开展细胞模型制作活动培养生物学科核心素养

拦生发

摘 要 开展制作细胞模型活动，从方案设计、实施、选材、制作、修正、完善、展评等环节，为学生提供趣味性、知识性、实用性为一体的探究情境和创新空间，培养学生学科思想、创新精神、科学品质等核心素养。

关键词 细胞模型 制作活动 学科核心素养

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 引言

师：生命精彩无限，细胞奥秘无穷，一个小小的微粒，却奇妙地影响着我们的生命，让我们用细胞模型这把钥匙打开细胞之门，走进神秘的细胞世界，去解开一个个科学之谜。

2 活动背景

《普通高中生物学课程标准（实验）》指出：“要让学生领悟建立模型的科学方法及其在科学研究中的作用”。模型制作是对学生在高中生物学习中遇到的疑难问题进行抽象处理的学习方法，利用模型的形（形象化、直观化、简约化）去揭示原型的神（形态、特征、本质和规律）。

3 活动流程

3.1 活动前动员

（1） 教师网上搜集学生制作模型的活动视频，筛选、剪辑后，制作成短小又不乏精彩的视频；（2） 制作优秀细胞模型的展播视频；（3） 展示往届学生制作的各种细胞模型；（4） 营造模型制作的激情氛围，激发学生的探究欲望。

3.2 活动前准备

（1） 学生分组、分工；（2） 教师参考要求：具科学性、艺术性、创新性、安全性、经济性等特点。每天下午第四节课在生物实验室进行制作，为期一周。由5名教师、10名学生组成评委。评比程序：宣布评分标准→模型展示→模型解说→模型答辩→现场打分→颁奖仪式。

3.3 制作过程

学生小组讨论制作方案、论证方案的可行性、分析方案的可操作性等；预期模型制作过程，对所遇困难，提出解决方案，进行修正、完善；在制作过程中，小组成员既有明确分工，又要相互协作，既要明确原型的形态、特征和本质，又要通过感性材料和创意设计加深对事物的理解、领悟从实践上升为理论的成就感；最后小组讨论、总结制作模型的流程，归纳该模型在科学性、艺术性、创新性等方面的闪光点。

4 活动案例（表1）

5 活动反思

5.1 认知方面的误区及分析

（1） 尽管制作模型颜色不做要求，但通过统计发现大部分小组都把制作细胞壁的材料颜色选为绿色或涂染成绿色，误认为植物细胞应该是绿色，却未进一步分析细胞壁的组成成分。

（2） 细胞核机械定位在细胞中央，从细胞核结构和功能的角度考虑，认为细胞核是细胞的“中央司令”，没有从细胞整体角度考虑，疏忽了细胞质流动性的理念。

（3） 过分依赖、模仿课本亚显微细胞结构模型，使细胞器的数量、定位与课本亚显微结构模式图像一致，未充分理解细胞结构统一性和差异性的生物学观点，缺乏创造性。

（4） 忽略了各个细胞器间的大致比例关系，有“鼻子大过脸”的嫌疑。查阅相关资料不够详实，未了解不同细胞结构和不同细胞器的大小及比例关系，没有从局部与整体的观点考虑布局。

（5） 未能充分考虑形神兼备，注重形态的相似，忽视结构的凸显（如线粒体模型，选材上注重球形或椭球形却忽视了如何增大内膜表面积等结构），不能很好地体现形态、结构与功能相统一的生物学观点。

（6） 展评讲解环节，大部分小组代表视细胞模型（静态）等同于原细胞（动态），没有理清模型与原事物的关系，模型是把复杂的问题简单化，抽象的事物形象化，静止的事物生动化，抓住事物的本质特征和生命的内在规律，解释原型的本质和规律。

5.2 生物学科核心素养方面的的培养

刘恩山教授指出：“核心素养是课程设计的指向标，是教育目标的抓手；学科核心素养是核心素养在学科课程中的分解和落地；生物核心素养是课程宗旨，指学生持久的品格和能力，是学生学习生物学课程后终身受益的结果，能展现生物学科特有的育人价值”。开展细胞模型制作活动是构建学生有效获得生物学科核心素养的实践策略之一。

5.2.1 形成生物學科思维方式

生物学科思想是人们在认识自然界各种事物变化的时间活动中建立起来的一种思维意识。细胞模型制作体现着结构与功能相适应的思想，局部与整体的思想，从特殊到一般的研究问题的思想，强调建构模型分析问题的思想，强调直观实践性解决问题的思想。

5.2.2 知识与技能的有机融合

尽管模型制作费时费力，但模型的制作过程让学生对抽象的知识有了更形象的认知和体验，激发起学生的创意和制作的欲望，使基础知识与动手操作有机结合，是连接理论与应用的桥梁，既利于相关知识理解，又提高了动手制作技能，便于帮助学生寻找解决问题的途径与方法。

5.2.3 培养探究与创新的科学品质

苏霍姆林斯基认为：“让学生体验到一种自己在亲自参与掌握知识的情景，乃是唤起青少年特有的对知识的兴趣的重要条件。”在建构模型时，学生需要确定研究对象，选择合适的研究方法，检验模型的科学性和准确性，在亲历思考和探究中完成知识体系的构建。学生通过主动思考，动手参与，不断分析、交流、答辩、反思和修正，极大地丰富了形象思维和创新思维，培养了创新意识与创新能力。

5.2.4 培养协作能力和团队精神

在模型建构中，教师通过设置情境来引导学生进行探索，让学生以小组为单位，共同讨论、求同存异、扬长补短、共同建构，开展生生间、师生间等多种交流活动，使学生从不同层面、不同角度去思考问题，对自己和他人的成果进行反思，在合作交流中相互启发、相互促进、共同发展，培养了学生的协作精神和团队意识。

参考文献：

[1] 朱正威，赵占良.生物·必修1·分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2007：54-55.

[2] 邰玉韦.聚焦多个维度，培养学生的生物学科核心素养[J].中学生物教学，2016（8）：9-11.

[3] 许海云.模型制作：提升高中生探究思维能力聚焦多个维度[J].中学生物教学，2016（6）：4-5.