彭菲菲
摘要 采用“任務驅動”教學法,在初識細胞器、再認細胞器、拼裝細胞器、歸納細胞器四個任務驅動下,幫助學生理解細胞器結構和功能的統(tǒng)一性,實現科學思維的發(fā)展。
關鍵詞科學思維 細胞器 任務驅動 教學設計
中圖分類號 G633.91????????????? 文獻標志碼 B
建構主義認為,學生的學習活動要與學習任務相結合,讓學生進行探究性學習,提高學生的操作能力與創(chuàng)新能力。以任務驅動為主的生物教學模式是指教師根據學生的學習狀態(tài),在課堂上進行任務設計,以各種各樣的任務鏈來引導學生進行學習。任務驅動教學模式使學生的學習活動有了明確的方向性,學生通過積極完成學習任務掌握教學內容,可以提高思維能力與創(chuàng)新能力。
1 教材分析
“細胞器之間的分工”是人教版高中生物學教材《必修1·分子與細胞》第三章第二節(jié)的內容,是學生認識細胞整體結構的重要組成部分。該部分內容既是前面學習過的蛋白質合成的延續(xù),也是后面學習“細胞器之間的協(xié)調整合”的基礎,同時為之后學習細胞的生物膜系統(tǒng)、植物細胞的滲透作用、光合和呼吸作用、動植物細胞的有絲分裂奠定基礎。所以本節(jié)課的教學重點是幾種細胞器的結構和功能。由于細胞器微觀、抽象且種類多,離學生的生活經驗較遠,因此本節(jié)課的難點在于對細胞器結構圖形的辨別、細胞器之間的比較與歸類。
本節(jié)課通過初識細胞器、再認細胞器、拼裝細胞器、歸納細胞器四個任務驅動學生積極主動學習,培養(yǎng)學生獨立思考的能力,幫助學生理解各種細胞器的結構和功能的統(tǒng)一性,提升學生的科學思維。
2 教學目標
(1)通過一系列的探究任務,理解各種細胞器的結構和功能及細胞器之間的分工合作。
(2)通過制作細胞結構模型,鍛煉學生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學生的觀察思考、類比遷移、動手實踐、合作交流和演講等能力。
3 教學過程
3.1類比聯(lián)系,激發(fā)思維
以學生非常熟悉的學校為例,教師提問:學校里修這么多建筑是為什么呢?操場為什么不和食堂修在一起?學生回答:有自己的功能,操場是運動的地方,食堂是吃飯的地方,在不同的地方要做不同的事。教師引導:無論是操場,食堂還是教室,都在進行一些和學習相關的重要活動。細胞中是否也存在類似的“建筑”?它們是各自有什么功能呢?相互之間有沒有什么聯(lián)系?激發(fā)學生的興趣,由此導入細胞器的內容。
設計意圖:聯(lián)系學生的實際生活,將學生熟悉的學校與學生不熟悉的細胞器類比,能幫助學生找到存在于原有知識結構中的同化點,使學生在整體上對細胞器有一個初步的了解,成功激發(fā)學生的興趣。
3.2任務驅動,活躍思維
3.2.1初識細胞器
教師提前給每組學生發(fā)放關于某細胞器的探究情境卡片,并在黑板上事先張貼各種細胞器名稱、結構和功能的磁鐵。教師首先引導學生閱讀教材相關內容,通過自主學習和小組合作探究,認識各種細胞器的結構和功能,完成各組的探究任務卡。任務卡示例:(1)它是細胞生命工廠提供能量的“動力站”,對細胞生命活動來講,它的活動一刻也不能中斷,否則所有的車間會因沒有能量而終止,細胞進入癱瘓狀態(tài);(2)你給一個高級廚師足夠新鮮的空氣、陽光和水,請廚師用這些東西為你制造糖、淀粉和糧食,他認為你是在開玩笑,但植物葉片有一種細胞器完全能做到,因為它有個特殊工廠,使植物養(yǎng)育著地球上的人類和動物。
學生通過小組交流合作,派代表上臺分享本組的任務,完成如下問題:(1)任務卡中描述的細胞器是什么?(2)觀察黑板上的細胞器磁貼,請找出代表此細胞器的磁貼并粘貼;(3)該細胞器有什么功能?其他小組進行糾錯和補充,形成對幾種細胞器的初步認識。
設計意圖:以一系列豐富的情境材料激發(fā)學生的探究欲望,活躍學生的思維,培養(yǎng)學生自主學習能力及識圖能力。通過小組間的糾錯和補充過程,學生的思維相互碰撞,提升對細胞器知識的理解和感悟。
3.2.2再認細胞器
教師提問:通過任務一的活動,我們對細胞器結構和功能有了初步了解,它們分別存在于什么細胞中呢?你能認出動植物細胞中的各種細胞器嗎?教師通過展示標識存在錯誤的高等植物細胞和動物細胞結構模式圖,引導學生提出質疑,找出圖中的錯誤,并進行相互交流,改正完善。
