高中生物课堂中运用曲线辅助教学的案例与反思

吴天灵

摘 要 结合高中生物教学，分别阐述了3个运用曲线辅助教学的案例与反思。

关键词 高中生物 曲线辅助教学 教学反思

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

曲线辅助教学是指运用绘制曲线、分析曲线的形式进行教学的一种教学方式，它能深刻地、直接地呈现出知识间的联系，有利于学生进行知识构建，从而加深对知识的理解和记忆。在高中生物教学中，教师常常会遇到这样的问题：生物知识点特别多，学生往往容易忘记，而即使记住了，如果没有理解透，遇到综合型的题目还是容易判断错误。如果教师能设计或找到一个曲线，辅助学生直观地理解知识以及知识间的联系，就可以较好地解决上述问题。下面结合高中生物教学，分别阐述3个运用曲线辅助教学的案例及其反思。

1 分泌蛋白质的过程中各种膜面积变化

1.1 知识背景

细胞要分泌蛋白质到胞外，会先在核糖体上合成出肽链，肽链在内质网中被加工后借助囊泡转运到高尔基体，此时，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积增大。接着，在高尔基体中被进一步修饰加工的蛋白质也借助囊泡转运到细胞膜，然后通过胞吐的方式分泌到细胞外，此时，高尔基体膜面积下降，细胞膜面积增大。

1.2 存在问题

事实上，学生对分泌蛋白过程中各结构的变化是能理解的，而存在的问题是如果学生纯粹记知识，那么他们对各细胞结构间的联系以及膜面积变化的认识就不够深刻，遇到相关的题目容易判断错误。

1.3 运用曲线辅助教学

教师在完成分泌蛋白过程的基本分析后，可加入绘制曲线的环节。首先，教师先画出坐标轴，横坐标表示时间，纵坐标表示膜面积，然后再向学生提出任务：绘制分泌蛋白过程中内质网、高尔基体和细胞膜的膜面积变化图。教师可先让学生画，然后挑选几个学生代表在黑板上画出来。画完曲线后，教师要进行适当的分析，例如它们的起点会有什么区别？发生变化的时间又有什么区别？最终膜面积发生增大、减少还是基本不变？最后，教师要提醒学生做好笔记。

1.4 教学反思

通过绘制曲线，学生对分泌蛋白过程有了更深刻的理解，也加深了对生物结构决定功能的认识。学习中，可能会出现学生无从下手的情景，教师可以进行适当的引导，例如设置问题：这三个结构膜面积的起点相同吗？如果不同，它们的起点又分别在哪里？通过这个问题又可以引出知识点：内质网膜面积>细胞膜面积>高尔基体膜面积。此外，在分析曲线时，教师还要提醒学生关注膜面积变化在时间上的先后顺序，从而深刻理解该过程。最后，教师再准备相应的训练题让学生课堂完成，学练结合，进一步巩固知识。

2 肺炎双球菌转化实验中R型菌和S型菌的数量变化

2.1 知识背景

在遗传物质的探索历程中，格里菲思进行了把肺炎双球菌注射进小鼠腹腔的体内转化实验，艾弗里进行了在培养基上发生的体外转化实验。R型菌没有荚膜，S型菌有荚膜，当有活性的R型菌吸收并重组了S型菌的DNA，它就可能形成荚膜，从而转化为S型菌。

2.2 存在问题

学生对这两个实验的分析及其结论一般都能理解，而存在的主要问题是没有注意分析或不能理解转化实验中两种菌的数量变化，特别是格里菲思的活R菌与加热杀死S型菌混合后注入小鼠的转化实验，有少数学生甚至会认为R型菌全部都发生了转化。

