论文部分内容阅读
1 问题的提出
新课程所倡导的探究性学习重视过程，有利于学生创新精神和实践能力的培养，但很难使学生获得系统的知识，似乎很多知识是无法通过探究获取的。如何在高中生物教学中建构探究性的课堂，怎样在重视知识层面的概念教学的基础上，创设展示概念形成和发展的知识建构过程，使学生在探究性学习的过程中“创造”知识，便成为高中生物教学中一个非常值得探讨的问题。
2 教学实践
下面以“细胞质和细胞器”第一课时的教学为例，探讨如何建构探究性的课堂，并帮助学生在探究性学习的过程中建构知识。
2.1 教材与学情分析
本节课是苏教版必修1第三章第二节的内容，是第三章的重点，知识点多，且和各章节联系密切。如核糖体的结构与功能和必修1第二章“蛋白质的合成”以及必修2的“基因控制蛋白质的合成”等有关，线粒体、叶绿体的结构知识和必修1第四章“光合作用与细胞呼吸”密切相关。授课对象为高一学生，在前一课时学习了原核细胞与真核细胞的区别，对细胞结构有了总体的认识。另外初中生物已经介绍了细胞质和叶绿体、线粒体以及液泡等重要细胞器，学生对于其主要功能已有一定的了解，这些都为本节课的学习奠定了良好的基础。
2.2 教学目标
知识目标：概述细胞质基质的成分和主要功能，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。
能力目标：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
情感目标：认同生物科学的发展离不开有关技术的进步，逐步确立“结构与功能相统一、局部与整体相统一”的观点。
2.3 教学重点和难点
教学重点：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等主要细胞器的形态结构和功能。
教学难点：区别细胞质与细胞质基质，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。
2.4 教学方法
教学方法为实验探究法和讨论法。
2.5 设计思路
“细胞质和细胞器”这一节按照传统的教学模式设计，一般分为2个课时，第一课时学习细胞质的概念，以及叶绿体和线粒体的结构功能（含实验），第2课时学习其他细胞器的结构和功能，虽有实验探究，但只局限于部分内容。鉴于本节内容在教材中主要以图群的形式展现，直观、生动、整合，毫不教条，笔者尝试借助显微镜带领学生重温细胞结构的发现之旅。第一课时仅研究细胞器的形态和功能，按科学家发现细胞结构（主要是细胞器）的顺序，以实验探究的形式展开学习，帮助学生建构知识。
设计思路图如图1所示。
2.6 教学过程
展示有关列文虎克以及显微镜发展的资料、图片。
师：人类对细胞的结构和功能的认识是随着显微技术的发展而不断深入的。我们一起用手中的显微镜开始细胞结构的发现之旅吧！
活动一：制作临时装片观察黑藻的叶细胞。
教师简单说明制作临时装片及显微观察的要点，要求学生实验并拍摄黑藻叶肉细胞叶绿体的照片以及30 s左右的视频显示细胞质的流动情况。
师：你观察到哪些细胞结构？
生：叶绿体、细胞壁、细胞膜、液泡和细胞核。
教师展示初中学过的植物细胞图，复习相关结构。提问有关光合作用的知识，说明其与叶绿体的关系。如学生对液泡及细胞核能否观察到存在疑问，可暂时搁置。
师：观察黑藻的临时装片，发现叶绿体是运动的，说明了细胞质是流动的，是细胞活力的象征。另可看到黑藻细胞中的空白区域，叶绿体围绕这一区域流动，可间接证明液泡的存在。要更直接的观察液泡，可进行活动二。
活动二：制作并观察洋葱鳞片叶外表皮临时装片。
教师提问学生如何制作装片，尤其是怎样撕取洋葱鳞片叶的外表皮。同时引导学生观察液泡、细胞核以及细胞壁（膜），使学生了解：其液泡明显是因为体积庞大并富含色素；叶绿体易于发现也与其体积大且含有色素有关。
活动三：使用高倍镜观察线粒体。
教师展示动物细胞的结构示意图，提问：没有液泡、叶绿体，那里面还有什么细胞器？学生初中学过线粒体，可以很快答出。
学生使用高倍镜观察大鼠胰腺的铁苏木精染色玻片标本，找到染成蓝色的线粒体。
资料分析：德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如表1所示。分析回答下列问题。
① 心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？
