“细胞器——系统内的分工合作”教学组织

张海军（江苏省海门中学江苏南通 226100）

“细胞器
——系统内的分工合作”教学组织

张海军（江苏省海门中学江苏南通 226100）

在新课程理念的指导下，用思维导图设计了“细胞器——系统内的分工合作”一节的课堂教学，通过创设问题情境，让学生在思考讨论和分析解决问题的过程中获取细胞器的相关知识。

教学设计 细胞器 思维导图

文件编号：1003－7586（2017）01－0011－04

1 教学设计的指导思想

本教学设计基于新课程理念，即以学生为中心，在整个教学设计中通过学生的自主学习、合作学习和探究学习对知识进行主动探索和构建，教师不再是直接向学生传授和灌输知识，而只对学生的意义建构起帮助和促进作用。在设计“细胞器——系统内的分工合作”一节的课堂教学过程中，围绕教学主题，在学生原有认识的基础上，创设问题情境，帮助学生通过自己的思考、分析，学习新知识。教学设计思路如图1所示。

图1 教学设计思维导图

2 教学目标

（1）知识目标：①制作临时装片，用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布；②说出线粒体和叶绿体的结构和功能；③了解其他六种细胞器的结构和功能；④比较动、植物细胞亚显微结构的区别。

（2）能力目标：①正确制作菠菜叶和口腔上皮细胞的临时装片，并使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体；②识别细胞的亚显微结构示意图。

（3）情感、态度与价值观目标：①感受探索生命奥妙的兴趣；②认同实事求是的科学态度。

3 教学过程

3.1 导入新课

展示牛奶制品生产过程流程图，教师对图进行说明：牛奶制品从原材料牛奶到在超市中上架供人们选购，经过了多道程序的加工和参与。对于奶牛来说，牛奶也是它的产品，那么牛奶在奶牛的乳腺细胞中是怎样产生的？教师播放“分泌蛋白的合成与分泌”动画图解（图2），并讲解：“该图中红色的点表示分泌蛋白，请同学们仔细观察，分泌蛋白从开始出现分泌至膜外的过程中经历了几个结构？”学生到黑板前用教鞭指出自己能找到的结构，一般能够找到3个，即“核糖体—内质网复合体”“高尔基体”“细胞膜”，但是学生此时只认识细胞膜这一个结构，并不能说出其他的名称。学生指出结构后，教师引导“我们把这些在细胞中有特定结构和功能的微结构称之为细胞器”，从而引出今天要讲的课题。教师用学生平时爱喝的牛奶制品的生产过程引入新课，可以提升学生的学习兴趣。

图2 分泌蛋白的合成与分泌

3.2 线粒体、叶绿体的结构和功能教学

师：说到细胞器，在初中我们已经接触过一些，大家一起说说看。

学生集体回答线粒体和叶绿体。

师：那么大家知道它们的形态和分布么？

学生答：不知道。

师：下面我们就自己动手制作临时装片观察线粒体和叶绿体的形态和分布。

在动手实验前，教师要规范学生的操作：展示打出具体的操作过程，并将特别要注意的部分用红色标记出来。教师对过程中的细节做了说明后，请学生大声朗读操作步骤。这样做的目的是让学生明白自己应该怎样做后再进行操作，尽量减少实验中的错误动作。为节约时间，同组两名学生分别制作“菠菜叶下表皮”和“口腔上皮细胞”临时装片，分别观察到实验结果后再交换观察。

叶绿体很容易观察到，教师请学生到讲台上用显微演示仪展示实验结果；而线粒体因为太小，几乎没有学生能够观察到实验结果，所以教师可以在课件上展示自己课前做好的装片。学生通过观察自己或他人的实验结果，对这两种细胞器的形态和功能有了直观的认识：叶绿体为绿色呈球形或椭球形，线粒体呈点状或线状，二者都分布在细胞核以外细胞膜以内的区域（细胞质）中。

教师在此时穿插细胞质的概念教学，请学生阅读教材47页第一段文字，使学生了解细胞质的组成和功能。

教师提出问题：我们把在显微镜观察到的结构称为显微结构，相对来说放大倍数还是比较小，如果想进一步研究线粒体和叶绿体的精细结构，应该怎样做？

学生答：进一步放大。

师：要进一步放大的话就要借助电子显微镜，我们把在电子显微镜下观察到的结构称为亚显微结构，请大家观察图3和图4，结合所给材料分组讨论回答问题。

图3 线粒体亚显微结构示意图

图4 叶绿体亚显微结构示意图

教师提供两则资材：

资料一：线粒体具有内外两层膜，内膜折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满液态的基质。线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。

资料二：在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有内外两层膜，内部有许多基粒，基粒和基粒之间充满基质。每个基粒都是由一个个圆饼形的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。叶绿体内有很多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。这这些膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。

