設(shè)置主線化情境，有效提升生命觀念

董玲玲

摘要：以阿爾茨海默氏病的致病病因?yàn)橹骶€情境，利用圖片模型和科學(xué)史材料，完成對重要概念“細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”的學(xué)習(xí)，以合作學(xué)習(xí)的方式幫助學(xué)生初步形成“生命觀念”這一核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：主線化情境;生命觀念;生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

1教材分析及設(shè)計(jì)思路

1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”是《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱《新課標(biāo)》）所列出的第一個(gè)大概念，由三個(gè)重要概念支撐，分別是：細(xì)胞由多種多樣的分子構(gòu)成;細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)：各種細(xì)胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)和功能上有所差異。“細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”是其中一個(gè)重要概念，其次位概念有三個(gè)，具體關(guān)系如圖1所示。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于“細(xì)胞內(nèi)具有多個(gè)相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著物質(zhì)運(yùn)輸、合成與分解、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動(dòng)，它們既有分工又有合作，使細(xì)胞成為一個(gè)相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，完成細(xì)胞水平的各項(xiàng)生命活動(dòng)”這一次位概念的構(gòu)建。這個(gè)概念是在“細(xì)胞由多種多樣的分子組成”這一內(nèi)容之后，是學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞的生存需要能量和物質(zhì)營養(yǎng)，細(xì)胞的代謝過程及生命歷程的基礎(chǔ)。《新課標(biāo)》對本節(jié)課的教學(xué)建議是“建構(gòu)并使用細(xì)胞模型，闡明細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)通過分工與合作，形成相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞水平的各項(xiàng)生命活動(dòng)”。因此，本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是通過建立模型之間的聯(lián)系，有效落實(shí)生命觀念和科學(xué)思維科學(xué)探究的良好載體。基于以上分析，確定本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)為：細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間的分工與合作。

1.2教學(xué)思路與策略

教學(xué)思路：情境導(dǎo)入一提出核心問題一為學(xué)生搭建形成科學(xué)概念的階梯一學(xué)生質(zhì)疑一學(xué)生討論并解釋核心問題一明確重要概念，歸納總結(jié)。

教學(xué)策略：基于本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn)，采用模型識別與建構(gòu)、科學(xué)史材料分析、思維導(dǎo)圖等方法，學(xué)習(xí)活動(dòng)采取自主學(xué)習(xí)、合作探究的方式，在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，采用小組合作，使學(xué)生在活動(dòng)中體會(huì)人與人之間的分工與合作。

2教學(xué)目標(biāo)

①識別細(xì)胞內(nèi)的各個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型，說出它們各自的功能，初步建立細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。

②理解細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)的分工與合作，從細(xì)胞水平理解局部與整體的關(guān)系，明確細(xì)胞是一個(gè)相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞水平的各項(xiàng)生命活動(dòng)，認(rèn)同細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)高度協(xié)調(diào)的是細(xì)胞完成生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

③學(xué)會(huì)分析生物科學(xué)史材料，嘗試作出推理和判斷，歸納概括得出結(jié)論。

④參與小組活動(dòng)的交流與討論，能夠?qū)λ擞^點(diǎn)進(jìn)行評價(jià)，通過小組合作活動(dòng)形成人與人分工合作、和諧共處、團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)的意識。

3教學(xué)過程

3.1情境導(dǎo)入

教師聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)和原有概念，查閱關(guān)文獻(xiàn)資料，確定以阿爾茨海默氏病（AD）作為導(dǎo)入素材。上課時(shí)，教師呈現(xiàn)阿爾茨海默氏病簡介及主要癥狀，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并告訴學(xué)生引起該疾病的原因之一是神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的高爾基體破碎，結(jié)合高爾基體與分泌蛋白的加工分泌有關(guān)，引出本節(jié)課的主題。

