王 菁

（江蘇省天一中學 江蘇無錫 214101）

隨著新課程標準和新教材的推行，其開放性、綜合性和靈動性與教師過去的教學習慣和教學經(jīng)驗產(chǎn)生了強烈的沖突?！巴}異構(gòu)”作為校本教研模式越來越受到廣大教師的關注和參與。下面就教研活動觀摩的兩節(jié)同題異構(gòu)課人教版《必修1·分子與細胞》第四章第二節(jié)“主動運輸與胞吞、胞吐”，從課題導入、教學過程、課堂總結(jié)3個方面進行對比評析。

1 “主動運輸與胞吞、胞吐”的教學設計和評析

1.1 課堂導入

教師甲播放小腸絨毛上皮細胞吸收各種營養(yǎng)物質(zhì)的視頻，提問：上述實例中葡萄糖、氨基酸和K+等物質(zhì)是如何逆濃度梯度進入細胞的？請聯(lián)想自己騎車上、下坡的經(jīng)驗，推測物質(zhì)逆濃度梯度運輸是否需要細胞提供能量。在學生充滿興趣的爭論中，教師未作正面解答，而是留下懸念，順勢導入本節(jié)的課題。

教師乙：人體甲狀腺分泌的甲狀腺激素，在生命活動中起著重要作用。碘是合成甲狀腺激素的重要原料，甲狀腺濾泡上皮細胞內(nèi)碘的濃度比血液中高20～30倍。甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是通過被動運輸嗎？聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘是否需要細胞提供能量？教師創(chuàng)設情境，同時呈現(xiàn)人教版教材第69頁中的“問題探討”，要求學生思考討論，從而導入本節(jié)的課題。

評析：一個新穎、生動的課堂導入可以盡快集中學生注意力充分激發(fā)學生的興趣和探究的欲望，進而展開積極思考。2位教師都精心設置了導入環(huán)節(jié)，通過創(chuàng)設情境來提出問題。教師甲引入視頻，首先給學生以強烈的感官刺激，吸引了學生的眼球，雖然提出的是跟乙相似的問題，學生明顯更感興趣，對問題的答案還產(chǎn)生了爭議，而教師的笑而未答促使了學生去思考和探究科學的理論依據(jù)。教師乙提出的問題也引起了學生的思考，但由于學生對甲狀腺濾泡上皮細胞吸收碘比較陌生，相對于甲的課堂導入，學生并沒有表現(xiàn)出明顯的學習興趣。

1.2 教學過程

1.2.1 教師甲的教學過程

在導入課題后，先通過資料卡形式簡單介紹了“載體蛋白與通道蛋白”：

載體蛋白幾乎存在所有類型的生物膜上。每種載體蛋白能與特定的溶質(zhì)分子結(jié)合，通過一系列的構(gòu)像改變介導溶質(zhì)分子的跨膜運輸。每種載體蛋白對底物具有高度選擇性，因此通常只轉(zhuǎn)運一種類型的分子。目前所發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)通道蛋白都是離子通道。離子通道蛋白對離子的選擇性取決于通道的直徑、形狀以及通道內(nèi)帶電荷氨基酸的分布，所以離子通道介導被動運輸時不需要與溶質(zhì)分子結(jié)合，只有大小和電荷適宜的離子才能通過。相比載體蛋白，離子通道具有極高的轉(zhuǎn)運速率，驅(qū)動離子跨膜轉(zhuǎn)運的動力來自溶質(zhì)的濃度梯度和跨膜電位差兩種的合力，即跨膜的電化學梯度，運輸?shù)姆较蝽橂娀瘜W梯度進行。

教師提出問題：

①感悟載體蛋白具有什么特點。

②結(jié)合自身生活經(jīng)驗及拓展資料嘗試初步構(gòu)建主動運輸模型。

③主動運輸與被動運輸有哪些區(qū)別？

根據(jù)以上模擬探究活動和討論，學生合作構(gòu)建主動運輸模型。物質(zhì)逆濃度梯度進行跨膜運輸，需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗細胞內(nèi)化學反應所釋放的能量，這種運輸物質(zhì)的方式叫主動運輸。

接著，教師以導入視頻里看到的小腸上皮細胞物質(zhì)跨膜運輸為例，出示圖1，腸腔側(cè)細胞膜上的載體為鈉依賴的葡萄糖轉(zhuǎn)運體（SGLT），基底側(cè)細胞膜上的載體分別為葡萄糖轉(zhuǎn)運體（GLUT-2）和Na+-K+泵。并提出問題：

