蔣選榮

摘 要 結(jié)合“真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”一課，闡述了模型方法在課前協(xié)作、課堂研討、課后探究等合作學(xué)習(xí)過程中的具體應(yīng)用，提出了在合作學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用模型方法應(yīng)該考慮教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)、延伸和拓展對(duì)原型的認(rèn)識(shí)、及時(shí)總結(jié)成果等幾方面的問題。

關(guān)鍵詞 合作學(xué)習(xí) 模型方法 真核細(xì)胞

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種特有形式。在高中生物教學(xué)中運(yùn)用模型方法可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生在建構(gòu)模型、分析模型的過程中加深對(duì)原型的認(rèn)識(shí)。合作學(xué)習(xí)是組織和促進(jìn)課堂教學(xué)并以自主與合作為基本特征的一系列教學(xué)方法的總稱，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)時(shí)間的安排，合作學(xué)習(xí)的形式可以分為課前協(xié)作、課堂研討、課后探究三種形式。這三種形式可以共同圍繞一個(gè)學(xué)習(xí)主題，也可以分別針對(duì)不同學(xué)習(xí)主題。在合作學(xué)習(xí)中運(yùn)用模型方法可以充分發(fā)揮模型在教學(xué)中的作用，提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力，通過共同活動(dòng)最大程度地促進(jìn)自己以及他人的學(xué)習(xí)。

1 在合作學(xué)習(xí)過程中運(yùn)用模型方法的教學(xué)流程

合作學(xué)習(xí)的主要特征是學(xué)生以小組為單位，通過合作和協(xié)作，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。中學(xué)階段模型方法的運(yùn)用具體體現(xiàn)在建立模型、運(yùn)用模型認(rèn)識(shí)原型、利用模型延伸和拓展對(duì)原型的認(rèn)識(shí)等三個(gè)方面。學(xué)生在建模、運(yùn)用模型的過程中需要同伴的協(xié)助，通過合作學(xué)習(xí)應(yīng)用模型方法是一種有效形式。模型方法可以應(yīng)用到合作學(xué)習(xí)的課前協(xié)作、課堂研討、課后探究三種形式中，對(duì)應(yīng)不同的合作學(xué)習(xí)形式，應(yīng)用相應(yīng)的模型方法，如圖1所示。

根據(jù)圖1所示，課前合作學(xué)習(xí)主要圍繞“模型建構(gòu)”、課堂研討合作學(xué)習(xí)主要圍繞“認(rèn)識(shí)原型”、課后探究合作學(xué)習(xí)主要圍繞“完善模型”。合作學(xué)習(xí)是學(xué)生為達(dá)到一定目標(biāo)而在小組中共同學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，明確學(xué)習(xí)任務(wù)（主題）是開展合作學(xué)習(xí)的前提。學(xué)習(xí)任務(wù)既有小組共同完成的任務(wù)，又有成員獨(dú)自完成的任務(wù)。以“真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”一課為例（下同），組內(nèi)學(xué)生的分工包括共同完成的任務(wù)：真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的資料搜集、制作方案的形成、真核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的組裝等；各成員分工完成的任務(wù)有：細(xì)胞結(jié)構(gòu)材料的選擇、制作。在合作學(xué)習(xí)過程學(xué)生的分組很重要，教師要根據(jù)學(xué)生特質(zhì)，將學(xué)生分成5～6人一組，要協(xié)調(diào)好男女比例和組內(nèi)異質(zhì)和組間同質(zhì)，指導(dǎo)學(xué)生分工，明確組內(nèi)學(xué)生的任務(wù)。

模型方法在“真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”一課的運(yùn)用主要包括細(xì)胞物理模型的制作過程、利用模型揭示原型本質(zhì)、加工和修改模型。為了引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模型的方法進(jìn)行有效的小組合作學(xué)習(xí)，教學(xué)中將合作學(xué)習(xí)的途徑設(shè)計(jì)為課前、課中和課后三個(gè)時(shí)段，具體為：課前小組通過合作學(xué)習(xí)方式制作真核細(xì)胞的物理模型；課堂教學(xué)中以小組為單位對(duì)真核細(xì)胞物理模型中結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行討論；課后以小組為單位對(duì)物理模型進(jìn)行修改和完善。

1.1 課前協(xié)作，完成模型制作

學(xué)生以小組為單位在課前協(xié)作完成動(dòng)植物細(xì)胞模型的制作，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的安排，各學(xué)習(xí)小組利用教材、圖書館、網(wǎng)絡(luò)等課程資源進(jìn)行自主合作學(xué)習(xí)，搜集真核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)信息，如：真核細(xì)胞和細(xì)胞膜、細(xì)胞器及細(xì)胞核的比例大小，動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的差異，完成對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)的篩選、整理、加工、歸納。在課前模型制作的過程中，教師的指導(dǎo)作用不可或缺，如：指導(dǎo)學(xué)生選擇安全的、可回收的廢舊物品制作動(dòng)植物細(xì)胞模型有利于廢物利用和環(huán)境保護(hù)；指導(dǎo)學(xué)生真核細(xì)胞大小一般在10～00 μm之間，制作的各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)應(yīng)該與細(xì)胞大小成比例等。