在該任務中發(fā)現學生容易混淆結構相似或功能相近的線粒體和葉綠體、內質網和高爾基體等細胞器,因此教師可以展示葉綠體和線粒體的模型,引導學生說出它們結構和功能上的差異。例如,有小組聯(lián)系曾在實驗中接觸過的水綿,對葉綠體晶瑩的綠色之美加以詮釋,指出葉綠體內膜是光滑的,內部有類囊體薄膜堆疊形成的基粒,葉綠體是“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”;也有小組以常見的膠囊來形容線粒體,同時說出了線粒體與膠囊在內部結構上的差異,即線粒體內膜褶皺成嵴,并將線粒體定義為“能量工廠”。此時,教師進行階段小結,針對兩個細胞器內膜與外膜在面積上的差異提問原因,最后揭示生物在結構與功能上相適應。
接著,教師出示兩個關于細胞器的謎語:(1)中間凹,兩頭翹,有時還會吐泡泡;(2)幾乎遍布在細胞質海洋中的每一個角落,它們有兩種類型,它們和核糖體及高爾基體關系密切,它們叫“網”卻不捕魚。
學生在猜出謎底后,教師展示高爾基體、粗面內質網和滑面內質網結構圖,并提出問題:你怎么分辨這兩種細胞器?有小組提出:高爾基體呈扁平囊泡狀結構,內質網是網狀管道結構,有核糖體附著的是粗面內質網,沒有核糖體附著的是滑面內質網。并有小組補充:觀察細胞結構圖發(fā)現,粗面內質網一般緊靠著細胞核,高爾基體則相對更靠近細胞膜。接著,教師提出:聯(lián)系核糖體、內質網和高爾基體這三種細胞器的功能,這種位置排列,有何巧妙之處?并根據學生的回答,揭示細胞內分工明確、相互協(xié)作的高效之美。
設計意圖:在任務一的活動中,學生已經初步了解幾種細胞器的結構和功能,但容易混淆結構相似或功能相近的細胞器,通過任務二,鼓勵學生對細胞結構圖提出質疑,有意識地培養(yǎng)學生思維的獨立性與批判性。此外,讓學生自己去觀察、理解葉綠體和線粒體的模型,并用形象的比喻讓學生自己去發(fā)現高爾基體和內質網結構的區(qū)別,促進學生思維的提升。
3.2.3歸納細胞器
通過前面的學習,學生進一步認識了細胞器,但還沒有形成完整的知識體系,教師可以引導學生利用黑板上已有的細胞器的結構和功能磁鐵,對各種細胞器進行歸類比較。每組派代表完成黑板上細胞器的歸納總結表(表1),其他學生可以質疑、糾正,師生共同完成對各種細胞器的歸納總結。
為加深學生對細胞器的理解,教師可以提出相關問題進行思維辨析:(1)高等植物特有的細胞器是什么?(2)是不是所有植物細胞都有葉綠體和液泡?為什么?(3)動物特有的細胞器是什么?(4)有中心體的一定是動物細胞嗎?為什么?(5)與蛋白質合成相關的細胞器有哪些?它們之間有什么聯(lián)系?
設計意圖:幫助學生梳理本節(jié)課的核心知識,查漏補缺,促進學生自主建構知識體系,增強學生對知識間內在聯(lián)系的理解,使本節(jié)課內容得到完善和升華。最后的思維辨析可以引導學生全面、深刻地思考問題,探究分析錯誤的根源,在辨析的過程中深化對知識的理解,進而培養(yǎng)學生思維的廣闊性、嚴謹性。
3.2.4拼裝細胞器
老師提供廢舊物品,如彩帶、豆子、花生、吸管、氣球等,引導學生小組根據材料特點,最真實地體現細胞器的外形和相對比例,合作構建動物或高等植物細胞結構模型,并用文字和箭頭標出相應的結構。
各小組制作完成后,由各小組代表上臺展示,介紹他們所制作的細胞結構模型及其中的細胞器的結構和功能(圖1)。其他小組可以對展示的模型提出改進意見,教師適時引導、補充和評價。
設計意圖:利用學生生活中的廢舊物品類比細胞器,引導學生建構細胞結構模型,不但加深學生對細胞器結構的認識,幫助學生進一步掌握這些細胞器在動、植物細胞中的分布,而且鍛煉了學生的邏輯思維和遷移應用能力。通過該活動,使微觀、抽象的知識轉化為形象、直觀的知識,讓學生在獲得感性材料的真切體驗中,實現從感性思維到理性思維的飛躍,并且感悟生命之美,體會生物之趣。
3 教學反思
“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法,它要求“任務”具有目標性,并為學生提供體驗實踐、感悟問題的教學情境,學生在教師的主導下,圍繞任務進行自主探究和交流合作的學習過程。本節(jié)課先創(chuàng)設情境激發(fā)學生思維,利用初識細胞器、再認細胞器、拼裝細胞器、歸納細胞器四個任務的驅動,推動學生在活動中感悟、在活動中發(fā)展,理解細胞器結構和功能的統(tǒng)一性,感悟生命之美,形成生命觀念。