圖1 小腸上皮細胞物質(zhì)跨膜運輸示意圖

①一種載體蛋白是否都只能轉(zhuǎn)運一種物質(zhì)？

②小腸絨毛上皮細胞通過何種方式吸收葡萄糖？在其基底面通過何種方式將葡萄糖轉(zhuǎn)運出去？

③如果Na+-K+泵停止工作，對葡萄糖的運輸有什么影響？

④主動運輸對于細胞的生活有什么意義？

學生通過這個案例分析，知道每種載體蛋白都只能轉(zhuǎn)運特定的一種或一類物質(zhì)，學會判斷物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑⒛軌蛘f明理由。

小腸上皮細胞吸收葡萄糖、氨基酸，腎小管上皮細胞重吸收葡萄糖、氨基酸，以及根細胞吸收無機鹽離子，都屬于主動運輸?shù)姆绞?。就此，學生總結(jié)出主動運輸對于細胞的生活具有重要的意義。

最后，學生探究生物大分子進出細胞的方式。教師補充：轉(zhuǎn)運蛋白雖然能夠幫助許多離子和小分子通過細胞膜，但是，對于像蛋白質(zhì)和多糖這樣的生物大分子的運輸卻無能為力。并提出問題：

①消化酶、抗體等蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)合成后，都需要到細胞外起作用，它們是如何排出細胞的呢？

②單細胞生物變形蟲如何攝取食物？

③胞吞、胞吐過程的實現(xiàn)與生物膜結(jié)構(gòu)的特性有什么關系？

④胞吞、胞吐過程是否需要消耗能量？

師生共同探討，得出結(jié)論：在物質(zhì)的跨膜運輸過程中，胞吞、胞吐是生物大分子進出細胞的方式，也是普遍存在的生命現(xiàn)象，它們也需要消耗細胞呼吸所釋放的能量。

1.2.2 教師乙的教學過程

導入課題后，教師播放主動運輸動畫，并補充資料：ATP水解轉(zhuǎn)化為ADP和Pi時放能。

任務一：學生觀看動畫，嘗試描述主動運輸?shù)陌l(fā)生機制，結(jié)合課本歸納主動運輸?shù)奶攸c和條件。

接著，教師出示各種小分子物質(zhì)或離子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D，如圖2所示。

圖2 各種小分子物質(zhì)或離子跨膜運輸?shù)氖疽鈭D

任務二：判斷圖中物質(zhì)進出細胞的方式，填寫表格并歸納比較三種運輸方式，見表1。

表1 自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸?shù)谋容^

教師提問：同一分子進出細胞的方式一定相同嗎？接著，出示葡萄糖進出小腸上皮細胞物質(zhì)運輸模式圖，追問：為什么小腸上皮細胞內(nèi)的葡萄糖不會以協(xié)助擴散的方式進入腸腔一側(cè)呢？為什么會出現(xiàn)這樣的差異？

學生回答：細胞膜上轉(zhuǎn)運蛋白的種類和數(shù)量或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化，對許多物質(zhì)的跨膜運輸起著決定性的作用。細胞膜的結(jié)構(gòu)基礎決定了細胞膜的功能具有選擇透過性。

最后，教師提問：一日三餐吃進來的食物經(jīng)消化成小分子，需要消化酶的幫助，根據(jù)所學知識，思考唾液腺細胞如何合成、運輸和分泌唾液淀粉酶。為什么正常情況下，白細胞不會吞噬血漿蛋白，卻能吞噬分子量更大的細菌呢？該過程需要消耗能量嗎？

通過師生共同探討，得出胞吞、胞吐的概念和條件：細胞的胞吞和胞吐也是有選擇的，這種選擇性與生物膜上的蛋白質(zhì)的識別功能有關。胞吞和胞吐過程也需要消耗能量。

評析：主動運輸與胞吞、胞吐運輸方式的判斷是本節(jié)課的重點和難點，兩位教師都沒有直接告訴學生判斷方法，而是想方設法讓學生通過體驗和感悟來一一呈現(xiàn)。教師甲把整節(jié)課的教學內(nèi)容巧妙地設計成4個學習環(huán)節(jié)，邏輯性強，更是放手讓學生自己去建構(gòu)模型，學生在不斷地試誤過程中，會發(fā)現(xiàn)科學家的不易。并通過設置成由淺入深、環(huán)環(huán)相扣的問題串，引發(fā)學生的思維碰撞，使學生在沖突中不斷探究，在探究中不斷完善，形成概念并最終掌握規(guī)律，最終突破難點，符合學生的認知特點。這種設計充分體現(xiàn)了建構(gòu)主義理論指導下的“知識問題化、問題情境化”的教學理念。教師乙由于沒有問題串逐層深入的鋪路搭橋，學生在獨立和合作的探索過程中，概念的建構(gòu)沒有那么順暢，但是通過同伴互助、教師引導最終也圓滿地完成了教學目標。

