張海軍（江蘇省海門中學江蘇南通 226100）

“細胞器
——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”教學組織

張海軍（江蘇省海門中學江蘇南通 226100）

在新課程理念的指導下，用思維導圖設計了“細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”一節(jié)的課堂教學，通過創(chuàng)設問題情境，讓學生在思考討論和分析解決問題的過程中獲取細胞器的相關知識。

教學設計 細胞器 思維導圖

文件編號：1003－7586（2017）01－0011－04

1 教學設計的指導思想

本教學設計基于新課程理念，即以學生為中心，在整個教學設計中通過學生的自主學習、合作學習和探究學習對知識進行主動探索和構(gòu)建，教師不再是直接向?qū)W生傳授和灌輸知識，而只對學生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用。在設計“細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”一節(jié)的課堂教學過程中，圍繞教學主題，在學生原有認識的基礎上，創(chuàng)設問題情境，幫助學生通過自己的思考、分析，學習新知識。教學設計思路如圖1所示。

圖1 教學設計思維導圖

2 教學目標

（1）知識目標：①制作臨時裝片，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體的形態(tài)和分布；②說出線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；③了解其他六種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能；④比較動、植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

（2）能力目標：①正確制作菠菜葉和口腔上皮細胞的臨時裝片，并使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體；②識別細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖。

（3）情感、態(tài)度與價值觀目標：①感受探索生命奧妙的興趣；②認同實事求是的科學態(tài)度。

3 教學過程

3.1 導入新課

展示牛奶制品生產(chǎn)過程流程圖，教師對圖進行說明：牛奶制品從原材料牛奶到在超市中上架供人們選購，經(jīng)過了多道程序的加工和參與。對于奶牛來說，牛奶也是它的產(chǎn)品，那么牛奶在奶牛的乳腺細胞中是怎樣產(chǎn)生的？教師播放“分泌蛋白的合成與分泌”動畫圖解（圖2），并講解：“該圖中紅色的點表示分泌蛋白，請同學們仔細觀察，分泌蛋白從開始出現(xiàn)分泌至膜外的過程中經(jīng)歷了幾個結(jié)構(gòu)？”學生到黑板前用教鞭指出自己能找到的結(jié)構(gòu)，一般能夠找到3個，即“核糖體—內(nèi)質(zhì)網(wǎng)復合體”“高爾基體”“細胞膜”，但是學生此時只認識細胞膜這一個結(jié)構(gòu)，并不能說出其他的名稱。學生指出結(jié)構(gòu)后，教師引導“我們把這些在細胞中有特定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)稱之為細胞器”，從而引出今天要講的課題。教師用學生平時愛喝的牛奶制品的生產(chǎn)過程引入新課，可以提升學生的學習興趣。

圖2 分泌蛋白的合成與分泌

3.2 線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能教學

師：說到細胞器，在初中我們已經(jīng)接觸過一些，大家一起說說看。

學生集體回答線粒體和葉綠體。

師：那么大家知道它們的形態(tài)和分布么？

學生答：不知道。

師：下面我們就自己動手制作臨時裝片觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布。

在動手實驗前，教師要規(guī)范學生的操作：展示打出具體的操作過程，并將特別要注意的部分用紅色標記出來。教師對過程中的細節(jié)做了說明后，請學生大聲朗讀操作步驟。這樣做的目的是讓學生明白自己應該怎樣做后再進行操作，盡量減少實驗中的錯誤動作。為節(jié)約時間，同組兩名學生分別制作“菠菜葉下表皮”和“口腔上皮細胞”臨時裝片，分別觀察到實驗結(jié)果后再交換觀察。

葉綠體很容易觀察到，教師請學生到講臺上用顯微演示儀展示實驗結(jié)果；而線粒體因為太小，幾乎沒有學生能夠觀察到實驗結(jié)果，所以教師可以在課件上展示自己課前做好的裝片。學生通過觀察自己或他人的實驗結(jié)果，對這兩種細胞器的形態(tài)和功能有了直觀的認識：葉綠體為綠色呈球形或橢球形，線粒體呈點狀或線狀，二者都分布在細胞核以外細胞膜以內(nèi)的區(qū)域（細胞質(zhì)）中。

教師在此時穿插細胞質(zhì)的概念教學，請學生閱讀教材47頁第一段文字，使學生了解細胞質(zhì)的組成和功能。

教師提出問題：我們把在顯微鏡觀察到的結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu)，相對來說放大倍數(shù)還是比較小，如果想進一步研究線粒體和葉綠體的精細結(jié)構(gòu)，應該怎樣做？

學生答：進一步放大。

師：要進一步放大的話就要借助電子顯微鏡，我們把在電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)，請大家觀察圖3和圖4，結(jié)合所給材料分組討論回答問題。

圖3 線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

教師提供兩則資材：

資料一：線粒體具有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜折疊形成嵴，嵴使內(nèi)膜的表面積大大增加。嵴的周圍充滿液態(tài)的基質(zhì)。線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。

資料二：在電子顯微鏡下觀察，可以看到葉綠體的外表有內(nèi)外兩層膜，內(nèi)部有許多基粒，基粒和基粒之間充滿基質(zhì)。每個基粒都是由一個個圓餅形的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。葉綠體內(nèi)有很多的基粒和類囊體，極大地擴展了受光面積。這這些膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進行光合作用所必需的酶。

