模型建构与实验探究教学法在“细胞器”一节的应用

卢仕俊

(江苏省大港中学 镇江 212028)

2015年江苏省高中生物学优质课评比活动中，“细胞器”是比赛课题之一。在《普通高中生物课程标准》中，“细胞器”一节属于必修一《分子与细胞》中的细胞结构部分，具体内容标准为：①举例说出几种细胞器的结构和功能；②简述细胞膜系统的结构与功能；③尝试建立真核细胞的模型。活动建议为：观察线粒体和叶绿体。本节重点阐述了细胞器的结构与功能，其中线粒体和叶绿体的结构功能知识又与细胞代谢中的细胞呼吸、光合作用知识相呼应，并是对后者学习的基础。本节内容中细胞器结构名称多、概念多，又涉及细胞的微观结构，因此，选择何种教学模式对达成教学目标十分重要。笔者在这次优质课评比活动中观摩了多节“细胞器”的评优课，发现其中模型建构教学法和实验探究教学法两种类型的课较有代表性，为此总结如下。

1 模型建构法在“细胞器”一节教学的应用

1.1 新课导入 教师将这节课的主题定为生物探索课堂，首先提供探索背景，即细胞探索的历史，从19世纪细胞学说建立，展示细胞显微结构，再到20世纪帕拉德等人利用电子显微镜发现细胞超显微结构，展示细胞亚显微结构，从图中可看到细胞质中有多种细胞器，进而引出探究活动一。

1.2 探究活动一: 初探细胞器 教师将学生分成8个小组，并为每个小组提供一种细胞器的介绍材料，每个小组的成员阅读材料，讨论材料介绍的是何种细胞器，找出此细胞器的功能，时间3 min。结束后，每组由1名代表到讲台分享该小组的讨论结果，说出细胞器的名称功能，找到该细胞器对应的结构图。

1.3 探究活动二: 再认细胞器 学生观察动植物细胞亚显微结构图，每个细胞结构图中都有多个错误，小组合作讨论，找出其中的错误，时间也是3 min，然后每组派代表介绍探究结果。教师适时总结，细胞中的错误正好把8种细胞器都涉及到。这样，教师总结该细胞器的膜结构，分布等内容。

1.4 探究活动三: 拼装细胞器 小组合作，变废为宝，学生利用教师提供的生活中的废旧物品，如花生壳、毛豆夹、塑料布、泡沫网等，构建一个独特的真核细胞的模型。完成之后，各小组展示展示细胞模型，说出该材料能替代细胞器的理由。

点评：教师的教学过程利用了模型构建的方法。细胞器是微观的不易辨认的结构，而建立细胞器的模型之后就变得直观、形象[1]。教师再通过学生分组合作学习，为学生提供细胞器的介绍材料，让学生主动学习材料，说出材料介绍的是何种细胞器，找出细胞器的结构图，此过程属于概念模型和物理模型的构建，称之为“初探”。接着，层层深入，继续认识各细胞器的结构分布，找出细胞结构中的错误，从认知的角度来看，先简单后复杂，先理解再应用，符合学生的认知过程，强化形成的细胞器模型，此为再探。最后一个活动为本节课的点睛之笔，只有了解细胞的模型之后，才能清楚废旧材料与细胞器之间的相同点，然后利用这些材料建构细胞器，形成相应的动植物细胞。

本节课充分利用了核心建构的方法，激发了学生的学习兴趣，在轻松愉快的氛围中发挥学生的主动创造能力，不仅构建了物理模型、概念模型，也注重了学习目标中情感、态度价值观目标的建立。

2 实验探究法在“细胞器”一节教学的应用

2.1 新课导入 教师通过一段视频导入新课，视频的内容为人类的个体衰老，通过研究发现个体衰老的原因是细胞衰老，细胞衰老的直接原因是细胞器数量的减少与失效，进而导出细胞器的内容。

2.2 实验探究一: 观察线粒体和叶绿体 学生分组实验，用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体，一部分小组观察植物细胞(叶绿体)；另一部分小组观察动物细胞(线粒体)，找到细胞器之后，把图像投影到教室屏幕上。教师要求每个小组观察细胞图像，用语言描述所看到的线粒体和叶绿体，描述它们的颜色、形态、大小等，再投影两个细胞器的三维模式图和两种细胞器在细胞中的分布图，引导学生构建这两种细胞器的结构功能和分布。

2.3 实验探究二: 差速离心法 教师展示离心机，介绍离心机的大致使用方法，演示操作及动物细胞差速离心后的实验结果。由细胞结构显示，细胞中不只有线粒体、叶绿体，还有多种其他细胞器。依据教材，每个小组探究其余细胞器，并展示，教师总结归纳。

2.4 实验探究三: 分泌蛋白的合成与运输 学生阅读豚鼠胰腺细胞分泌蛋白形成的实验原理和实验结果，小组讨论：分泌蛋白形成与哪些细胞器有关？分泌蛋白是怎样形成的？小组分享讨论结果，教师总结，强调其中细胞器之间的合作。

点评：教师选择了实验探究教学法。课程标准中为本节课设计的课堂活动就是观察细胞器实验，通过显微镜观察细胞器，更直观、真实，更能还原真实状态下的细胞器。通过对细胞结构的辨认，不仅找到细胞器，也对整个细胞结构有更全面的认识，能深刻认识细胞是一个整体，而不是一个个独立的细胞器和结构。通过差速离心法和对分泌蛋白合成过程的实验探究，探索问题，得出结论，还原经典实验，了解生物学知识的本源。

教师通过一个实验操作和两个实验探究，逐步深入。首先，学生动手操作，找到细胞器，观察细胞器，学生就有一种探索者和发现者的感觉，主动去探索两种细胞器的知识，教师引导，深入学习，把这两种细胞器的知识学精学透。这样，就可以顺利达成探索、观察其他6种细胞器的目标。第二步，了解差速离心法，认识其他细胞器。最后，探索分泌蛋白的合成与分泌过程，学习“细胞器的合作”。通过三个实验，以学生自主操作、自主探究为主线，很好地运用实验探究的教学方法。

3 总结与反思

通过对两节课的比较，可了解模型建构和实验探究两种教学方法的特点及其在“细胞器”一节课中的应用。从而使教师能更好地驾驭两种教学方式，以期提高教学活动的实效性，适应课改的需要。虽然两节课的教学方式不同，但设计都很精巧，使同一节课呈现丰富多彩的教学形式，达到了良好的教学效果。尽管对模型建构和实验探究教学法孰优孰劣不能下定论，但对于这节课却有如下体会：

生物科学是一门实验科学，“细胞器”这节课，实验观察必不可少，模型建构简单高效。部分细胞器是高倍镜可以观察到的结构，实验观察是本节课不能省略的步骤。模型建构也有它的优势，模型直观，一目了然，简单高效，易于学习。

一个好的教学模式固然重要，但教学应不拘泥于教学模式。每个教学模式都有其优点，有其独特之处，但缺点也一定存在，模型建构和实验探究也同样如此。教师如能集两者之长，以多种教法并行，效果将更佳。

课堂的主动权应在于学生，应让学生自主选择课堂活动和学习模式。学生是教学活动的主体，给学生选择教学模式的权力，效果会更佳。或者允许一部分学生选择A模式，一部分学生选择B模式，也不失为一种完美的办法。