3.2提出核心問題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

教師提出本節(jié)課的核心問題：細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)是如何配合，完成分泌蛋白的合成、加工及分泌過程？高爾基體不正常會(huì)引起細(xì)胞出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？從而明確本節(jié)課的目標(biāo)：以分泌蛋白的形成過程為例，建構(gòu)“細(xì)胞各部分相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，共同執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)”這一重要概念，并了解某一結(jié)構(gòu)異常可能會(huì)造成的后果。

3.3為學(xué)生搭建形成科學(xué)概念的階梯

在實(shí)現(xiàn)對概念“細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)，既有分工又有合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”的建構(gòu)過程中，教師采用自主學(xué)習(xí)、合作探究的方式，為學(xué)生提供可靠、充足的事實(shí)，并提出探究式、啟發(fā)式的問題，尋找核心問題的答案。

（1）識別動(dòng)物細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)及其功能。學(xué)生自主學(xué)習(xí)，識別動(dòng)物細(xì)胞模式圖，找到其中高爾基體。接著，再找到其他與分泌蛋白形成過程有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。然后，教師提供各細(xì)胞結(jié)構(gòu)的圖片模型，將各細(xì)胞結(jié)構(gòu)更加直觀地展示給學(xué)生，由學(xué)生識別后貼在黑板，并描述參與分泌蛋白形成過程各個(gè)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

學(xué)生在了解各細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)后，分析各細(xì)胞器功能。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合科學(xué)史材料1帕拉德利用豚鼠胰腺細(xì)胞研究分泌蛋白形成示意圖，分析各細(xì)胞結(jié)構(gòu)在分泌蛋白形成過程中發(fā)揮的功能，并將各細(xì)胞圖片模型按照它們在分泌蛋白形成過程發(fā)揮作用的順序連接起來。

材料1：1960年，科學(xué)家帕拉德在研究分泌蛋白的合成和分泌時(shí)，曾經(jīng)做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在豚鼠胰腺細(xì)胞中注射³H標(biāo)記的亮氨酸，3min后，放射性出現(xiàn)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117min后，出現(xiàn)在靠近質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡中，最后出現(xiàn)在釋放到細(xì)胞外的分泌物中。

（2）討論細(xì)胞各部分在結(jié)構(gòu)與功能上的合作。基于自主學(xué)習(xí)和科學(xué)史材料1的學(xué)習(xí)，學(xué)生明白了各個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)具有的形態(tài)及在細(xì)胞的不同區(qū)域發(fā)揮的功能。教師提出問題：那么，它們是不是就這樣單打獨(dú)斗，沒有聯(lián)系呢？引導(dǎo)學(xué)生小組討論分泌蛋白的合成和分泌，說明細(xì)胞的各部分在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系，并構(gòu)建思維導(dǎo)圖（圖2）。

對于上述問題，學(xué)生在討論過程中，教師可以在小組間進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)他們存在的疑難問題，并適當(dāng)引導(dǎo)。在學(xué)生討論結(jié)束后，由學(xué)生表述觀點(diǎn)，教師總結(jié)：結(jié)構(gòu)上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、質(zhì)膜這些結(jié)構(gòu)都是由單位膜構(gòu)成，具有相同的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，而核糖體可以直接附著在核糖體上，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以出芽將剛形成的多肽鏈包裹在單位膜構(gòu)成的小泡中，轉(zhuǎn)移到高爾基體并與之融合，高爾基體也可以突起形成分泌小泡，并與細(xì)胞膜融合。總之，這些有膜的細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)上都由脂雙層構(gòu)成，可以通過囊泡融合進(jìn)行間接聯(lián)系。功能上，這些結(jié)構(gòu)能夠依次承擔(dān)物質(zhì)合成、加工、分揀、分泌等任務(wù)，各種細(xì)胞器雖然分別局限在特定分區(qū)內(nèi)完成某項(xiàng)生理活動(dòng)，但細(xì)胞器與細(xì)胞器之間也在發(fā)生不斷的物質(zhì)交換，以保證細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)和正常功能。