以學(xué)習(xí)小組為單位制作動(dòng)植物細(xì)胞模型是課前合作學(xué)習(xí)主要任務(wù)，制作模型的過程是認(rèn)識(shí)真核細(xì)胞原型的過程，也是運(yùn)用模型方法揭示原型本質(zhì)的途徑，同時(shí)也為課堂合作學(xué)習(xí)的開展做了鋪墊。學(xué)習(xí)小組通過材料的選擇、制作方案的形成、成員的分工、模型的組裝和修正、模型結(jié)構(gòu)的標(biāo)識(shí)等學(xué)習(xí)過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神。

1.2 課堂研討，認(rèn)識(shí)原型

教師圍繞課前小組制作的模型，引導(dǎo)小組間交流課前合作學(xué)習(xí)的成果，延伸和拓展對(duì)原型的認(rèn)識(shí)。以模型為依據(jù)，交流發(fā)言的內(nèi)容圍繞教學(xué)目標(biāo)，通過問題的設(shè)計(jì)和討論，逐步加深對(duì)原型的認(rèn)識(shí)。如：說出細(xì)胞物理模型中細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、各種細(xì)胞器、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)名稱；說明細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)的形態(tài)大小、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分布情況等；舉例說明細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)的功能。利用模型認(rèn)識(shí)原型的交流發(fā)言的主題由淺到深，即從說出結(jié)構(gòu)名稱到說明結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再到說明結(jié)構(gòu)的功能特性，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，提高了教學(xué)的針對(duì)性，提升了課堂教學(xué)效率。

1.3 繼續(xù)探究，完善模型

在課堂合作學(xué)習(xí)過程中，模型與原型的關(guān)系如圖2所示，借助模型揭示了原型的本質(zhì)特征，同時(shí)，通過認(rèn)識(shí)原型的合作學(xué)習(xí)的過程，對(duì)制作的模型有了新的認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生了新的問題。教師要鼓勵(lì)學(xué)生通過課后合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)一步修改模型，借助模型修改過程解決產(chǎn)生的問題。

在評(píng)價(jià)學(xué)生各學(xué)習(xí)組制作的細(xì)胞物理模型的基礎(chǔ)上，教師要說明細(xì)胞模型應(yīng)該依照細(xì)胞原型建構(gòu)。各個(gè)學(xué)習(xí)小組整理修改建議并在課后繼續(xù)完善細(xì)胞模型，并結(jié)合細(xì)胞模型，提出繼續(xù)探究的課題：細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧，細(xì)胞各組分之間如何分工合作，使各項(xiàng)生命活動(dòng)能夠有序進(jìn)行的？課后對(duì)模型的修改是課堂合作學(xué)習(xí)的延續(xù)和深入，課題研究的開展促進(jìn)學(xué)生從系統(tǒng)的角度分析細(xì)胞中各組成成分的關(guān)系，為學(xué)習(xí)真核細(xì)胞生物膜系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

2 在合作學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用模型方法時(shí)需要注意的問題

合作學(xué)習(xí)是有共同的、需要協(xié)作和合作完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，模型方法是一種開展科學(xué)研究的方法。在教學(xué)實(shí)踐中，圍繞教學(xué)目標(biāo)，通過小組合作學(xué)習(xí)的活動(dòng)完成學(xué)習(xí)任務(wù)是普遍可行的。模型方法在教學(xué)中的應(yīng)用需要考慮課標(biāo)要求、教材內(nèi)容、學(xué)生情況等因素。所以，教師在合作學(xué)習(xí)過程中采用模型方法時(shí)，需要注意以下幾方面的問題。

2.1 教學(xué)內(nèi)容是采用模型方法的依據(jù)

教學(xué)內(nèi)容對(duì)合作學(xué)習(xí)沒有限制，模型方法的開展需要適合的教學(xué)內(nèi)容，有些教學(xué)內(nèi)容是不適合采用模型方法的，如：遺傳的基本規(guī)律教學(xué)內(nèi)容適合采用假說—演繹的科學(xué)方法，基因與染色體的關(guān)系采用類比推理的方法。課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”教學(xué)內(nèi)容明確了“嘗試建立真核細(xì)胞的模型”要求，高一學(xué)生對(duì)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有最基本的認(rèn)識(shí)，能從最基本的結(jié)構(gòu)和功能區(qū)分動(dòng)植物細(xì)胞。同時(shí)，學(xué)生通過第二章細(xì)胞的化學(xué)組成的學(xué)習(xí)，對(duì)組成細(xì)胞的分子及其重要作用有了比較全面的了解；通過第三章第一節(jié)“生命活動(dòng)的基本單位——細(xì)胞”內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別、細(xì)胞的形態(tài)大小等知識(shí)。真核細(xì)胞模型的制作過程并不復(fù)雜，學(xué)生可以通過合作和協(xié)作完成。

