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人教版高中生物必修1《分子與細胞》教材第54頁對模型進行了闡述和分類，而“細胞器之間的協(xié)調(diào)配合”是利用模型方法教學的好素材，也是踐行著名教育家陶行知先生提出的“學中做，做中學”理念的好素材。在學生元認知的基礎(chǔ)上，筆者采用啟發(fā)式策略，將“學中做，做中學”理念落實到學生建構(gòu)概念模型、數(shù)學模型、物理模型的活動中，從而達到既提升學生的邏輯思維能力和圖文轉(zhuǎn)換能力，又對學生進行了模型建構(gòu)方法的滲透；既幫助學生深度理解相關(guān)知識和掌握科學的學習方法，又達到了為以后的模型學習做鋪墊的目的，可謂“一舉多得”。在具體教學中，筆者通過問題引導(dǎo)、模型建構(gòu)、應(yīng)用體驗三個環(huán)節(jié)來完成每一模型的教學，并在教學中取得了良好的效果。

1.建構(gòu)概念模型 提升學生的抽象思維能力

概念模型能將相應(yīng)的具體內(nèi)容極大的抽象化、簡單化，有效地將相關(guān)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系簡單地表達出來，有利于學生對概念的理解和知識網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)，有利于學生抽象思維能力的提升。通過問題引導(dǎo)，讓學生建構(gòu)分泌蛋白的合成及運輸?shù)母拍钅Ｐ?，使學生在“做”中實現(xiàn)知識的內(nèi)化，理解細胞器在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系，樹立結(jié)構(gòu)決定功能的觀念。

展示人教版教材必修1第48頁中的“資料分析”，并通過以下問題引導(dǎo)：（1）合成蛋白質(zhì)的原料是什么？（2）與蛋白質(zhì)合成、加工、運輸、分泌有關(guān)的細胞器有哪些？

建構(gòu)概念模型：將原料、相關(guān)細胞器及結(jié)構(gòu)、分泌蛋白之間的關(guān)系用相關(guān)的名詞表示出來（如圖1）。

圖1 分泌蛋白的合成及運輸概念模型圖

【應(yīng)用體驗1】將用3H標記的谷氨酸注入胰腺細胞后，合成物質(zhì)X并分泌到細胞外（如圖2），其中的結(jié)構(gòu)①②及物質(zhì)X分別是 （ ）

圖2

A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、胰島素

B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、胰高血糖素

C.高爾基體、中心體、胰蛋白酶

D.高爾基體、線粒體、呼吸酶

【答案】A

2.建構(gòu)數(shù)學模型 提升學生的邏輯思維能力

數(shù)學模型能極簡單地將各概念間的數(shù)量關(guān)系或變化關(guān)系直觀地表達出來，既直觀又簡單明了。在建構(gòu)過程中，能有效地培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。

利用上述資料繼續(xù)通過問題引導(dǎo)：（1）放射性最早應(yīng)出現(xiàn)在什么細胞器上?（2）放射性強度在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有什么樣的變化？（3）蛋白質(zhì)在分泌過程中，哪幾個結(jié)構(gòu)的膜面積發(fā)生了變化？

建構(gòu)數(shù)學模型：（1）建立坐標系，繪出放射性強度隨時間的變化圖（如圖3）；（2）建立坐標系，繪出膜面積隨時間的變化圖（如圖4）。

圖3 放射性強度隨時間的變化圖

圖4 膜面積隨時間的變化圖

【應(yīng)用體驗2】用35S標記一定量的氨基酸來培養(yǎng)某哺乳動物的乳腺細胞，測得與合成和分泌乳蛋白相關(guān)的一些細胞器上放射性強度的變化曲線如圖5甲所示，在此過程中有關(guān)的生物膜面積的變化曲線如圖5乙所示。下列敘述不正確的是 （ ）

圖5

A.圖甲中a曲線所指的細胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

B.圖甲中c曲線所指的細胞結(jié)構(gòu)是高爾基體

C.圖乙中f曲線表示的細胞結(jié)構(gòu)是高爾基體

D.圖乙中d曲線表示的細胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

【答案】A

3.建構(gòu)物理模型 提升學生的圖文轉(zhuǎn)化能力

物理模型能將抽象內(nèi)容具體化、直觀化，易于將文字轉(zhuǎn)化為具體的圖或?qū)嵨?，有利于學生的理解。在建構(gòu)過程中，有利于學生將微觀的變化用圖形的形式直觀地表達出來，能更好地反映出學生的掌握和理解情況。

繼續(xù)引導(dǎo)學生獨立繪出合成蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖，并思考分泌蛋白從合成到分泌到細胞外，穿了幾層膜？（0層）

建構(gòu)物理模型：繪出合成蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意簡圖（如圖6）。

圖6 合成蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖

【應(yīng)用體驗3】如圖7表示胰腺細胞合成與分泌酶原顆粒的大體過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：

圖7

（1）如果圖示細胞是一個胰腺細胞，則酶原顆粒的合成場所是[ ]______________，該場所的合成與細胞核中的______________有關(guān)；對酶原顆粒進行加工和包裝的場所是[ ]______________。圖中高爾基體周圍的囊泡來自______________（填細胞器名稱）。高爾基體周圍的囊泡中的蛋白質(zhì)______________（填“一定”或“不一定”）有相應(yīng)的功能。細胞中的囊泡______________（填“是”或“不是”）僅來自細胞器，理由是_________________________________________________________ 。

（2）如果圖示細胞是一個汗腺細胞，則細胞中與胰腺細胞相比明顯減少的細胞器是[ ]__________ 和[ ]___________ 。

（3）如果圖示細胞是一個小腸絨毛上皮細胞，則圖示細胞中與小腸絨毛上皮細胞的功能不相符的結(jié)構(gòu)是________。與其吸收葡萄糖和氨基酸有直接關(guān)系的細胞器是________________ 。

【答案】（1）2 核糖體 核仁 3 高爾基體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 不一定 不是 細胞胞吞也會產(chǎn)生囊泡 （2） 2 核糖體 3 高爾基體（兩者可顛倒） （3）分泌小泡 核糖體和線粒體

4.教學反思

以教材為材料，不同視角為立意，多角度設(shè)問、建模、體驗，使學生對知識間的聯(lián)系不斷深入融匯，同時學生的思維在“螺旋式”上升中得到發(fā)展和提升。通過“問題”培養(yǎng)學生良好的閱讀習慣，提升學生獲取信息的能力；通過“建模”提升學生信息轉(zhuǎn)換、邏輯思維和建構(gòu)模型的能力；通過“體驗”提升學生應(yīng)用知識的能力。在三種模型的建構(gòu)中，使學生從不同的角度反復(fù)閱讀教材資料、提取信息，加深對知識聯(lián)系的認識，也使學生掌握科學家的研究過程及方法?？梢?，只有教師把握好教材的系統(tǒng)性（即章與章、節(jié)與節(jié)、知識與知識間的內(nèi)在聯(lián)系），多視角立意，多角度設(shè)問，創(chuàng)設(shè)“學——做——學”的情景，才能做到“用教材教”，才能將培養(yǎng)學生生物核心素養(yǎng)這一宏偉目標“細無聲”地落實到每一課堂，才能在實際教學中極大地培養(yǎng)學生的各項能力，使學生在課堂上取得最大的收獲。