段昕
摘 要:根據(jù)美術(shù)生愛(ài)設(shè)計(jì)和繪畫的特點(diǎn),利用塑料、泡沫等熔成了植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)立體模型。模型可以反復(fù)利用,幫助學(xué)生直觀高效地掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu),還可以用于觀察質(zhì)壁分離。
關(guān)鍵詞:植物細(xì)胞;亞顯微結(jié)構(gòu);模型
我校學(xué)生都是美術(shù)專業(yè)的高中生。他們普遍喜歡繪畫或設(shè)計(jì),對(duì)色彩、形態(tài)等事物的外在特征比較敏感,對(duì)提高自己的美術(shù)專業(yè)能力很感興趣,但對(duì)文化知識(shí)、數(shù)理邏輯等不太感興趣。在他們的高考科目里沒(méi)有生物這門課程,在全省的學(xué)業(yè)水平測(cè)試中,生物也只要得到“D”等級(jí)就可以了??梢哉f(shuō),他們學(xué)習(xí)生物的外部要求不高,內(nèi)部動(dòng)力不足。怎樣提高他們的學(xué)習(xí)效率呢?愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師?!蔽覀儑L試從學(xué)生的興趣入手,讓生物科學(xué)與繪畫藝術(shù)有機(jī)融合。我們讓學(xué)生進(jìn)行生物模型制作,起到了不錯(cuò)的效果。下面以植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)立體模型為例具體說(shuō)明。
我校往屆學(xué)生學(xué)習(xí)“細(xì)胞器——系統(tǒng)的分工合作”時(shí),總覺(jué)得這節(jié)內(nèi)容多而雜,不好理解,很難記憶。課本中提供的結(jié)構(gòu)模式圖讓人眼花繚亂,特點(diǎn)也不易看出。購(gòu)買的模型教具各部分都是固定的,只能看外觀。而且課本上和館藏的模型都不能展示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的流動(dòng)、細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架。如果有一個(gè)模型能展示各種細(xì)胞器且可隨意拿到手上觀察結(jié)構(gòu),能清楚看到細(xì)胞膜,能展示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的流動(dòng)性,則能彌補(bǔ)現(xiàn)有模型的不足。我把我的期望和學(xué)生商量,希望他們能設(shè)計(jì)出我想要的模型。通過(guò)不斷地嘗試和實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)用以下方法可以解決原有的困惑。
一、制作目的
細(xì)胞質(zhì)中有細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),已有的掛圖、教具、模型中要么不顯示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),要么用整塊固體來(lái)表示,無(wú)法體現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性,更無(wú)法顯示細(xì)胞骨架。該模型以干凈水作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),可以直觀、真實(shí)地體現(xiàn)活細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性。所用材料主要是泡沫,具有耐水性,水也可以隨時(shí)倒進(jìn)和流出,所以此模型便于保存和攜帶,適合課堂教學(xué)。用泡沫熔成的各細(xì)胞器形象逼真,可以拿出來(lái)仔細(xì)觀察。在需要的時(shí)候可以放水,展示質(zhì)壁分離,可以清晰看到細(xì)胞膜。
二、材料用具
制作材料:較大型的餅干桶或植物油桶一個(gè),厚度不一的泡沫、丙烯畫顏料、透明塑料袋、黃色氣球、廢舊電線。
制作用具:一把小型裁紙刀、一臺(tái)酒精燈、筆一支、尺子一把、毛筆一支、釘子一枚、大頭針若干、鐵絲若干。
說(shuō)明:這些材料中除丙烯畫顏料和氣球需購(gòu)買或從學(xué)??倓?wù)處領(lǐng)用外,其他都可從家庭廢棄物或者垃圾收購(gòu)點(diǎn)找到。
三、制作原理
1.塑料和泡沫遇高溫會(huì)熔化,燒熱后的裁紙刀可以隨意在塑料和泡沫上裁出所需要的圖案和形狀。
2.泡沫很輕,可浮在水面上。用泡沫制成的細(xì)胞器會(huì)漂在水面,要展示細(xì)胞骨架,可以用廢舊電線中的銅絲彎成隨意形狀,還可牽引細(xì)胞器使其懸浮于不同層次,相互分離,便于觀察。
