王佳雙?熊洪林?陳嶙

摘 要：將課程思政貫穿于中學生物學教學，是進一步推動立德樹人工作的要求?！凹毎さ慕Y(jié)構(gòu)和功能”一課具有豐富的思政元素，教師進行教學設計時，要重視在課堂上巧妙引入思政教育，培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任素養(yǎng)。對此，文章嘗試挖掘“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”的思政元素進行教學構(gòu)思和設計，以為相關(guān)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：細胞膜；課程思政；高中生物學

基金項目：2020年貴州省高等學校教學內(nèi)容和課程體系改革項目“基于課程思政理念的《動物生物學》教學改革研究”（2020238）。

作者簡介：王佳雙（1998—），女，黔南民族師范學院生物科學與農(nóng)學院。

陳 嶙（1977—），女，黔南民族師范學院生物科學與農(nóng)學院。

通信作者：熊洪林（1967—），男，黔南民族師范學院生物科學與農(nóng)學院。

課程思政是實現(xiàn)立德樹人的重要途徑，是現(xiàn)代化教育的發(fā)展要求。曹文澤指出應全面把握和推進思想政治教育，開展課程思政建設，促進各類各科課程與思想政治教育融合，挖掘和豐富各類課程的思想政治元素［1］。陸道坤認為課程思政應該將思想政治元素融入課堂教學的各個環(huán)節(jié)和內(nèi)容中，潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀，并與思想政治課共同完成新時代新課程的育人要求［2］。人教版高中生物學新教材指向?qū)W科核心素養(yǎng)培養(yǎng)，其中蘊含家國情懷、愛國主義、社會責任等多種豐富的思想政治元素，是課程思政的重要載體。然而，有部分教師缺乏課程思政意識，在教學中只注重傳授知識，忽視課堂思政教育，或者認為思政教育僅是思想政治課程老師的事。對此，本文以“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”為例，探討挖掘高中生物學課程思政元素，推進課程思政建設的有效路徑。

一、教材分析

“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”是人教版高中生物學新教材必修一第三章《細胞的基本結(jié)構(gòu)》第一節(jié)的內(nèi)容，該節(jié)內(nèi)容要求學生從分子水平上認識細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，包括細胞膜的功能、對細胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索以及流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容等教學知識點［3］。與舊教材不同，新教材刪減了體驗制備細胞膜方法的實驗，并將舊教材中第四章第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型內(nèi)容編排在這節(jié)，同時增加了探索細胞膜成分和結(jié)構(gòu)的科學史內(nèi)容。

本課首先以“問題探討”引導學生推測細胞膜的功能［4］。接著以文字和插圖展示細胞膜的三個功能，再通過“思考·討論：對細胞膜成分的探索”這一科學史內(nèi)容，加上相應的插圖和問題串引出細胞膜的組成成分，并講述科學家研究發(fā)現(xiàn)細胞膜結(jié)構(gòu)的歷程，補充“提出假說”的科學方法。最后展示流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容。本節(jié)課的教學重點是“細胞膜的結(jié)構(gòu)及功能”“細胞膜的成分”“流動鑲嵌模型”；難點是“細胞膜的功能”。本節(jié)的教學為后面的水分代謝、礦質(zhì)代謝、免疫以及生物膜系統(tǒng)和跨膜運輸?shù)葍?nèi)容教學奠定了基礎。

二、學情分析

細胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位，作為一個基本的生命系統(tǒng)，它的邊界是細胞膜。學生在初中已經(jīng)初步學習了關(guān)于細胞的基礎知識，在高中生物學必修一第一章《走近細胞》中也重新復習并深入了解了細胞的知識，知道細胞都有細胞膜。但這部分學習內(nèi)容比較抽象，而高一學生的知識建構(gòu)和抽象思維仍未完善，因此，教師在教學中可以通過形象而直觀的圖片和視頻幫助學生學習知識。具體而言，可以先以音樂導入激起學生的興趣，再通過展示細胞膜三大功能的圖片和視頻，引導學生探索分析細胞膜的成分和結(jié)構(gòu)，逐步幫助學生理解細胞膜的相關(guān)內(nèi)容。

三、教學及課程思政目標

本節(jié)課教學內(nèi)容比較豐富，含有較多的思政元素。通過本節(jié)課的教學活動，應達到以下的教學目標和思政目標［5］。

（1）概述細胞膜的成分和功能，說出細胞膜的基本結(jié)構(gòu)和流動鑲嵌模型的內(nèi)容，在理解細胞膜結(jié)構(gòu)的基礎上，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念。

