尝试制作真核生物的三维结构模型教学设计
——洛阳高级中学 俞秋锦
一、课题名称:尝试制作真核生物的三维结构模型
二、实验教学目标:
1、尝试让学生制作真核生物的三维结构模型
2、体验建构模型的过程
3、通过模型的建构,深入了解真核细胞的结构
4、通过小组合作,加强动手能力和合作能力
三、实验内容
(一)实验名称:尝试制作真核生物的三维结构模型
(二)实验器材:泡沫塑料、木块、纸板、塑料袋、布、线绳、细铁丝、大头针、橡皮泥、蔬菜、画笔等
(三)装置:见下面详细的制作
(四)主要实验材料的准备:由学生小组讨论后自己设定实验思路,课后(包括放假回家)自己准备实验材料
四、实验教学设计思路:
(一)教学重点、难点:
本实验教学的重点是要求学生亲手制作真核细胞的结构,并能在制作过程中了解每部分结构的构造和功能,知道细胞是一个整体,各部分配合工作才能完成整个细胞的功能。
难点是细胞内每样结构都有其自身的特点,要能够根据特点制作出结构模型,并能识别出来;另外一个是能在各种材料中根据各部分特点做出相应的选择,并能从操作简易性和科学性方面进行选择制作。
(二)实验对达成教学目标所起的作用:
细胞结构是整个高中教学乃至生物学习中最基础的需要了解的东西,并且对于以后的学习都有重要的铺垫作用。而细胞结构因为比较细微,不能通过显微镜观察到,所以学生对于它们的直观形象的了解比较困难,因而就不能很好掌握,对于以后的学习也是一个障碍。
另外一方面,学生的动手能力也不是很强,利用这一个平台,对于加强学生的制作技能,并且加强与小组成员的合作,都是可以起到很好的作用的。
(三)主要教学策略:
确定主题选用小组合作讨论教学,对于材料选定后主要采用小组合作制作,并由学生来讲解选材及制作过程,从而培养学生的小组合作能力和制作、讲解等能力。
(四)实验类型:学生制作实验
五、实验教学过程:
1、学生讨论确定本小组制作的真核细胞三维结构模型的种类(主要是制作实物模型),规格(一般呈现的是整个细胞内部的结构)。
2、学生讨论确定本小组准备使用的材料,并分好工,分头准备实验材料。真实的细胞颜色并不鲜艳,但是可以提示同学们使用不同的颜色以区分不同的细胞结构,使细胞各部分结构特点更加突出,便于观察。
由于受书本上图片的影响,学生的第一个想法肯定是和书上一样可以利用橡皮泥来制作。要求用其他东西来制作相对来说有点困难,此时可以从简单的举例来提示他们进行一些材料的选择,也可以要求他们回去查找一些资料。通过讨论和提示,学生应该能够想到用其他一些材料。
3、学生分头准备实验材料。
学生准备的部分材料图片展示
4、在动手制作之前,小组内对设计方案做进一步讨论、细化,包括各种结构如何制作,细胞结构之间如何连接等等,确定制作模型的实施过程和具体分工。
对于哪样结构放在哪里,学生并不是很清楚,所以此时亦要作适当提示,提示他们从书上哪里去寻找一些答案。比如我说了细胞核的结构是系统的控制中心,虽然不一定绝对正确,至少他们也能知道细胞核应该放在细胞的靠中央位置。同样道理还有生物膜系统等,让他们知道内质网和高尔基体是可以相连的等等。
5、合作制作模型(要求每个人都参与,制作一部分配件,并知道自己制作的部件是什么,有什么特点,应该在组装的时候放在哪里。最后综合组装的时候要求组员对其他人做的部件有所了解,能知道它们的作用及放置位置)。
图示几个小组的模型:
此小组的制作别有匠心,他们将动植物细胞模型做在了一起,讲解时说用外面的方框表示植物细胞的细胞壁,而用里面的圆形表示动物细胞;同时充分注意了不同细胞结构的细胞器,绿色的叶绿体和用蓝色表示的液泡都放在了外面,表示只有植物细胞有,而共有的结构出现在了动物细胞中,设计很是巧妙。
这个小组的选材比较有特色,有纸条,透明胶带,还有核桃和红枣等,据他们小组描述,他们的材料选择主要是从“形似”方面来考虑的,用核桃在做细胞核,就是考虑到都是核,同时他们的材料也比较好找,从周边的日常生活中就能信手拈来,符合成本低廉,效果明显的特点。
这个小组充分利用了他们的绘画功底,用纸绘制出了细胞各部分结构,并将它们作出注解。再将各个结构粘贴在纸上,形成一个完整的细胞结构图。他们的思维创新比较好,而且充分利用了自己的才能,很形象生动。
6、分小组展示模型,并对自己小组所做的模型进行讲解。
此时对出来讲解的同学要求比较高,要能从本小组的选材等方面详细阐述,还要对结构模型比较了解,讲述比较清楚。
7、评论委员会对小组所做模型从美观性、方便性、科学性、讲解的到位性、组员的了解程度等方面进行提问打分,并评选出相应的奖项。
六、说明:
本实验的第一个创新就是利用学生的小组合作,自己去学习各个结构以及自己要制作的结构的构造和功能,并且根据生物膜系统的概念等,知道自己制作的结构属于细胞的哪一部分,并且应该置于细胞中什么位置。
本实验的第二个创新就是打破了以往用橡皮泥做实验的传统,让学生自行选择材料,能够多方面多角度进行思维,培养学生从观察身边的东西入手,来进行实验的创新。
另外通过学生自己设计、自己选择、自己制作、自己讲解等过程,培养了学生动脑、动手、动嘴的能力,也能增加学生的学习兴趣,从做中学,从合作中学,加深对抽象知识点的认识。同时生物是一门动手的学科,通过动手操作培养学生的兴趣,对于他们科学素养的培养也是一个很好的途径。