2.3 运用曲线辅助教学

为了更好比较体内和体外转化实验中两种菌的数量变化，教师可把绘制曲线放在课程的最后阶段，即在实验过程分析、遗传机制分析、实验总结都结束后再加入绘制曲线环节。教师先后要求学生绘制两个实验的曲线：第1个是绘制格里菲思第四组实验中小鼠体内R型菌和S型菌的数量变化曲线（图2），第2个是绘制艾弗里活R型菌与S型菌的DNA混合后的数量变化曲线（图3）。由于曲线的绘制有一定难度，教师可以设置一些问题去引导学生，例如：R型菌和S型菌数量的起点在哪里？这两种菌会分别有怎样的数量变化？R型菌会全部转化吗？实验结束后它们的数量又如何？教师在学生绘制完成后再给出正确的曲线，同时对曲线进行分析，让学生真正深刻理解转化过程。最后，教师要提醒学生做好笔记。

2.4 教学反思

要正确绘制这两个曲线并不容易，教师不但要进行适当的引导，而且在绘制曲线后还要进行详细的分析。对于体内转化实验，要进行如下解析：R型菌没有荚膜，容易被免疫系统清除；S型菌有荚膜，免疫系统很难清除。而S型菌是有毒性的，能使小鼠患败血症而死，当小鼠患败血症时，免疫系统的功能会下降，这样就不能彻底地清除R型菌，到了后期，不能被清除的R型菌数量就会上升。而对于体外转化实验，因为转化的过程是在培养基中进行的，不存在被免疫系统清除的问题，所以R型菌不会大量减少，培养时，只有部分R型菌能够转化为S型菌，它和未发生转化的R型菌都会发生增殖，从而数量增加，直至营养物质耗尽时数量才会减少。

3 质壁分离及其自动复原

3.1 知识背景

将具有大液泡的植物细胞放在浓度偏高的蔗糖溶液中，细胞会失去水分，发生质壁分离。如果将溶液换成甘油溶液，则植物细胞会先发生质壁分离，然后再发生质壁分离后的自动复原，这是因为甘油能通过自由扩散的方式进入细胞，使细胞内浓度上升，从而细胞重新吸收水分，发生自动复原的现象。但如果把植物细胞放入过高浓度的蔗糖或甘油溶液中，植物细胞不断失去水分，直至细胞死亡，此时即使把细胞重新放回低浓度溶液中也不会复原了。

3.2 存在问题

学生对上述知识是能理解的，而存在的主要问题是如果学生用文字的形式记录各种变化，那么可能会容易混淆各种条件或情况，如果遇到灵活多变的试题，学生可能容易做出错误的判断。

3.3 运用曲线辅助教学

教师在完成质壁分离及其复原的分析后，可加入绘制曲线的环节。首先，教师先画出坐标轴，标明其横坐标表示时间，纵坐标表示原生质体的相对体积，并在Y轴正半轴画出表示原生质体初始体积的虚线；然后，教师提出任务：绘制把植物细胞放入适当偏高浓度蔗糖溶液、甘油溶液、过高浓度甘油溶液时原生质体的体积变化曲线。在分析完上述曲线后，教师再提出任务：绘制将上述处理过的细胞重新放回低浓度溶液时的体积变化曲线。

3.4 教学反思

通过绘制曲线，学生对各种情况下植物细胞的体积变化有更直观的认识。在绘制曲线过程中，有些学生出现无从下手的情况，有些学生不能正确绘制甘油曲线。此时，教师可以引导学生：曲线的起点在哪里？体积如何变化？重新放回低浓度溶液后各组细胞的变化会有什么差别？事实上，只要学生能绘制前半段的曲线，放回低浓度溶液的后半段曲线就较容易绘制。另一方面，教师还要提醒学生，除了甘油外，尿素、硝酸钾也会发生类似的情况。最后，教师再准备相应的训练题让学生课堂完成，学练结合，进一步巩固知识。

4 小结

通过绘制曲线，学生既可以记住知识，又能掌握知识间的联系，取得“1+1>2”的效果。通过绘制曲线，不仅能增加课堂教学方式的多样性，还能吸引学生注意，提升学生学习兴趣，另外，还可以让学生参与到获得知识、理解知识和记忆知识的过程中去，提升学生分析问题、解决问题的能力。

参考文献：

[1] 杨文霞.高中生物学教学中坐标曲线图的运用[J].生物学教学，2008（10）：22-24.

[2] 于洲.利用坐标曲线典型图的辨析谈提高生物教学的有效性[J].中国科技博览，2009（12）：10-11.