② 冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多的原因是什么？
生：说明线粒体的主要功能，是进行有氧呼吸和形成ATP（产生能量）的主要场所。
活动四：发现其他细胞器
师：利用我们手中的光学显微镜，已经很难有新的发现了，但细胞结构是不是只有这些呢，科学家仍在探寻，我们也需要转换思路。
投影展现某动物细胞（有丝）分裂的图像，请学生分析：
① 图中所示的生物学现象是什么？
② 依据结构与功能相适应的原理，细胞中应有与该现象有关的结构。
③ 很多细胞具有分泌功能，如唾液腺细胞能够分泌唾液淀粉酶，细胞中也应有相关的结构与之适应。
学生阅读课本39页图群，认识中心体、高尔基体的形态，了解其功能。
教师带领学生回顾细胞结构的发现史：在19世纪科学家们陆续发现了：液泡、叶绿体、中心体、线粒体和高尔基体。其中的线粒体和高尔基体由于需染色才能看到，所以发现较晚。进入20世纪，尤其是30年代卢斯卡等人发现了电子显微镜，使得细胞结构的研究又往前迈进了一大步。教师引导学生转换思路进行新的发现。
师：细胞中生物大分子合成的场所在哪里？
生：淀粉在叶绿体中合成，核酸主要在细胞核中合成。蛋白质、脂质合成的场所不清楚。
学生阅读课本39页图群，寻找答案。认识内质网及核糖体。
活动五：动植物细胞结构的比较。
教师利用图2，使学生重温动植物细胞各个结构的名称，说出它们的功能，比较动植物细胞结构的区别：① 细胞膜；②细胞核；③ 线粒体；④ 内质网；⑤ 核糖体；⑥ 高尔基体；⑦ 液泡；⑧ 叶绿体；⑨ 细胞壁；⑩ 中心体。其中，①～⑥为动植物共有，⑦⑧⑨是植物所特有的，⑩是动物特有的。
3 总结与反思
以探究性学习方式推动教学内容的开展，学生不再是被动的接受知识，而是通过实验探究，通过思考，自主地建构知识体系。探究性学习在知识形成中的强大作用由此可见一斑。在探究性的课堂教学中，学生主动学习、积极思维，展现了生物课堂教學的新鲜气氛和生物教学研究的生动活力。而探究性课堂的一个问题是，探究活动及实验比较多，课堂时间很紧，如何进一步提升效率，除了重视学生动手能力的培养，教师对于课堂结构的优化也很重要。
新课程所倡导的探究性学习重视过程，有利于学生创新精神和实践能力的培养，但很难使学生获得系统的知识，似乎很多知识是无法通过探究获取的。如何在高中生物教学中建构探究性的课堂，怎样在重视知识层面的概念教学的基础上，创设展示概念形成和发展的知识建构过程，使学生在探究性学习的过程中“创造”知识，便成为高中生物教学中一个非常值得探讨的问题。
2 教学实践
下面以“细胞质和细胞器”第一课时的教学为例，探讨如何建构探究性的课堂，并帮助学生在探究性学习的过程中建构知识。
2.1 教材与学情分析
本节课是苏教版必修1第三章第二节的内容，是第三章的重点，知识点多，且和各章节联系密切。如核糖体的结构与功能和必修1第二章“蛋白质的合成”以及必修2的“基因控制蛋白质的合成”等有关，线粒体、叶绿体的结构知识和必修1第四章“光合作用与细胞呼吸”密切相关。授课对象为高一学生，在前一课时学习了原核细胞与真核细胞的区别，对细胞结构有了总体的认识。另外初中生物已经介绍了细胞质和叶绿体、线粒体以及液泡等重要细胞器，学生对于其主要功能已有一定的了解，这些都为本节课的学习奠定了良好的基础。
2.2 教学目标
知识目标：概述细胞质基质的成分和主要功能，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。
能力目标：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。
情感目标：认同生物科学的发展离不开有关技术的进步，逐步确立“结构与功能相统一、局部与整体相统一”的观点。
2.3 教学重点和难点
教学重点：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等主要细胞器的形态结构和功能。
教学难点：区别细胞质与细胞质基质，说出线粒体和叶绿体等几种细胞器的形态和功能。
2.4 教学方法
教学方法为实验探究法和讨论法。
2.5 设计思路
