通常建構的模型包括物理模型、概念模型和數學模型。基于模型構建的需要，開發的軟磁板教具，如“生物膜的流動鑲嵌模型”（圖6）不僅能呈現生物膜的結構特征，還能用來探討生物膜中磷脂分子和蛋白質分子的分布規律，還原生物膜的探索歷程。

1.3.2從科學探究入手

“DNA的結構”學習時，教師既可應用多媒體課件輔助教學，也可以借助幾個探究活動來完成教學，相較于前者，后者更有利于知識的主動建構。教師根據探究活動的需要，開發出若干個脫氧核糖、堿基、磷酸基團、脫氧核糖核酸的軟磁板教具（圖7），讓學生嘗試構建“一個脫氧核糖核酸分子”“一條脫氧核苷酸長鏈”“雙鏈的DNA”的結構模型。借助探究活動，學生對DNA的結構掌握得會更加到位。

2高中生物軟磁板教具的制作流程

2.1選購軟磁板

選購軟磁板，要選擇磁性較強的，若磁性不足則無法經久耐用；還要選擇恰當的顏色，盡量不選擇和黑板相近顏色，如黑色、深綠色，否則，后排的學生很難看清。

2.2根據教學需要完成教具的構思與設計

教師根據教學需要，完成教具的整體構思與設計。教師不僅要明確這套教具的設計意圖以及使用方法，還要對這套教具應包含哪些元件、這些元件如何設計、各元件選用什么顏色、不同元件的尺寸比例等都要做到了然于胸。

2.3根據構思在軟磁板上繪制出軟磁板教具

教師只有對要開發的教具做到了然于胸，才能開始在軟磁板上繪制教具的輪廓。建議選擇鉛筆繪制底稿，便于修改，下筆要輕，避免留下涂改的痕跡。

有些教具，如“生物膜的流動鑲嵌模型”“有絲分裂的演示模型”，教師用鉛筆描好輪廓，就可以直接裁剪；而有些教具，如“造血干細胞”“各種白細胞”“記憶細胞”等，還需要用記號筆在原有的底稿上描出清晰的細胞膜、細胞核的輪廓。常用的記號筆有水性記號筆和油性記號筆兩種。水性記號筆的字跡用水就能輕易擦除，不利于教具的重復使用和長期保存；油性記號筆畫出的線條不僅不易褪色，遇水也不容易化開。因此，繪制軟磁板教具，宜選擇油性記號筆。

2.4軟磁板教具的剪裁

用油性記號筆勾勒教具輪廓，一定要待油墨干透，才能用剪刀裁剪。裁剪的時候，盡量小心，避免將繪制好的教具剪壞。

2.5軟磁板教具的裝袋與說明

通常只有設計者最清楚己開發的教具的使用方法。為方便其他教師使用，建議對制作好的教具進行裝袋與說明。可選擇透明的文件拉鏈袋裝袋，并在拉鏈袋上貼上教具的使用說明，使用說明建議包含教具的名稱和組件、教具的使用說明、相關的圖片等信息。這樣才能最大程度發揮教具的價值。

3軟磁板教具的修改和完善

己開發的教具是否符合教學需要，還有待于實踐的檢驗。教具的大小是否合適？教具的比例是否合理（如細胞分化的概念模型，三種血細胞的大小是否符合客觀事實）？操作是否方便？數量是否滿足學生活動的需要？這些事項都是教師在使用過程中要多加關注的，一旦發現不妥，就應該及時進行修改和調整。