自制教具在《生物膜的流动镶嵌模型》教学中的应用

宋颖

【摘要】生物膜分子结构具有相对抽象的特征，课堂教学过程中，师生应该一同开动脑筋，合理使用生活中常见的材料制作学习教具，将原本抽象的内容具体化，促使学生更好地理解生物膜相关的知识和应用方法。本次研究以《生物膜的流动镶嵌模型》为依据，探讨自制教具应用在《生物膜的流动镶嵌模型》教学中的方法，以期提升生物课堂学生参与的积极性和主动性。

【关键词】自制教具 《生物膜的流动镶嵌模型》 教学

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）31-0164-01

生物膜的流动镶嵌模型构建是本节要突破的一个难点问题，迄今为止，科学家提出的生物膜结构模型已有几十种之多，但被人们广泛接受的结构模型的基本内容是趋于一致的。在本节课上，教师和学生通过自制磷脂分子和蛋白质分子的模型，让学生了解科学家的实验现象，并建立磷脂分子的排列方式及其与蛋白质的组合方法。如此一来，不仅让学生形象、直观的了解膜模型构建过程，让他们置身于膜流动镶嵌模型构建的乐趣，探索其中的奥妙并体验成功的喜悦。本次研究中，课前老师提示学生做好本节课所用的蛋白质、磷脂模型，课堂上采用自制的教具根据科学家提出的内容进行实验并得出结论。课下让学生进一步了解、掌握膜流动镶嵌模型的相关知识，以此提升学生对本节内容的学习兴趣，提高教学活动中学生参与积极性。

一、课前自制教学教具

本次研究以细胞膜分析结构为研究实例，让学生自己思考、讨论，指出进行实验所得出的结构并制作相应的模型，以此掌握类似知识的实验方法。老师进行教学之前，提出以下问题让学生思考：（1）生物膜为何具有选择透过性？（2）它与我们已经学习或了解的哪种生物体物质相关？（3）学会上述知识后，让学生利用乒乓球、细铁钉、圆珠笔、EVA塑胶等材料制作蛋白质、磷脂分子形状。磷脂分子：采用兵乓球作为磷脂分子头部，由铁钉在乒乓球中间的接口两侧各设置一个小孔，两孔之间的距离为1cm。将网线去皮，暴露出不同颜色的细铜丝。选取其中的白色铜丝，使用铁钳剪成8cm一段，穿过兵乓球小孔，并把铜丝对折。使白色铜丝作为磷脂的尾部，让学生根据老师的做法制作多个磷脂分子。蛋白质制备方法：选取一张EVA塑胶，采用圆珠笔在上面画出蛋白质模型形状，裁剪出不同形状的蛋白质分子模型。每个学生制作完成后，分装在相应的档案袋内，统一回收，老师对学生制作的模型修改并补充，下一次上课时发给大家。

二、利用自制教具开展教学

生物课堂教学过程中，老师要用简洁的语言、清晰的线条，向学生展示相关内容，重视学生在整个教学活动中的主体地位，促使其积极参与课堂活动。因此，在《生物膜的流动镶嵌模型》这节内容时，老师应合理运用相关实验指导学生自己动脑分析和判断，启发学生根据已有知识建立相应膜的模型，并以此得到膜的结构模型。问题1：细胞膜有哪些成分？此时，老师引入欧文顿通过植物细胞研究细胞膜通透性实验，欧文顿挑选500多种化学物质对植物细胞通透性展开上万次的研究，得出：脂溶性分子容易透过细胞膜；非脂溶性分子很难通过[2]。问题2：脂质在细胞膜内如何分布？教师可以呈现1925年荷兰科学家提出的相关实验，投影效果见图1。荷兰科学家利用红细胞膜脂质层实验后提问“你们知道磷脂分子在水面如何铺展，在水中又如何分布呢？”让学生针对上述问题进行思考、讨论，并采用模型演示的方法得出共识：“磷脂亲水头会面朝下铺在水面，疏水性则尾部朝上”。教师再次提出质疑：“试想一下，细胞膜上的磷脂能否排列成为连续的两层？”小组间分别采用头对头、头对尾等排列方法进行反复的尝试，组员之间开展交流和讨论，挑选一名代表上讲台发表本组的实验观点。通过班级内激烈的讨论，最终得到公认的答案。此时，老师会积极引导学生分析膜上其他物质的排列顺序，学生通过模型开展动手实验，尝试得到准确表达膜的流动模型。

三、拓展膜的相关知识

不断学习新知识重点要将与之相关的内容联系起来，建立一个知识网络，本节内容学生可由建立膜的流动模型入手，综合分析、掌握膜结构相关知识。这节课上完后，我们不仅要重温各位科学家探索细胞膜结构的历程，这些科学家的研究给我们提供很多有用的提示。在多数研究者对细胞膜结构各类假说中，细胞膜流动镶嵌模型是当前人们普遍接受并认可的，能较好地解释人们对细胞膜结构和功能的认识，这对下一节学习物质跨膜运动方法具有重要意义。此时，老师应该鼓励、指导学生对所建立模型进行延伸，例如：让学生深入分析、思考晶格镶嵌模型与本节所学内容之间的区别。

总之，学生是发展中的人，他们拥有不可估量的发展潜力，如果老师给予学生充分参与课堂活动的机会，他们的潜力就能充分展现出来。本次研究以《生物膜的流动镶嵌模型》为实例，探讨师生动手制作流动镶嵌模型的教学效果，以期为指导生物教学提供一定指导和借鉴。

参考文献：

[1]姚卫国.在《生物膜的流动镶嵌模型》的教学中利用自制教具提高生物课堂中学生的参与性[J].新课程（教育学术），2012，16（7）：269-270.