“细胞质和细胞器”这一节按照传统的教学模式设计，一般分为2个课时，第一课时学习细胞质的概念，以及叶绿体和线粒体的结构功能（含实验），第2课时学习其他细胞器的结构和功能，虽有实验探究，但只局限于部分内容。鉴于本节内容在教材中主要以图群的形式展现，直观、生动、整合，毫不教条，笔者尝试借助显微镜带领学生重温细胞结构的发现之旅。第一课时仅研究细胞器的形态和功能，按科学家发现细胞结构（主要是细胞器）的顺序，以实验探究的形式展开学习，帮助学生建构知识。
设计思路图如图1所示。
2.6 教学过程
展示有关列文虎克以及显微镜发展的资料、图片。
师：人类对细胞的结构和功能的认识是随着显微技术的发展而不断深入的。我们一起用手中的显微镜开始细胞结构的发现之旅吧！
活动一：制作临时装片观察黑藻的叶细胞。
教师简单说明制作临时装片及显微观察的要点，要求学生实验并拍摄黑藻叶肉细胞叶绿体的照片以及30 s左右的视频显示细胞质的流动情况。
师：你观察到哪些细胞结构？
生：叶绿体、细胞壁、细胞膜、液泡和细胞核。
教师展示初中学过的植物细胞图，复习相关结构。提问有关光合作用的知识，说明其与叶绿体的关系。如学生对液泡及细胞核能否观察到存在疑问，可暂时搁置。
师：观察黑藻的临时装片，发现叶绿体是运动的，说明了细胞质是流动的，是细胞活力的象征。另可看到黑藻细胞中的空白区域，叶绿体围绕这一区域流动，可间接证明液泡的存在。要更直接的观察液泡，可进行活动二。
活动二：制作并观察洋葱鳞片叶外表皮临时装片。
教师提问学生如何制作装片，尤其是怎样撕取洋葱鳞片叶的外表皮。同时引导学生观察液泡、细胞核以及细胞壁（膜），使学生了解：其液泡明显是因为体积庞大并富含色素；叶绿体易于发现也与其体积大且含有色素有关。
活动三：使用高倍镜观察线粒体。
教师展示动物细胞的结构示意图，提问：没有液泡、叶绿体，那里面还有什么细胞器？学生初中学过线粒体，可以很快答出。
学生使用高倍镜观察大鼠胰腺的铁苏木精染色玻片标本，找到染成蓝色的线粒体。
资料分析：德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如表1所示。分析回答下列问题。
① 心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？
② 冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多的原因是什么？
生：说明线粒体的主要功能，是进行有氧呼吸和形成ATP（产生能量）的主要场所。
活动四：发现其他细胞器
师：利用我们手中的光学显微镜，已经很难有新的发现了，但细胞结构是不是只有这些呢，科学家仍在探寻，我们也需要转换思路。
投影展现某动物细胞（有丝）分裂的图像，请学生分析：
① 图中所示的生物学现象是什么？
② 依据结构与功能相适应的原理，细胞中应有与该现象有关的结构。
③ 很多细胞具有分泌功能，如唾液腺细胞能够分泌唾液淀粉酶，细胞中也应有相关的结构与之适应。
学生阅读课本39页图群，认识中心体、高尔基体的形态，了解其功能。
教师带领学生回顾细胞结构的发现史：在19世纪科学家们陆续发现了：液泡、叶绿体、中心体、线粒体和高尔基体。其中的线粒体和高尔基体由于需染色才能看到，所以发现较晚。进入20世纪，尤其是30年代卢斯卡等人发现了电子显微镜，使得细胞结构的研究又往前迈进了一大步。教师引导学生转换思路进行新的发现。
师：细胞中生物大分子合成的场所在哪里？
生：淀粉在叶绿体中合成，核酸主要在细胞核中合成。蛋白质、脂质合成的场所不清楚。
学生阅读课本39页图群，寻找答案。认识内质网及核糖体。
活动五：动植物细胞结构的比较。
教师利用图2，使学生重温动植物细胞各个结构的名称，说出它们的功能，比较动植物细胞结构的区别：① 细胞膜；②细胞核；③ 线粒体；④ 内质网；⑤ 核糖体；⑥ 高尔基体；⑦ 液泡；⑧ 叶绿体；⑨ 细胞壁；⑩ 中心体。其中，①～⑥为动植物共有，⑦⑧⑨是植物所特有的，⑩是动物特有的。
3 总结与反思
以探究性学习方式推动教学内容的开展，学生不再是被动的接受知识，而是通过实验探究，通过思考，自主地建构知识体系。探究性学习在知识形成中的强大作用由此可见一斑。在探究性的课堂教学中，学生主动学习、积极思维，展现了生物课堂教學的新鲜气氛和生物教学研究的生动活力。而探究性课堂的一个问题是，探究活动及实验比较多，课堂时间很紧，如何进一步提升效率，除了重视学生动手能力的培养，教师对于课堂结构的优化也很重要。