（2）通過對“細胞膜成分及結(jié)構(gòu)的探索”相關(guān)科學史的自主閱讀和討論，在學習過程中基于生物學事例發(fā)展歸納與概括、演繹與推理的科學思維［6］。

（3）在科學史的自主探究學習中，增強對生物學的好奇心和求知欲，逐步掌握科學探究的基本方法和思路。

（4）通過細胞膜功能的講解，聯(lián)系生活實際，關(guān)注社會問題，培養(yǎng)學生的愛國主義精神和社會責任感。

四、“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”課程思政教學設計

（一）導入：“細胞膜——細胞系統(tǒng)的邊界”

展示脂質(zhì)體藥物臨床使用的模擬動畫，提出問題：為什么這類藥物能夠提高藥物治療效率，降低藥物的不良反應？學生帶著疑問學習，通過本節(jié)課內(nèi)容找到問題答案。

設計意圖：以脂質(zhì)體藥物模擬動畫導入，吸引學生對該節(jié)內(nèi)容的注意力，并引導學生關(guān)注社會問題，培養(yǎng)學生的社會責任意識。

（二）細胞膜的三大功能

（1）展示地圖，以省界劃分省內(nèi)、省外，以國界劃分國內(nèi)、國外，和細胞膜進行類比，即以細胞膜為界限可分為細胞內(nèi)部環(huán)境和細胞外部環(huán)境，引導學生探索細胞膜的第一個功能——細胞膜是細胞這一基本生命系統(tǒng)的邊界，能將細胞內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境分隔開。由于細胞膜的存在，細胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定，這保證了細胞生命活動的正常進行。而一個國家有陸地、海域的邊界，邊界的穩(wěn)定對國家的穩(wěn)定和發(fā)展至關(guān)重要。教師可借機為學生播放我國邊防戰(zhàn)士冒著風雪巡邏的視頻，讓學生體會邊防戰(zhàn)士吃苦奉獻，為安定和平的幸福生活提供保障的崇高家國情懷，由此培養(yǎng)學生的愛國情懷與家國責任感、使命感，增加課程思政教育的感染力。

（2）展示海關(guān)嚴格檢查進出人員的畫面，以海關(guān)或邊防檢查站類比細胞膜，對進出細胞的物質(zhì)進行嚴格的“檢查”。探討鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染液，死細胞會被染成藍色，活細胞不會著色。探究活細胞為什么不會被染色，從而引導學生推測活細胞的細胞膜對物質(zhì)進出有控制作用，得出細胞膜的第二個功能：能控制物質(zhì)進出細胞。我國海關(guān)官員不怕麻煩、不受誘惑、始終如一地進行安全檢查，防止文物以及嚴禁出國的物品流出國外，嚴禁入關(guān)的物品流入國內(nèi)。這樣，通過情境聯(lián)想，提高學生的家國情懷和對海關(guān)工作人員的理解和崇高敬意，培養(yǎng)和引導學生形成為國家和社會做貢獻的人生目標。

（3）播放視頻《細胞間的交流》和《國際外交視頻》，引出細胞膜的第三個功能：進行細胞間的信息交流。多細胞生物體是一個繁忙而有序的細胞社會，如果沒有信息交流，生物體就不可能作為一個整體完成生命活動。細胞間的信息交流與細胞膜息息相關(guān)，就像一個個系統(tǒng)由于某種結(jié)構(gòu)的存在而得以順利交流，由此聯(lián)系我國外交形勢，對比新中國成立初期和現(xiàn)在的外在影響力，不難看出：在中國共產(chǎn)黨的領導下，中國日益強大。以此提高學生對我國的政治制度的認同和愛國主義情懷。

（4）小結(jié)

本節(jié)設計意圖：以圖片和視頻引導學生學習和理解細胞膜的三個功能；以小結(jié)的形式強化和鞏固學生的細胞膜功能知識建構(gòu)，完善學生的認知結(jié)構(gòu)。在課程思政方面，與細胞膜進行類比，潛移默化地培養(yǎng)學生的愛國主義精神和民族自豪感、國家認同感。

（三）細胞膜成分和結(jié)構(gòu)探索

（1）細胞膜的功能由其成分和結(jié)構(gòu)決定。展示“對細胞膜成分的探索”科學史資料，并提出問題：①通過資料一和資料二，可以得出什么結(jié)論？②閱讀資料三和資料四，又能得出什么結(jié)論？③請各位同學探索四則科學史資料的內(nèi)容并總結(jié)細胞膜的成分。

