“细胞的基本结构”一轮复习的模块化教学设计

张 进

(江苏省郑集高级中学城区校区 221116)

1 教材分析

“细胞的基本结构”是人教版必修1《分子与细胞》第三章的内容，本章包括“细胞膜——系统的边界”“细胞器——系统内的分工合作”“细胞核——系统的控制中心”三节。重点是细胞膜、细胞器、细胞核的结构和功能，难点是帮助学生深入理解细胞作为一个生命系统、细胞各组分之间的分工与合作。本节内容知识点多，点与点之间相对独立，不易从中找出内在逻辑关系，因此在一轮复习中这部分内容的复习设计容易变成新课教学的重复、知识点的堆砌、或是知识点的习题化教学，学生很难能从整体把握。模块化教学方式是将教学资源开发成彼此联系而又相互独立的若干教学模块的一种教学设计[1]。细胞作为一个基本的生命系统，在复习课的教学中，教师应该挖掘细胞各个组分间结构和功能的密切联系，找出知识线索，构建知识模块，通过模块化教学，帮助学生更好地理解和把握知识，树立结构与功能统一、部分与整体统一的生物学基本思想。

2 教学目标

2.1 知识目标 简述细胞膜的成分和功能；举例说出几种细胞器的结构和功能，阐明细胞核的结构与功能；简述生物膜系统的结构和功能。

2.2 能力目标 利用知识之间的内在逻辑线索，建构学科知识模块，提升核心知识内化、辨析思维和汇聚思维能力。

2.3 情感态度与价值观目标 树立结构与功能统一、部分与整体统一的生物学基本思想；认同细胞是基本的生命系统。

3 教学过程

3.1 情景导入 首先展示细胞的显微结构，引导学生找出细胞的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核。再展示细胞的亚显微结构图，比较两图找出更多的细胞器以及更复杂的细胞结构。引出探究的问题：细胞的基本结构有哪些？它们具有什么功能？这些细胞的结构和功能之间具有怎样的联系？

设计意图：引导学生从整体上把握本节核心知识。

3.2 模块一：细胞的基本结构和功能 展示动、植物细胞亚显微结构图(图1)，让学生比较两者的差异并独立自主完成学习任务：①写出1～8结构的名称，简要说出核糖体、内质网、高尔基体的功能；②动物细胞特有的细胞器是什么？植物细胞特有的细胞结构有哪些？③动、植物都有，功能却不同的细胞器是什么？学生总结并展示学习成果。

图1 高等动物、植物细胞的亚显微结构图

继续引导学生探究以下问题：①哪些细胞器能产生水？②哪些细胞结构能产生ATP？③在植物细胞亚显微结构中，根尖分生区细胞不含有哪些结构？学生总结并展示学习成果。

设计意图：用模式图直观地把零散的细胞基本结构和功能中的知识点构建成知识模块，并引导学生自主构建这些知识。

3.3 模块二：细胞膜的结构和功能 展示细胞膜的结构模式图，让学生自主完成学习任务：①细胞膜主要由哪两种物质组成？②细胞膜的结构和结构特点、功能和功能特点各是什么？学生展示成果并和教师一同完成概念构建。

教师展示表1，引导学生通过小组合作，比较物质出入细胞方式的异同，完成表中的填空，并思考讨论：影响物质跨膜运输速率的因素有哪些？学生通过合作交流展示答案。

表1 物质进出细胞的方式

设计意图：通过图表归纳呈现，学生自主学习共同构建“细胞膜的结构和功能的知识模块”。

3.4 模块三：线粒体、叶绿体的结构和功能 展示线粒体与叶绿体的结构模式图，将图中两种细胞器的重要结构标号，让学生独立填写标号所示的结构，明确叶绿体主要由外膜、内膜、类囊体和基质构成，线粒体主要由外膜、内膜、嵴和基质构成。

教师指导学生进一步探究问题：①从基粒的构成、色素和酶的分布层面分析，叶绿体与其功能相适应的特点是什么？②线粒体哪些结构是与功能相适应的？学生总结并展示答案。

设计意图：把叶绿体和线粒体两种细胞器放在一起复习，让学生对其结构和功能进行辨析比较学习，构建“线粒体和叶绿体结构和功能知识模块”。

3.5 模块四：细胞核、生物膜系统的结构和功能 教师展示有细胞核、内质网和高尔基体在内的分泌蛋白合成与分泌过程结构模式图，学生自主学习：①细胞核主要由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？②染色质(体)的化学成分是什么？二者是怎样的关系？③生物膜系统由哪几部分生物膜构成？学生总结并展示答案。

教师引导学生思考分泌蛋白的合成和分泌过程，出示图2，让学生合作完成其中的标号代表的是什么，并总结交流答案。

教师进一步设疑:与分泌蛋白合成分泌有关的细胞结构有哪些？在此过程中，这些结构承担了哪些生物学功能？学生通过小组合作，总结与分泌蛋白合成分泌有关的细胞结构和功能。

设计意图：通过分泌蛋白的合成和分泌过程，构建了一个集细胞核、细胞器结构和功能的知识模块。帮助学生深入理解细胞各组分之间的分工和合作，并树立细胞结构与功能相适应、部分与整体相统一的基本生物学观点。

3.6 总结 展示图3作为本节教学的总结。本节主要知识是以细胞的基本结构和功能为核心的“细胞膜的结构和功能”“线粒体和叶绿体的结构和功能”“细胞核、生物膜系统的结构和功能”知识模块。

图2 分泌蛋白合成与分泌过程

图3 细胞的基本结构和功能

4 教学反思

模块化设计是利用细胞结构和功能的知识线索，通过辨析、比较(如细胞显微结构与亚显微结构比较、动植物细胞结构比较、线粒体叶绿体结构比较、物质运输方式的比较)和生命活动的实例整合(分泌蛋白的合成和分泌过程)构建便于学生掌握和理解的知识模块。这种设计兼顾自主学习和合作探究，有利激发学生的学习兴趣，同时培养学生的自主合作学习能力。细胞结构和功能复习的“模块化”教学设计不再是新课的重复、零碎知识点的堆砌和知识习题化的无奈之举，它是对高中生物学高效复习的一种有效尝试。