应用精加工策略进行“细胞膜——系统的边界”一节的教学设计

黄玉秋

(广东省广州市第一一三中学 510630)

1 教材分析

“细胞膜——系统的边界”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第3章第1节的内容，是继细胞的多样性和统一性以及组成细胞的分子之后，开始对细胞的基本结构等内容进行学习，同时为后面的学习奠定基础，起到承上启下的作用。通过“体验制备细胞膜的方法”这一实验研究细胞膜的成分、细胞膜的功能是本节的重点，其中陈述性知识多而庞杂，需要大量记忆的同时也十分强调理解。在介绍细胞膜的功能时，涉及原始细胞的产生，思维跨度大，且细胞间的信息交流微观而复杂，学生不易理解细胞膜对生命系统的重要意义，所以细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义是本节难点。

精加工策略是一种通过形成新、旧信息之间的附加联系，对新学习材料作有意义的添加、构建或者生发，增进对新信息理解与记忆的策略[1]。认知心理学家认为陈述性知识的学习关键在于建立联系：新知识与原有知识的联系，新知识内部之间的联系。而精加工策略能促进这两种联系的建立。为减轻学习负担，促进学生的有效学习，本节的教学设计运用了质疑法、图示法、类比法、实验辅助法、比较法等精加工策略。

2 教学目标

2.1 知识目标 简述细胞膜的成分和功能，体验制备细胞膜的方法。

2.2 能力目标 通过精加工策略的应用，培养观察、分析、推理的能力。

2.3 情感态度与价值观目标 树立生物体结构和功能相适应的观点，认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。

3 教学过程

3.1 课题引入——以概念图，导入新知 学生填写“组成细胞的分子及基本结构”概念图(图略)，梳理新旧知识间的联系。教师由概念图和教材目录导入本章课题“细胞的结构”，明确学习目标。

展示气泡和细胞图片，提问：气泡和细胞有什么不同？光学显微镜下能看见细胞膜吗？展示鸡蛋卵黄，说明卵黄是一个细胞，卵黄膜就是细胞膜。邀请部分学生来触摸卵黄膜，感受细胞膜存在和它的弹性。让学生从宏观上感受细胞膜的存在，从而激发其对细胞膜微观知识学习的欲望。

3.2 细胞膜的成分——质疑法，从现象到本质 质疑是以追问“为什么”，达到对知识的深层次理解。

分析“体验制备细胞膜的方法”实验和“细胞膜的成分”时，联系已有知识，设计以下逻辑性强、有层次的问题串：①植物、细菌、高等动物细胞、哺乳动物成熟的红细胞这4种细胞，哪种细胞比较适合用于提取细胞膜？②如何获取红细胞的细胞膜？③观察红细胞在低渗溶液、高渗溶液、等渗溶液这3种不同溶液中的图片(图略)，图中红细胞的形态差异，对获取细胞膜有什么启发？④新鲜的血液非常黏稠，需要对血液进行稀释，用什么溶液？⑤为了观察细胞形态的变化，还要用到什么实验用具？⑥细胞破裂之后，膜和内容物混在一起，还需用什么方法获得较纯的细胞膜？⑦获取纯净的细胞膜，就可以分析细胞膜的化学成分了。细胞膜的成分主要有什么？相应比例是？组成细胞膜的脂质中，哪种最丰富？可用什么试剂检验细胞膜中是否有蛋白质？⑧为什么功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多？⑨细胞膜成分中还有少量糖类，有的糖类与蛋白质分子结合成糖蛋白，有的糖类和脂质分子结合成糖脂，它们分别有什么作用？

3.3 细胞膜的功能 采用多种精加工策略来学习该部分内容。

3.3.1 类比法，化陌生为熟悉 类比法是根据两类对象之间在某些属性上的相同或相似所作的一种类推[1]。学习细胞膜的功能，可借助学校边界的功能进行如下类比(图1)：

图1 细胞膜的功能类比图

其中，细胞膜的功能3联系了人教版高中生物必修2、必修3的知识，抽象、复杂且陌生，可借助人和人之间的信息交流方式来类比(图2)：

图2 细胞膜的第3个功能类比图

运用类比，能化陌生为熟悉，深入浅出，帮助学生更轻松地理解与记忆原本抽象复杂的生物知识，也帮助学生展开想象的翅膀，拓展思维空间。但应向学生强调，类比只是帮助我们理解，并不能将类比的对象完全等同。

3.3.2 实验辅助法，从抽象到具体 实验可以使难以理解的抽象问题变得具体、形象，也可以给学生留下深刻的印象[1]。研究细胞膜的成分，可用学生最熟悉的细胞膜——鸡蛋卵黄膜。用针刺破鸡蛋卵黄膜，卵黄内容物立即流出，可让学生更直观地感受到“细胞膜将细胞与外界环境分隔开”，膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统。用黑墨水染色，鉴别活玉米胚和死玉米胚，让学生对“细胞膜控制物质进出”印象更为深刻。

3.3.3 比较法，辨共性与区别 比较法是综合对比、分析鉴别两种易混淆的现象或事物的方法。列表比较细胞壁和细胞膜的成分、功能、特点(表1)，可解决“为什么植物细胞的边界是细胞膜而不是细胞壁”的疑问，也让学生更深刻地领悟细胞膜对细胞这个系统的重要意义。

3.3.4 图示法，从微观到宏观 图示法，即把要掌握的材料图式化。展示学生较为熟悉教材的封面——细胞膜的亚显微结构图，可让学生在该图中指认组成细胞膜的成分。学习细胞膜的功能，利用板书(图3)、精子和卵细胞结合动画等图示，化微观为宏观，绘制示意图的过程中要对材料进行分析、理解，有利于提高学习效果。

图3 “细胞膜控制物质进出的选择性和相对性”板书

4 教学反思

本节应用精加工策略进行教学，能有效地将看似繁杂零散的知识点整合成知识网络，用引发深思的设问、浅显易懂的类比、直观具体的实验 和图示深入理解和内化本节知识。但由于有时学生整体上较安静，课堂上运用类比法联想细胞膜功能时不够活跃，应多鼓励学生主动展示，本节课课堂容量大，为了保证留出足够的时间让学生体会使用策略，教师应精炼语言，合理安排各教学环节的时间。