教師提出以下問題，要求學生分析資料后回答：

（1）說出線粒體和葉綠體的功能。

（2）根據(jù)兩則材料的描述，在圖中相應位置標注結(jié)構(gòu)名稱。

（3）從成分、結(jié)構(gòu)和功能三個方面分析比較葉綠體和線粒體的共同點。

學生集體回答第一個問題。教師請學生到講臺前用實物投影儀展示自己的第二個問題答案，展示過程中如果有差錯，可以請其他學生補充。學生展示后，教師要分析“結(jié)構(gòu)與功能相適應”這一核心概念：嵴和基粒都擴大了膜面積，為更好地進行有氧呼吸和光合作用提供了條件。針對第三個問題，結(jié)合前面學習DNA的相關知識及前面問題的鋪墊，學生也能順利地回答。

3.3 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的教學

在設計這部分內(nèi)容的教學時，為了呼應引入，教師提出問題：“與牛奶合成與分泌的細胞器有哪些？”并提供資料：

科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時，做過這樣一個實驗。在豚鼠的胰腺腺泡細胞中注射3H的標記的亮氨酸。3 min后，被標記的亮氨酸出現(xiàn)在附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；17 min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117 min后，出現(xiàn)在靠近細胞膜內(nèi)側(cè)的運輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡中，以及釋放到細胞外的分泌物中。

教師要求學生結(jié)合圖2和所給的材料，首先在圖2中標出與分泌蛋白合成與分泌有關的細胞器。學生經(jīng)過閱讀能標出2個結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。教師引導學生根據(jù)材料中“3 min后，被標記的亮氨酸出現(xiàn)在附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中”在圖2找到核糖體。教師提出問題：“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和分泌蛋白的合成與分泌有關，那么附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體與這個過程有關系么？”用課件展示圖5，并配上文字“核糖體的唯一功能就是按照一定的指令將氨基酸脫水縮合形成多肽鏈，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器。”這樣就解釋了核糖體不僅與蛋白的合成與分泌有關，而且蛋白質(zhì)合成的第一步就是由它來完成的。教師介紹核糖體的結(jié)構(gòu)：很小，在電鏡下也只能看到一個黑點，沒有膜結(jié)構(gòu)。

圖5 核糖體

教師依次展示圖6和圖7，介紹內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的結(jié)構(gòu)和功能、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一個連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工以及脂質(zhì)合成的車間。高爾基體是由一些排列較為整齊的扁平膜囊堆疊在一起，構(gòu)成了高爾基體的立體結(jié)構(gòu)，在扁平膜囊外還包括一些小的膜泡。在動物細胞中，高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”；在植物細胞中，高爾基體還與細胞壁的形成有關。了解各種細胞器功能后，教師學生根據(jù)剛剛所學的知識構(gòu)建分泌蛋白合成與分泌過程圖，了解各個細胞器之間的分工與合作。另外，教師在介紹高爾基體時插入高爾基體發(fā)現(xiàn)史教學，滲透情感、態(tài)度與價值觀教育。

圖6 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

圖7 高爾基體

3.4 液泡、中心體、溶酶體的教學

教師用課件展示圖8，提供問題根據(jù)剛剛所學的知識，你能指出這些字母所對應的細胞器么？

根據(jù)教學情況來看，學生能說出A、B、C、D、G、H個字母所對應的細胞器，其中5個是剛剛學過的，液泡在初中就已經(jīng)認識，但是E、F兩個字母所對應的細胞器是不認識的。教師讓學生閱讀教材46頁，自主學習溶酶體、液泡和中心體的相關知識。自主學習完成后，學生展示學習的成果，在學生展示過程中補充教材上沒有的一些知識，如“溶酶體和液泡都是由單層膜包圍形成的；液泡中也有色素，與光合作用無關。”

圖8 動植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

教師展示動物亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖（圖9），要求學生在其中找出剛剛學習的各種細胞器，完成由立體圖向平面圖的遷移過程。

圖9 動物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖

3.4 盤點收獲

完成本堂課的教學內(nèi)容后，學生通過完成學案上的概念圖（圖10）進行總結(jié)。

4 教學反思

圖10 細胞質(zhì)相關知識概念圖

本教學設計基于新課程理念，在教師設計教學過程時，按照知識點的掌握要求及難易程度不同，設計不同的學習方式。“線粒體和葉綠體”是高中生物教學內(nèi)容的重中之重，教師首先從學生動手制作裝片在顯微鏡下觀察線粒體和葉綠體的形態(tài)和分布，給學生以感性的認識；然后將在必修I第五章“呼吸作用”和“光合作用”中出現(xiàn)的有關線粒體和葉綠體相關知識整合成兩則材料；結(jié)合亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，讓學生通過自學了解兩種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能；再以合作學習的方式分組討論線粒體和葉綠體的相同點，讓學生對這兩種細胞器有深入的了解。“核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體”這三種細胞器也是?？键c，教師創(chuàng)設“分泌蛋白如何合成與分泌”這樣的問題情境，讓學生通過探究學習的方式進行突破?！耙号?、中心體、溶酶體”要求不是很高，由學生閱讀教材相關知識自主學習，并展示學習成果。學生通過不同的學習方式達成知識目標和能力目標，通過動手實驗和高爾基體發(fā)現(xiàn)史的教學感受探索生命奧妙的興趣；認同實事求是的科學態(tài)度。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中生物課程課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2008

［2］朱正威，趙占良.普通高中課程標準實驗教科書生物學必修1·分子與細胞［M］.北京：人民教育出版社，2010.

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