在《普通高中生物課程標準（2017年版）》明確提出：領悟建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用，培養(yǎng)學生的建模思想和建模能力。建模能力被認為是將來學生從事科學研究的必備能力。在中學生物學的教學中，教師應努力將建模方法應用于課堂教學中，以提高學生的科學素養(yǎng)和科學探究能力。

1.3 課堂總結(jié)

教師甲簡單進行了課堂小結(jié)，引導學生構(gòu)建物質(zhì)跨膜運輸方式的概念圖，并請學生代表作展示和分享。

教師乙在課堂結(jié)束時，通過設計實驗“探究MnO42-進入植物細胞的方式”，最終得出學習“細胞的物質(zhì)輸入與輸出”的意義。

評析：巧妙、創(chuàng)新的課堂總結(jié)不僅能幫助學生鞏固所學知識，而且可以維持學生的學習興趣、活躍思維、開拓思路，達到“課結(jié)束，趣猶存”的良好效果。教師甲對本節(jié)課的自制概念圖，教師乙通過設計實驗，又給學生以耳目一新的感覺，鼓勵學生大膽創(chuàng)新、勇于實踐，再次激起學生思維的火花。學生對實際問題的思索，既及時鞏固了本節(jié)課所學內(nèi)容，又提高了應用知識的能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。

2 聽評課感悟

2.1 以問題為基點建構(gòu)概念

杜威說：“思維起源于疑難。”思維基于知識，產(chǎn)生于問題。在課堂教學中，教師不宜直接將概念灌輸給學生，而是應結(jié)合新知識內(nèi)容精心設計，創(chuàng)設一個良好的學習情境，引導學生通過比較和分析、概括和歸納等思維方法，把事物最一般的本質(zhì)屬性抽象出來，再科學給予定義，建構(gòu)概念。兩節(jié)課中，關于“主動運輸”這一概念的形成，教師通過設計情境和提出問題，對主動運輸需要的條件進行了分析，引導學生展開思索、交流和爭論，最終建構(gòu)了“主動運輸”的概念模型，讓學生在自主求索中抽絲剝繭、化蛹成蝶，提升思維的品質(zhì)，讓思維之蝶旋出優(yōu)美而靈動的舞姿。

2.2 以活動為主線豐富體驗

蘇娜丹戴克說：“告訴我，我會忘記，做給我看，我會記住，讓我參加，我就會完全理解?！鄙飳W課堂應從知識型向?qū)嵺`型轉(zhuǎn)變。生物學教學不能深陷于學科知識的龐雜，而應孜孜以求于發(fā)展學生的生物學學科核心素養(yǎng)，創(chuàng)設豐富多彩的課堂活動。在兩節(jié)課中，教師都精心設計了學生的活動：活動形式有小組的合作學習，也有獨立完成的“任務單”；活動材料可以是教師精心準備的學具，也可以是實驗材料。在活動的體驗中，問題被一個個解決，發(fā)現(xiàn)一個個涌現(xiàn)，學生必將帶著自信和智慧走上社會、享受人生。

2.3 以同題異構(gòu)為方式收獲成長

一本教材雖然無聲，但卻有靈魂、有思想。教師要尋找可作為的地方和主張自我的立足點。“同題異構(gòu)”的教研方式讓開課教師傾注智慧開墾好教材的“自留地”，同時也開闊了聽課者的教學視野，加深了同行間的交流與學習。學科不僅是知識流淌的溪水，更是思維涌動的波濤。同題異構(gòu)在共享教學資源的同時，也關注人與人之間思想的融合，“求同存異”通過與同伴進行知識交流與互補，將促進學生有效學習、提升學生核心素養(yǎng)放在首位，改善教材的表達方式、優(yōu)化教材的教學結(jié)構(gòu)、彌補個人知識的缺陷，在活動中共同成長。