褚慶文 陳傳紅
[摘 要] 以“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健币还?jié)為例,基于新課標(biāo)要求,采用探究式教學(xué)方式,以學(xué)生為主體,通過圖片、視頻、動畫等創(chuàng)設(shè)情境引入主題,以問題為驅(qū)動,通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較分析等探究活動,激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
[關(guān)鍵詞] 跨膜運輸;問題探究;新課標(biāo)
一、教材分析
“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健笔侨私贪娓咧猩锉匦?第四章第3節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容以生物膜的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),同時為細胞能量的學(xué)習(xí)做鋪墊。本節(jié)課之前學(xué)生已具備了細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)、功能等知識,具有一定的認知基礎(chǔ)。教學(xué)重點是物質(zhì)跨膜的類型及其特點,難點是主動運輸?shù)倪^程及意義。本課以問題探討為主線,通過比較物質(zhì)通過無蛋白質(zhì)的脂雙層膜差異,學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?。本?jié)知識由簡到繁、由易到難,適合問題探討式教學(xué)的開展,有利于學(xué)生掌握知識,培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
二、教學(xué)目標(biāo)
三、教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)回顧,導(dǎo)入新課。多媒體展示生物膜的結(jié)構(gòu)示意圖,以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課的知識,加深結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念,并提出問題:細胞膜這樣的結(jié)構(gòu)能讓所有的物質(zhì)進入嗎?物質(zhì)進入的方式相同嗎?學(xué)生基于所學(xué)習(xí)的知識作答。教師進一步設(shè)問,物質(zhì)通過細胞膜的方式是什么,以引出新課。
設(shè)計意圖:通過復(fù)習(xí),讓學(xué)生回顧已學(xué)知識,在此基礎(chǔ)上探索未知,構(gòu)建知識體系,形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。通過創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,吸引學(xué)生產(chǎn)生對問題進一步探究的欲望[1]。
2.確定探究方法。教師引導(dǎo)(以下簡稱引導(dǎo))。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì),那么在物質(zhì)運輸中它們起什么樣的作用呢?怎么研究它們各自的功能呢?學(xué)生在老師的引導(dǎo)下思考討論,老師引出“單一研究法”。
設(shè)計意圖(以下簡稱意圖):通過疑問的方式激發(fā)學(xué)生興趣,讓學(xué)生了解生物研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,深化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。
3.呈現(xiàn)問題,探討學(xué)習(xí)。多媒體展示人工無蛋白質(zhì)的脂雙層膜及其對不同分子的通透性。
引導(dǎo):科學(xué)家使用單一研究法研究了磷脂,他們合成了無蛋白質(zhì)的脂雙層,并研究了其對不同分子的通透性。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下觀察思考并提出問題。
教師總結(jié)并引出新問題:水、氧氣等物質(zhì)如何通過脂雙層?葡萄糖等物質(zhì)如何通過細胞膜?K+等離子如何進出細胞?
