吳天靈

摘 要 結(jié)合高中生物教學(xué)，分別闡述了3個(gè)運(yùn)用曲線輔助教學(xué)的案例與反思。

關(guān)鍵詞 高中生物 曲線輔助教學(xué) 教學(xué)反思

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

曲線輔助教學(xué)是指運(yùn)用繪制曲線、分析曲線的形式進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)方式，它能深刻地、直接地呈現(xiàn)出知識(shí)間的聯(lián)系，有利于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。在高中生物教學(xué)中，教師常常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：生物知識(shí)點(diǎn)特別多，學(xué)生往往容易忘記，而即使記住了，如果沒(méi)有理解透，遇到綜合型的題目還是容易判斷錯(cuò)誤。如果教師能設(shè)計(jì)或找到一個(gè)曲線，輔助學(xué)生直觀地理解知識(shí)以及知識(shí)間的聯(lián)系，就可以較好地解決上述問(wèn)題。下面結(jié)合高中生物教學(xué)，分別闡述3個(gè)運(yùn)用曲線輔助教學(xué)的案例及其反思。

1 分泌蛋白質(zhì)的過(guò)程中各種膜面積變化

1.1 知識(shí)背景

細(xì)胞要分泌蛋白質(zhì)到胞外，會(huì)先在核糖體上合成出肽鏈，肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被加工后借助囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體，此時(shí)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，高爾基體膜面積增大。接著，在高爾基體中被進(jìn)一步修飾加工的蛋白質(zhì)也借助囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜，然后通過(guò)胞吐的方式分泌到細(xì)胞外，此時(shí)，高爾基體膜面積下降，細(xì)胞膜面積增大。

1.2 存在問(wèn)題

事實(shí)上，學(xué)生對(duì)分泌蛋白過(guò)程中各結(jié)構(gòu)的變化是能理解的，而存在的問(wèn)題是如果學(xué)生純粹記知識(shí)，那么他們對(duì)各細(xì)胞結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系以及膜面積變化的認(rèn)識(shí)就不夠深刻，遇到相關(guān)的題目容易判斷錯(cuò)誤。

1.3 運(yùn)用曲線輔助教學(xué)

教師在完成分泌蛋白過(guò)程的基本分析后，可加入繪制曲線的環(huán)節(jié)。首先，教師先畫出坐標(biāo)軸，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示膜面積，然后再向?qū)W生提出任務(wù)：繪制分泌蛋白過(guò)程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜的膜面積變化圖。教師可先讓學(xué)生畫，然后挑選幾個(gè)學(xué)生代表在黑板上畫出來(lái)。畫完曲線后，教師要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?，例如它們的起點(diǎn)會(huì)有什么區(qū)別？發(fā)生變化的時(shí)間又有什么區(qū)別？最終膜面積發(fā)生增大、減少還是基本不變？最后，教師要提醒學(xué)生做好筆記。

1.4 教學(xué)反思

通過(guò)繪制曲線，學(xué)生對(duì)分泌蛋白過(guò)程有了更深刻的理解，也加深了對(duì)生物結(jié)構(gòu)決定功能的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)中，可能會(huì)出現(xiàn)學(xué)生無(wú)從下手的情景，教師可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，例如設(shè)置問(wèn)題：這三個(gè)結(jié)構(gòu)膜面積的起點(diǎn)相同嗎？如果不同，它們的起點(diǎn)又分別在哪里？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題又可以引出知識(shí)點(diǎn)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積>細(xì)胞膜面積>高爾基體膜面積。此外，在分析曲線時(shí)，教師還要提醒學(xué)生關(guān)注膜面積變化在時(shí)間上的先后順序，從而深刻理解該過(guò)程。最后，教師再準(zhǔn)備相應(yīng)的訓(xùn)練題讓學(xué)生課堂完成，學(xué)練結(jié)合，進(jìn)一步鞏固知識(shí)。

2 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中R型菌和S型菌的數(shù)量變化

2.1 知識(shí)背景

在遺傳物質(zhì)的探索歷程中，格里菲思進(jìn)行了把肺炎雙球菌注射進(jìn)小鼠腹腔的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，艾弗里進(jìn)行了在培養(yǎng)基上發(fā)生的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。R型菌沒(méi)有莢膜，S型菌有莢膜，當(dāng)有活性的R型菌吸收并重組了S型菌的DNA，它就可能形成莢膜，從而轉(zhuǎn)化為S型菌。

2.2 存在問(wèn)題

學(xué)生對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析及其結(jié)論一般都能理解，而存在的主要問(wèn)題是沒(méi)有注意分析或不能理解轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中兩種菌的數(shù)量變化，特別是格里菲思的活R菌與加熱殺死S型菌混合后注入小鼠的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，有少數(shù)學(xué)生甚至?xí)J(rèn)為R型菌全部都發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

2.3 運(yùn)用曲線輔助教學(xué)

為了更好比較體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中兩種菌的數(shù)量變化，教師可把繪制曲線放在課程的最后階段，即在實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析、遺傳機(jī)制分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)都結(jié)束后再加入繪制曲線環(huán)節(jié)。教師先后要求學(xué)生繪制兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的曲線：第1個(gè)是繪制格里菲思第四組實(shí)驗(yàn)中小鼠體內(nèi)R型菌和S型菌的數(shù)量變化曲線（圖2），第2個(gè)是繪制艾弗里活R型菌與S型菌的DNA混合后的數(shù)量變化曲線（圖3）。由于曲線的繪制有一定難度，教師可以設(shè)置一些問(wèn)題去引導(dǎo)學(xué)生，例如：R型菌和S型菌數(shù)量的起點(diǎn)在哪里？這兩種菌會(huì)分別有怎樣的數(shù)量變化？R型菌會(huì)全部轉(zhuǎn)化嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)束后它們的數(shù)量又如何？教師在學(xué)生繪制完成后再給出正確的曲線，同時(shí)對(duì)曲線進(jìn)行分析，讓學(xué)生真正深刻理解轉(zhuǎn)化過(guò)程。最后，教師要提醒學(xué)生做好筆記。

