“模型建构”策略在生物学教学中的运用

吴慧

摘 要：文章就“细胞内各部分结构分工合作”这一节课，叙述了传统的教学策略及这种处理方法存在的一些缺陷。针对这些缺陷，文章提出将模型建构思维方法和本节课的重难点相结合的策略，把模型建构活动贯穿于始终，从而让学生在微观层面上更系统地了解生命活动的本质，体会细胞结构与功能的统一、生物体部分与整体的统一。

关键词：模型建构;细胞器;分工合作

模型建构是一种重要的科学方法，也是一种重要的思维方法。生物学的学习内容中蕴含着丰富的模型建构的素材，用好这些素材、充分发挥模型的作用，可以有效地提高学生的学习质量。培养学生模型建构的能力，能够促进学生理解核心概念的特征和本质，提高学生的核心素养能力。

“细胞各部分结构分工合作”是苏教版高中生物必修1教科书中第2章第2节“细胞——生命活动的基本单位”的重点内容之一，主要包括“生物膜系统”和“分泌蛋白的合成和运输”两个知识点，是上一节内容“结构与功能独特的细胞器”的延续，也与下一节内容“细胞的胞吞和胞吐”等密切相关。

本节内容从系统的角度出发，引导学生用系统分析的方法研究细胞，研究组成细胞的各个组分是怎样既相对独立又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组分的协调配合而完成的。以往笔者对这节内容的处理都是紧扣教材、按部就班、直接讲解，导致单独提问某一个细胞结构时，学生能说出它的作用，但当习题里出现综合型的曲线图或柱形图分析时（如图1），学生就会一头雾水，不能建立整体联系。为此，对这节课的教学处理，笔者做了新的尝试。

那么，教师如何创建一个有效情境，迅速把学生从课间休息拉回课堂呢？兴趣是最好的老师，笔者考虑到班级男生较多，男生大多对汽车感兴趣的情况，就在网络上找了一段日本汽车生产车间的视频，剪辑成合适时长，同时配了旁白：“一辆精致的汽车需要工厂各个车间和部门之间的协调配合才能生产出来，而细胞也类似于这样一个工厂，各个细胞器相当于一个个独立的车间，它们各司其职，同时又配合默契，共同完成一系列复杂的生命活动。”果然，这样的素材引起了学生极大的兴趣，瞬间把他们的注意力从课间拉回到了课堂，同时也自然地引出了本节新课“细胞各部分结构分工合作”。

细胞内各结构分别有怎样的结构特点和功能？它们是如何协调配合完成一系列生命活动的呢？在学完本节第一课时的内容“结构与功能独特的细胞器”之后，笔者利用国庆长假布置了手工作业——动植物细胞亚显微结构的模型制作（见图2），这也就成了本节课的第一个活动设计——作品展示：请作品完成非常成功的两个学生展示并介绍作品各部分的结构名称及功能，分享作品完成过程中的感悟或收获等。该环节的实施，既达到了让学生复习已学知识的目的，同时还给学生提供了交流展示的机会，起到取长补短、共同学习、激励探索的作用。

通过作品展示的活动设计，学生对细胞器的“各司其职”印象更加深刻。那么“分泌蛋白合成和运输”这一生命活动过程是怎样的呢？需要涉及到哪些细胞器或细胞结构的参与呢？为了解决这一学习主题，笔者设计了两个活动。先是给出资料分析资料，再出示问题。

①什么是分泌蛋白？它是在哪里合成的？

②分泌蛋白从合成到分泌至细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？

③分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？

④尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。

考虑到学生初次接触同位素标记法技术，对其原理和方法并不熟悉，笔者对这则资料进行了适当地讲解，以便学生正确理解实验的过程。在轻松解决了前三个问题的基础上，笔者组织学生分组，四人一组进行小组讨论第四个问题并选出代表回答，进而引出第二个活动设计——模型建构：分泌蛋白的合成和运输。活动方案中笔者明确要求学生利用方框、箭头和文字说明等将分泌蛋白的合成和运输过程构建概念图，同时给出一部分提示（見图3），方便学生尽快领会要求、顺利开展活动。

该活动继续以小组合作形式开展，教师适当给予指导，同时找出典型案例拍照并投放到班级屏幕，让全班同学共同学习和评价。最后抛出问题：上述案例里，涉及到的细胞器或细胞结构中，哪些具有膜结构？自然引出本节课第二个学习主题——生物膜系统。针对这一学习主题，笔者再次设计了两个活动，一是通过“概念辨析”活动帮助学生理清生物膜概念的内涵和外延，二是在“生物膜之间的联系”这一知识点的处理上，笔者通过“生物膜系统之间的联系模型建构”活动，让学生把生物膜之间的直接联系和间接联系用概念图呈现出来。

最后，笔者还设计了课后延伸环节，联系细胞膜及生物膜的功能，让学生们想一想生物膜在工农业生产和生活中可以有什么应用，并给予适当的提示：污水处理、海水淡化、寻找改善农作物品质的新途径……要求学生挑选一个主题，课后收集资料并整理，有条件的同学可以制作PPT，下一节课中用五分钟进行展示。

美国教育学家苏娜丹戴克说：“告诉我，我会忘记;做给我看，我可能会记住;让我参加，我就会理解。”只有让学生真实地参加活动设计，通过思考、理解、概括和构建，才能真正地理解知识，并娴熟地应用于实践。相信通过本节课的活动设计，学生能在微观层面上更系统地了解生命活动的本质，体会细胞中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分与整体的统一。

参考文献

[1]曹志江.中学生物学教师专业发展与课堂教学叙事案例分析[M].北京：科学出版社，2012.

[2]徐业华.基于高中生物学核心素养的模型建构法应用研究[J].中学生物学.2017（12）：25-26，30.