探討一:水、氧氣等物質(zhì)如何通過脂雙層。播放水進入細胞膜的模擬動畫,教師引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察,并設(shè)問:水分子進出細胞膜有什么規(guī)律?在學(xué)生思考時老師引導(dǎo):細胞膜上出現(xiàn)蛋白質(zhì)了嗎?細胞內(nèi)外濃度相比哪邊高?動畫中有沒有顯示能量?教師通過學(xué)生的回答引出自由擴散的概念及特點。
意圖:通過視頻將知識具體化,幫助學(xué)生理解;通過設(shè)問引發(fā)學(xué)生思考,大問題下設(shè)置小問題,化解問題難度,鍛煉學(xué)生的推理能力。
探討二:葡萄糖等物質(zhì)如何通過細胞膜。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧葡萄糖的功能,并讓學(xué)生思考葡萄糖可以通過細胞膜,但葡萄糖不能通過無蛋白質(zhì)的脂雙層,那么葡萄糖進入生物膜可能與膜上的什么結(jié)構(gòu)有關(guān)。學(xué)生做出假設(shè):蛋白質(zhì)。多媒體展示葡萄糖進入紅細胞的模擬動畫并提出問題:葡萄糖進出細胞膜有什么規(guī)律?結(jié)合自由擴散,學(xué)生小組內(nèi)交流總結(jié)協(xié)助擴散的概念及特點,驗證假設(shè)。
意圖:通過自由擴散的學(xué)習(xí)進一步學(xué)習(xí)協(xié)助擴散,培養(yǎng)學(xué)生分析能力;通過類比法了解自由擴散與協(xié)助擴散的區(qū)別及聯(lián)系,幫助學(xué)生建立理性思維和批判思維,知道他人與自己的區(qū)別,尊重與理解他人。
總結(jié):被動運輸。教師總結(jié)自由擴散、協(xié)助擴散的特點,引出“被動運輸”,引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別自由擴散與協(xié)助擴散,展示表格(表1),引導(dǎo)學(xué)生觀察,提出問題:隨著濃度差的變化,二者運輸速率為什么不同?引導(dǎo)學(xué)生繪制折線圖,找出規(guī)律,分析原因;教師匯總學(xué)生的回答引出載體蛋白的特點。
意圖:通過閱讀表格培養(yǎng)學(xué)生分析理解圖表的能力,通過繪制折線圖提高學(xué)生的動手能力;讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識解決問題,提高學(xué)生分析解決問題的能力。
探討三:K+等離子如何進出細胞。展示麗藻細胞液與池水的多種離子濃度比較表,在老師指導(dǎo)下學(xué)生分析表格并發(fā)現(xiàn)問題;觀看K+進出細胞的模擬動畫,了解K+進出細胞膜的過程。教師設(shè)問:K+進出細胞有什么規(guī)律?學(xué)生交流討論,概括主動運輸?shù)母拍睢⑻攸c及意義。
意圖:通過表格找出規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力;由已知到未知,培養(yǎng)學(xué)生信息獲取能力、歸納總結(jié)能力、語言組織能力和語言表達能力[2]。
4.合作交流。
引導(dǎo):許多離子和小分子是在載體蛋白的幫助下進出細胞,但是,蛋白質(zhì)等大分子不能通過這樣的方式進出細胞。教師進一步設(shè)問:大分子怎樣進出細胞?結(jié)合課本小組內(nèi)交流討論,敘述胞吞胞吐的概念及過程。
意圖:通過小組合作,培養(yǎng)學(xué)生合作交流的能力,讓學(xué)生主動參與,增添課堂活力;培養(yǎng)學(xué)生傾聽對方想法和表達自己的想法,建立人際關(guān)系形成能力。
5.社會聯(lián)系,課后比較。教師介紹囊性纖維病,引導(dǎo)學(xué)生了解其病因與Cl-的跨膜運輸有關(guān),教師設(shè)問:囊性纖維病有什么新的研究?學(xué)生在教師的引導(dǎo)下查閱資料,了解該疾病的研究進展。
教師布置作業(yè),讓學(xué)生完成表格(表2),比較主動運輸與被動運輸?shù)漠愅?/p>
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生放眼未來,主動與社會接觸,聯(lián)系生活現(xiàn)象,理解知識來源于生活應(yīng)用于生活;利用表格的形式幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識框架,鞏固知識。
四、教學(xué)反思
本堂課以教師引導(dǎo)、學(xué)生自主合作交流探究相結(jié)合的方式,基本思路為展示現(xiàn)象、提出問題、分析討論與解決問題、總結(jié)概念、最后列表小結(jié)形成知識網(wǎng)絡(luò)。在整個教學(xué)過程中,知識是在老師的設(shè)問下,學(xué)生進行主動探究獲得的,學(xué)生在教學(xué)中是主體地位。本次教學(xué)利用多媒體輔助教學(xué),將抽象的知識形象具體化,化繁為簡,增強學(xué)生的感性認識,讓學(xué)生獲得知識,提高學(xué)科核心素養(yǎng)。
參考文獻
[1]姚芳.“酶的作用”一節(jié)的探究式教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué),2016,41(365):42-43.
[2]呂宇良.“基因的表達”一節(jié)的問題探究式教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué),2013,v.38;No.334,40-41.