2.4 教學(xué)反思

要正確繪制這兩個(gè)曲線并不容易，教師不但要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，而且在繪制曲線后還要進(jìn)行詳細(xì)的分析。對(duì)于體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，要進(jìn)行如下解析：R型菌沒(méi)有莢膜，容易被免疫系統(tǒng)清除；S型菌有莢膜，免疫系統(tǒng)很難清除。而S型菌是有毒性的，能使小鼠患敗血癥而死，當(dāng)小鼠患敗血癥時(shí)，免疫系統(tǒng)的功能會(huì)下降，這樣就不能徹底地清除R型菌，到了后期，不能被清除的R型菌數(shù)量就會(huì)上升。而對(duì)于體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檗D(zhuǎn)化的過(guò)程是在培養(yǎng)基中進(jìn)行的，不存在被免疫系統(tǒng)清除的問(wèn)題，所以R型菌不會(huì)大量減少，培養(yǎng)時(shí)，只有部分R型菌能夠轉(zhuǎn)化為S型菌，它和未發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型菌都會(huì)發(fā)生增殖，從而數(shù)量增加，直至營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡時(shí)數(shù)量才會(huì)減少。

3 質(zhì)壁分離及其自動(dòng)復(fù)原

3.1 知識(shí)背景

將具有大液泡的植物細(xì)胞放在濃度偏高的蔗糖溶液中，細(xì)胞會(huì)失去水分，發(fā)生質(zhì)壁分離。如果將溶液換成甘油溶液，則植物細(xì)胞會(huì)先發(fā)生質(zhì)壁分離，然后再發(fā)生質(zhì)壁分離后的自動(dòng)復(fù)原，這是因?yàn)楦视湍芡ㄟ^(guò)自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)濃度上升，從而細(xì)胞重新吸收水分，發(fā)生自動(dòng)復(fù)原的現(xiàn)象。但如果把植物細(xì)胞放入過(guò)高濃度的蔗糖或甘油溶液中，植物細(xì)胞不斷失去水分，直至細(xì)胞死亡，此時(shí)即使把細(xì)胞重新放回低濃度溶液中也不會(huì)復(fù)原了。

3.2 存在問(wèn)題

學(xué)生對(duì)上述知識(shí)是能理解的，而存在的主要問(wèn)題是如果學(xué)生用文字的形式記錄各種變化，那么可能會(huì)容易混淆各種條件或情況，如果遇到靈活多變的試題，學(xué)生可能容易做出錯(cuò)誤的判斷。

3.3 運(yùn)用曲線輔助教學(xué)

教師在完成質(zhì)壁分離及其復(fù)原的分析后，可加入繪制曲線的環(huán)節(jié)。首先，教師先畫出坐標(biāo)軸，標(biāo)明其橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示原生質(zhì)體的相對(duì)體積，并在Y軸正半軸畫出表示原生質(zhì)體初始體積的虛線；然后，教師提出任務(wù)：繪制把植物細(xì)胞放入適當(dāng)偏高濃度蔗糖溶液、甘油溶液、過(guò)高濃度甘油溶液時(shí)原生質(zhì)體的體積變化曲線。在分析完上述曲線后，教師再提出任務(wù)：繪制將上述處理過(guò)的細(xì)胞重新放回低濃度溶液時(shí)的體積變化曲線。

3.4 教學(xué)反思

通過(guò)繪制曲線，學(xué)生對(duì)各種情況下植物細(xì)胞的體積變化有更直觀的認(rèn)識(shí)。在繪制曲線過(guò)程中，有些學(xué)生出現(xiàn)無(wú)從下手的情況，有些學(xué)生不能正確繪制甘油曲線。此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生：曲線的起點(diǎn)在哪里？體積如何變化？重新放回低濃度溶液后各組細(xì)胞的變化會(huì)有什么差別？事實(shí)上，只要學(xué)生能繪制前半段的曲線，放回低濃度溶液的后半段曲線就較容易繪制。另一方面，教師還要提醒學(xué)生，除了甘油外，尿素、硝酸鉀也會(huì)發(fā)生類似的情況。最后，教師再準(zhǔn)備相應(yīng)的訓(xùn)練題讓學(xué)生課堂完成，學(xué)練結(jié)合，進(jìn)一步鞏固知識(shí)。

4 小結(jié)

通過(guò)繪制曲線，學(xué)生既可以記住知識(shí)，又能掌握知識(shí)間的聯(lián)系，取得“1+1>2”的效果。通過(guò)繪制曲線，不僅能增加課堂教學(xué)方式的多樣性，還能吸引學(xué)生注意，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另外，還可以讓學(xué)生參與到獲得知識(shí)、理解知識(shí)和記憶知識(shí)的過(guò)程中去，提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊文霞.高中生物學(xué)教學(xué)中坐標(biāo)曲線圖的運(yùn)用[J].生物學(xué)教學(xué)，2008（10）：22-24.

[2] 于洲.利用坐標(biāo)曲線典型圖的辨析談提高生物教學(xué)的有效性[J].中國(guó)科技博覽，2009（12）：10-11.