3.丙烯畫染料不溶于水,可以隨意把泡沫和塑料染成自己所需要的顏色,能長(zhǎng)久保存。
四、制作過(guò)程
1.制作細(xì)胞壁
植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁,起支持和保護(hù)作用,用透明塑料桶剪成一定形狀充當(dāng)細(xì)胞壁,在桶的下面開一個(gè)小洞。我們展示的是剪開的細(xì)胞,上面有一個(gè)大口,干凈水可以在課前注入也可以課堂當(dāng)場(chǎng)注入,不用的時(shí)候或展示質(zhì)壁分離的時(shí)候,將水從下面孔中流出。
2.制作細(xì)胞膜
細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界。用透明塑料袋充當(dāng)細(xì)胞膜,因?yàn)樗鼈兒苘?,加水后能與塑料桶黏合,能真實(shí)體現(xiàn)細(xì)胞壁與細(xì)胞膜緊貼在一起的生活狀態(tài),“透明”便于觀察。
3.制作細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞內(nèi)許多代謝都是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是可以流動(dòng)的。我們直接用干凈水作為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體都先用筆在泡沫上畫出所需形狀,然后把裁紙刀燒熱,直接把不需要的部分熔解,留下需要的形狀。
①線粒體:體現(xiàn)雙層膜,內(nèi)外膜能分開,內(nèi)膜向內(nèi)折疊。
②葉綠體:體現(xiàn)雙層膜,由囊狀結(jié)構(gòu)堆成的基粒。
③內(nèi)質(zhì)網(wǎng):粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上留些小圓點(diǎn)代表核糖體,并涂上紅色丙烯畫染料,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不留小圓點(diǎn)。
④高爾基體:熔成堆疊的扁平囊及囊泡。
⑤溶酶體:用黃色氣球的碎片,包裹少許干凈水或氣,扎緊。
⑥液泡:用一個(gè)大小合適的氣球裝滿干凈水扎緊,并用防水膠造型。
⑦核糖體:附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體,在制作粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)時(shí)直接溶出圓形小粒,并涂上紅色丙烯畫染料。游離的核糖體則制成在圓形泡沫中插入大小不等的細(xì)銅絲,使其懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的不同位置。
4.制作細(xì)胞核
用泡沫熔成一個(gè)雙層膜的大小合適的四分之三球形,體現(xiàn)雙層膜,核膜上用鐵釘熔出一個(gè)個(gè)核孔。在中央畫出一個(gè)四分之三圓球,并大頭針布滿代表核仁。用細(xì)電線里的銅絲彎曲擺放代表染色質(zhì)。
五、使用方法
用這種模型進(jìn)行教學(xué)時(shí),先讓學(xué)生觀察課本植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,對(duì)比我們的模型,找一找各代表什么?學(xué)習(xí)一種細(xì)胞器就拿出一種細(xì)胞器,認(rèn)真去觀察對(duì)比,有利于學(xué)生直觀形象地掌握知識(shí)。課后讓學(xué)生用多余的細(xì)胞器來(lái)組裝細(xì)胞,并布置學(xué)生課后根據(jù)自己的理解尋找材料,制作模型。這個(gè)模型制作出來(lái)后,學(xué)生不但可以牢牢掌握植物的亞顯微結(jié)構(gòu),對(duì)分泌蛋白的合成和分泌、細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原都能很好演示。
通過(guò)這種模型的制作,我校學(xué)生不但會(huì)去思考選用不同材料去設(shè)計(jì)自己需要的模型,而且一個(gè)模型的制作,能直觀形象地把相關(guān)的疑惑解決,真正提高了他們的學(xué)習(xí)興趣和效率。
參考文獻(xiàn):
[1]冉啟國(guó).自制教具“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型”簡(jiǎn)介[J].生物學(xué)通報(bào),2013(4):47.
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注:本文是廣州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃面上一般課題(資助類別)“促進(jìn)美術(shù)類高中生高效學(xué)習(xí)文化課程的實(shí)踐研究” 1201431029(課題名稱和編號(hào))的研究成果。