教师提出以下问题，要求学生分析资料后回答：

（1）说出线粒体和叶绿体的功能。

（2）根据两则材料的描述，在图中相应位置标注结构名称。

（3）从成分、结构和功能三个方面分析比较叶绿体和线粒体的共同点。

学生集体回答第一个问题。教师请学生到讲台前用实物投影仪展示自己的第二个问题答案，展示过程中如果有差错，可以请其他学生补充。学生展示后，教师要分析“结构与功能相适应”这一核心概念：嵴和基粒都扩大了膜面积，为更好地进行有氧呼吸和光合作用提供了条件。针对第三个问题，结合前面学习DNA的相关知识及前面问题的铺垫，学生也能顺利地回答。

3.3 核糖体、内质网和高尔基体的教学

在设计这部分内容的教学时，为了呼应引入，教师提出问题：“与牛奶合成与分泌的细胞器有哪些？”并提供资料：

科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，做过这样一个实验。在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H的标记的亮氨酸。3 min后，被标记的亮氨酸出现在附着核糖体的内质网中；17 min后，出现在高尔基体中，117 min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。

教师要求学生结合图2和所给的材料，首先在图2中标出与分泌蛋白合成与分泌有关的细胞器。学生经过阅读能标出2个结构内质网和高尔基体。教师引导学生根据材料中“3 min后，被标记的亮氨酸出现在附着核糖体的内质网中”在图2找到核糖体。教师提出问题：“内质网、高尔基体和分泌蛋白的合成与分泌有关，那么附着在内质网上的核糖体与这个过程有关系么？”用课件展示图5，并配上文字“核糖体的唯一功能就是按照一定的指令将氨基酸脱水缩合形成多肽链，是生产蛋白质的机器。”这样就解释了核糖体不仅与蛋白的合成与分泌有关，而且蛋白质合成的第一步就是由它来完成的。教师介绍核糖体的结构：很小，在电镜下也只能看到一个黑点，没有膜结构。

图5 核糖体

教师依次展示图6和图7，介绍内质网和高尔基体的结构和功能、内质网是一个连续的网膜系统，是细胞内蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间。高尔基体是由一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，构成了高尔基体的立体结构，在扁平膜囊外还包括一些小的膜泡。在动物细胞中，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；在植物细胞中，高尔基体还与细胞壁的形成有关。了解各种细胞器功能后，教师学生根据刚刚所学的知识构建分泌蛋白合成与分泌过程图，了解各个细胞器之间的分工与合作。另外，教师在介绍高尔基体时插入高尔基体发现史教学，渗透情感、态度与价值观教育。

图6 内质网

图7 高尔基体

3.4 液泡、中心体、溶酶体的教学

教师用课件展示图8，提供问题根据刚刚所学的知识，你能指出这些字母所对应的细胞器么？

根据教学情况来看，学生能说出A、B、C、D、G、H个字母所对应的细胞器，其中5个是刚刚学过的，液泡在初中就已经认识，但是E、F两个字母所对应的细胞器是不认识的。教师让学生阅读教材46页，自主学习溶酶体、液泡和中心体的相关知识。自主学习完成后，学生展示学习的成果，在学生展示过程中补充教材上没有的一些知识，如“溶酶体和液泡都是由单层膜包围形成的；液泡中也有色素，与光合作用无关。”

图8 动植物细胞亚显微结构示意图

教师展示动物亚显微结构示意图（图9），要求学生在其中找出刚刚学习的各种细胞器，完成由立体图向平面图的迁移过程。

图9 动物细胞亚显微结构示意图

3.4 盘点收获

完成本堂课的教学内容后，学生通过完成学案上的概念图（图10）进行总结。

4 教学反思

图10 细胞质相关知识概念图

本教学设计基于新课程理念，在教师设计教学过程时，按照知识点的掌握要求及难易程度不同，设计不同的学习方式。“线粒体和叶绿体”是高中生物教学内容的重中之重，教师首先从学生动手制作装片在显微镜下观察线粒体和叶绿体的形态和分布，给学生以感性的认识；然后将在必修I第五章“呼吸作用”和“光合作用”中出现的有关线粒体和叶绿体相关知识整合成两则材料；结合亚显微结构示意图，让学生通过自学了解两种细胞器的结构和功能；再以合作学习的方式分组讨论线粒体和叶绿体的相同点，让学生对这两种细胞器有深入的了解。“核糖体、内质网和高尔基体”这三种细胞器也是常考点，教师创设“分泌蛋白如何合成与分泌”这样的问题情境，让学生通过探究学习的方式进行突破。“液泡、中心体、溶酶体”要求不是很高，由学生阅读教材相关知识自主学习，并展示学习成果。学生通过不同的学习方式达成知识目标和能力目标，通过动手实验和高尔基体发现史的教学感受探索生命奥妙的兴趣；认同实事求是的科学态度。

［1］中华人民共和国教育部.普通高中生物课程课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2008

［2］朱正威，赵占良.普通高中课程标准实验教科书生物学必修1·分子与细胞［M］.北京：人民教育出版社，2010.

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