資料一呈現(xiàn)的是1895年歐文頓的植物細胞的通透性實驗，發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易穿過細胞膜，不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)不容易穿過細胞膜。資料二呈現(xiàn)的是科學家利用不同的動物細胞作為研究材料，最后利用哺乳動物的紅細胞制備出純凈的細胞膜并進行化學分析，發(fā)現(xiàn)組成細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多?？茖W家據(jù)此初步歸納出細胞膜的組成成分及分子特點。資料三呈現(xiàn)了1925年荷蘭科學家戈特和格倫德爾用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，進一步驗證了細胞膜中磷脂雙分子層的排列方式。資料四呈現(xiàn)的是1935年英國學者丹尼利和戴維森通過研究細胞膜的張力，推測細胞膜除了含有脂質(zhì)分子，可能還附有蛋白質(zhì)。

學生交流討論問題串，逐步得出細胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，還有少量糖類的結(jié)論。而通過自主閱讀資料，并按要求梳理思路，揣摩和領悟科學家的研究方法，感受科學研究的步驟，寫出科學家探索細胞膜成分歷程的訓練，學生能夠知道科學家并不是一開始就直接得出細胞膜的成分，而是在不斷的摸索中才得出正確的結(jié)果，這能提高學生科學的精神和態(tài)度，提升其科學素養(yǎng)。

（2）用多媒體設備展示科學家探索細胞膜結(jié)構(gòu)的科學史資料和相應的圖片。學生通過閱讀分析四則資料，分組討論交流，能夠?qū)毎さ牧鲃予偳赌Ｐ托纬汕逦挠∠?，深化認知結(jié)構(gòu)。

資料一呈現(xiàn)的是1959年羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，結(jié)合其他科學家的工作，大膽提出了細胞膜模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)假說。資料二呈現(xiàn)的是20世紀60年代后，科學家對細胞膜是靜態(tài)結(jié)構(gòu)的觀點提出質(zhì)疑，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)不是全部平鋪于脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中。資料三呈現(xiàn)的是1970年科學家用熒光顯微技術(shù)發(fā)現(xiàn)細胞膜具有流動性。資料四呈現(xiàn)的是1972年辛格和尼科爾森提出細胞膜的流動鑲嵌模型。

在學生閱讀、分析資料后，教師再以視頻的形式展現(xiàn)科學家探索發(fā)現(xiàn)細胞膜結(jié)構(gòu)的歷史進程以及流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，以深化學生的理解，幫助學生完善認知結(jié)構(gòu)。學生在進一步理解細胞膜結(jié)構(gòu)的基礎上，聯(lián)系細胞膜的功能，能形成結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念。同時，通過細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，學生能深入感悟科學家不斷探索、持之以恒、百折不撓的精神，從而形成正確的科學態(tài)度和價值觀。在自主學習和小組討論的過程中，學生能基于生物學事例發(fā)展歸納與概括、演繹與推理的科學思維，通過資料分析初步體驗科學家不怕困難和失敗，嚴謹?shù)目茖W研究態(tài)度，提升科學精神和科學素養(yǎng)［7］。

（四）總結(jié)

本節(jié)課設計意圖：引導學生整理知識體系，梳理生物學概念，制作本節(jié)課概念圖，同時以課后練習及提問形式進行總結(jié)，幫助學生總結(jié)課堂知識，落實課程思政教育。

五、教學反思

通過學習細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，學生能夠了解科學研究方法，發(fā)展歸納與概括、演繹與推理的科學思維，培養(yǎng)科學精神和科學素養(yǎng)，堅定理想信念，樹立崇高志向。因此，教師要重視在學生學習細胞膜相關(guān)知識的基礎上，潛移默化地進行課程思政教育，以提升學生思想道德修養(yǎng)，達成立德樹人要求。

［參考文獻］

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［3］熊佳，殷俊才.“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)的教學設計［J］.生物學教學，2022，47（1）：47-49.

［4］索姍姍.探尋科學家足跡 建構(gòu)細胞膜模型：“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”教學設計［J］.中學生物教學，2021（15）：63-66.

［5］趙英，任琪，朱宇林，等.高中生物學課程思政研究初探［J］.公關(guān)世界，2020（14）：143-144.

［6］韓齊.“細胞膜——系統(tǒng)的邊界”教學設計［J］.中學生物教學，2021（24）：51-53.

［7］羅福海.高中生物學課程思政教學探索：以必修二“遺傳與進化”為例［J］.課程教材教學研究（教育研究），2021（合刊4）：56-58.