2.2 模型方法主要應(yīng)用在課堂合作學(xué)習(xí)過程

教學(xué)任務(wù)主要在課堂教學(xué)中完成，課前合作學(xué)習(xí)是為課堂合作學(xué)習(xí)做好鋪墊，課后合作學(xué)習(xí)是課堂合作學(xué)習(xí)的延續(xù)和補(bǔ)充。學(xué)生在課前通過合作學(xué)習(xí)制作的模型應(yīng)該合理和充分地在課堂合作學(xué)習(xí)中得到應(yīng)用。如學(xué)生在課前通過合作學(xué)習(xí)制作好動(dòng)植物細(xì)胞模型后，教師在課堂展示課前合作學(xué)習(xí)的成果；各學(xué)習(xí)小組派代表分別介紹植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞模型中各種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和功能（實(shí)物展臺(tái)放大細(xì)胞模型）；其他組的學(xué)生對(duì)模型提出修改意見，并對(duì)細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和功能作補(bǔ)充發(fā)言。

教師在課堂合作學(xué)習(xí)中的引導(dǎo)作用不可或缺，可以利用模型，創(chuàng)設(shè)問題情境，組織學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)。如對(duì)照細(xì)胞模型，教師提出以下問題：說明動(dòng)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)是什么？說出動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別？在學(xué)生回答問題的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提出問題：真核細(xì)胞普遍具有哪些結(jié)構(gòu)呢？這些結(jié)構(gòu)具有哪些特點(diǎn)和功能？教師要啟發(fā)學(xué)生小組結(jié)合模型，說出真核細(xì)胞具有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

學(xué)生分組制作的細(xì)胞模型反映出對(duì)細(xì)胞原型的認(rèn)識(shí)，也可以反映出小組合作學(xué)習(xí)的成效。通過問題的設(shè)置促進(jìn)學(xué)生利用模型方法認(rèn)識(shí)細(xì)胞原型，同時(shí)可以檢驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的效果。

2.3 利用模型，延伸和拓展對(duì)原型的認(rèn)識(shí)

模型是對(duì)原型的簡(jiǎn)化和理想化的重構(gòu)。認(rèn)識(shí)原型的結(jié)構(gòu)和功能需要在運(yùn)用模型方法的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)延伸和拓展。如在小組合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，延伸和拓展的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容如下：蛋白質(zhì)分子的種類和數(shù)量與細(xì)胞膜功能的復(fù)雜程度呈正相關(guān)；植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核；核仁與核糖體的形成有關(guān)，在細(xì)胞有絲分裂中周期性的消失和重現(xiàn)；低等植物細(xì)胞含有中心體；染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的不同形態(tài)；核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，具有選擇性；在細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器外，還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不是簡(jiǎn)單的膠狀物質(zhì)，其中含有很多化學(xué)成分，是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要場(chǎng)所。教師延伸和拓展真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)知識(shí)，充實(shí)了合作學(xué)習(xí)成果，加深了對(duì)細(xì)胞原型的認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生建構(gòu)核心概念——“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，各組分間既分工又協(xié)作”。

2.4 及時(shí)總結(jié)合作學(xué)習(xí)的成果

教師在學(xué)生分組介紹和討論交流的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組歸納總結(jié)，形成結(jié)論。如細(xì)胞具有膜的結(jié)構(gòu)（細(xì)胞膜、細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體等；真核細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)是真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的最根本區(qū)別之一，最大的內(nèi)膜是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）；無膜的細(xì)胞器（核糖體、中心體）；細(xì)胞內(nèi)含有DNA的結(jié)構(gòu)（細(xì)胞核、線粒體、葉綠體）；含有色素的細(xì)胞器（葉綠體、液泡）等。歸納總結(jié)有助于學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到已經(jīng)分化的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)、功能、生理等方面存在特異性，使他們認(rèn)識(shí)到原核細(xì)胞和真核細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別?？偨Y(jié)合作學(xué)習(xí)成果有利于學(xué)生對(duì)事物原型的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

3 教學(xué)反思

在合作學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下運(yùn)用模型方法，指導(dǎo)學(xué)生在課前制作動(dòng)植物細(xì)胞物理模型，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，部分學(xué)生制作了2個(gè)以上模型。教師需要跟蹤指導(dǎo)學(xué)生模型制作過程，避免出現(xiàn)完全仿造現(xiàn)成模型的做法。課堂合作學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能夠針對(duì)模型，主動(dòng)發(fā)言，提出的問題有一定的針對(duì)性。如學(xué)生提出的問題有：模型中各種結(jié)構(gòu)大小比例與原型是否一致？在植物細(xì)胞原型中是否都具有液泡、葉綠體？細(xì)胞在生長(zhǎng)過程中，各種結(jié)構(gòu)是否發(fā)生變化？學(xué)生在互動(dòng)交流的過程中，建構(gòu)了真核細(xì)胞原型的基礎(chǔ)知識(shí)。

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