解读“细胞结构和功能”的教学
2008-08-07何其
何 其
本文重点阐述以生物学教学中“结构和功能相适应”的学科思想,分析“细胞的结构和功能”的教材特点,以图文转换法为主要的学习方法指导学生学习,以“细胞的结构和功能和谐统一”的教学理念,指导课堂教学,现对该教材的特点及重点、教学中应注意的问题解读如下。
一、教材知识解读
绝大多数的真核生物细胞都有核、质、膜三个部分,膜是控制物质交换的门户,质是新陈代谢的主要中心,核是遗传物质贮存和复制的主要场所,也是遗传性状和新陈代谢的控制中心,各有其重要性,又有其特殊性,相互独立,又相互联系,构成一个和谐统一的、有机的、复杂的生命系统。
1、细胞膜的结构和功能细胞生活在液体环境中,膜是与外界环境相隔的界线,这与结构有关。磷脂双分子层构成基本骨架,这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存在,脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过细胞膜;在磷脂双分子层中镶嵌有蛋白质分子,这一结构的存在,也必然有与之相对应的功能存在,蛋白质分子可作为物质运输的载体,从而使膜具有主动运输的功能。组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动,因而决定了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,既可以使膜中的各种成分需要调整其组合分布而有利于控制物质出入细胞,又能使细胞经受一定的变形而不致破裂,具有保护细胞内部的作用,从而保证了活细胞完成各种生理功能。而物质透过细胞膜等各项生理功能的实施,又需要细胞膜的流动性这一结构特点来保障,这就是结构特点和功能特性的统一。
2、细胞质的结构和功能细胞质是细胞结构中的重要组成部分,是活细胞内新陈代谢的主要场所,也是同化作用和异化作用发生的主要场所。活细胞中的生命活动,绝大多数物质的合成和分解,就是发生在细胞质中,是细胞生命活动最活跃的部位,进一步体现了生命系统的物质性。该内容与第三章生物的新陈代谢中细胞呼吸和光合作用的重点知识联系紧密,教学中应凸现以下重要的学科思想:物质组成结构,结构决定功能;结构和功能和谐统一。
3。细胞核的结构和功能该内容介绍细胞核的组成及原核细胞的基本结构,前者主要由核模、核仁、染色质三个部分组成,核膜使核内与质中的化学反应分开,既相互联系,又相互独立,核膜同样具有选择透过性,控制细胞质与细胞核之间的物质交换,对细胞核内物质具有保护作用,膜上的核孔有利于核、质间进行频繁的、大量的大分子的物质交流,是大分子交换的理想通道;核仁的拆光系统强,是真核生物细胞明显的标志;染色质与染色体的关系既是重点又是难点,具有抽象性,是难消化的知识点;都含有DNA分子,是生物的遗传物质,同样也体现了结构和功能和谐统一。
4、细胞结构的完整性教材最后指出:“细胞的各个部分不是孤立的……只有保持完整性,才能正常地完成各项生命活动。”这是全节内容的总结,应从以下几个方面解读:
(1)从结构上看,细胞的各个组成部分是相互联系的,内质网广泛分布在细胞质,连接着各式各样不同的细胞器,内连接核膜,外连接细胞膜,使膜、质、核连成一体。
(2)从功能上看,细胞中的各种结构有不同的功能,是共同协作的。核糖体合成蛋白质和酶需要的能量由线粒体提供,由内质网加工和运输,高尔基体再加工,细胞膜分泌而协作完成。
(3)从核、质、膜的依存关系看,膜控制物质出入,保护细胞,不能让有害的物质进入细胞内干扰和破坏细胞质中的各种化学反应,使细胞质中化学反应高效、有序地进行;细胞质中线粒体为膜的主动运输提供能量,也为核中的DNA等大分子物质合成提供能量;核中化学反应需要的原料由细胞质提供,需要的酶大都由质中的核糖体提供;细胞质在生命活动中离不开各种各样的蛋白质,也受到核中遗传物质DNA的控制,核、质、膜相互依存和谐统一。
二、教学方法导航
本节教材中,共有大小生物图形32幅,也是教材的一个主要特点,在教学策略选择上,对学生进行图文转换能力的培养就成为教学的亮点,教师应该以图文转换法为主要的学习方法指导学生学习。图文转换法就是将生物图与文字有机结合起来,看生物图可以描述生物学中的理论知识,在图与文字之间相互转换,生物图是生物理论知识和原理的浓缩,引导学生对生物图进行理解,就是理解了生物学中的理论知识。用图文转换法指导学生正确理解线粒体和叶绿体的模型,领悟其二者的结构与功能是统一的,学会看图说话,并指导学生将线粒体和叶绿体的相关知识进行对比学习。采用模型等直观教具,拓展学生的思维空间,通过引导、点拨、发现并总结出新知识。在细胞膜内容中,对细胞膜的结构示意图,要教学生会画会说会理解,理解其分子结构的主要功能是教学的重点。在物质交换中,主动运输为教学难点;在细胞质内容中,细胞器的概念、细胞质基质的作用以及线粒体和叶绿体的基本结构的主要功能、其他细胞器的功能为教学重点,其中线粒体和叶绿体的相关知识为教学难点。采用比喻法、对比法、归纳法及图文转换法与挂图模型黑板画配合;在细胞核内容中,核膜、染色质及原核细胞的基本结构是重点,在解决染色体与染色质的难点时,采用比喻法,染色体比作钢丝绳,染色质比作钢丝,归纳出三同一不同(主要化学成分、化学特性、作用都相同,在间期和分裂期形态不同)。