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初中生物《细菌》一课教学中“结构与功能观”培养研究
郑州经济技术开发区育才中学 王朵朵
一、聚焦问题
（一） 现象描述
在八上生物《细菌》一课教学中，引导学生回忆旧知（动、植物细胞的结构和功能）和自主识记细菌的结构图，认识细菌的结构特点。但是，当进行将“细菌的结构和功能”匹配、填写表格的课堂活动时，全班48名学生，有4名同学出现“细胞壁的功能（保护和维持菌体形态）与细胞膜的功能（控制物质进出）”混淆，匹配正确的44名同学中有43名同学无法说出区分二者功能的依据。
（二） 问题分析
1. 回归课堂
带着这样的疑问，我回顾了进行《细菌》一课教学时的一个教学片段：
师：同学们，刚才大家积极完成了“回顾动、植物细胞的结构和功能”以及“认识细菌结构特点”的活动。现在，请同学们利用3分钟时间，结合已有知识经验，通过类比的方法将细菌的结构与功能进行匹配，并完成以下表格。
大约三分钟后，大部分同学都举起了右手，其中一位同学勇敢地分享了自己的答案（自右侧开始）：细胞膜、细胞壁、细胞核、细胞质……
此时，班里有一多半的学生对该同学的回答提出了质疑，并齐声答道：第一个空是“细胞壁”，第二个空是“细胞膜”！
师：大家能谈一下，区分二者功能的依据吗？
生：根据植物细胞的细胞壁功能和动、植物细胞的细胞膜功能进行类比。
师：结构决定功能，能否从结构特点进行区分？
生：（沉默）……
2. 确定原因
针对以上现象，通过研读《义务教育生物学课程标准（2022年版）》、文献学习、结合生物组教研和课后学生访谈等分析、研讨，总结出以下原因：
（1）教师在进行动、植物细胞结构和功能教学时，忽视结构与功能观建立。
在进行七年级生物教学时，由于个人教学经验缺乏且缺乏专业指导，仅重视学生动、植物细胞结构和功能的识记，未引导学生分析细胞壁、细胞膜等结构特点与功能之间的具体联系。
（2）教师引导学生回顾动、植物细胞结构的功能时，未依据其结构特点。
进行八上《细菌》一课教学时，教师未引导学生依据结构特点回顾动、植物细胞结构和功能，仅停留在识图作答层面，二次学习依然缺乏对结构与功能观建立的有效指导。
（3）教师不注重以生活和自然为载体，进行结构与功能观的培养。
微观层面的细胞结构、细胞器等结构与功能观的培养存在较大困难，教师忽视利用生活、自然中相关现象将其可视化、放大化，促进学生结构与功能观的形成。
（三）问题确定
基于以上分析，我将此次微研究的问题确定为：《细菌》一课教学中 “结构与功能观”培养研究。
二、寻求策略
（一） 文献学习
《义务教育生物学课程标准（2022年版）》指出，“结构与功能观”属于初中生物学课程要培养的核心素养——“生命观念”中的其一，指的是结构与功能的辩证统一，即结构决定功能、结构与功能是相适应的。初中生物学的教学要注重学科核心素养中“生命观念”的落实，要以教材为依托，以生活和自然为载体，引导学生初步建立“结构与功能观”。并且使学生能够应用“结构与功能观”探讨和阐释自然界中的生命现象及规律，分析和解决实际生活中与生物学相关的一些实际问题[1]。
何文伟老师的《初中生物学学科核心素养下结构与功能观的形塑策略》研究中指出， 初中生物“结构与功能观”的培养和塑造，不能仅局限于特定的教学课堂当中，还应在实际教学中渗透相关的生活情境，从学生的生活中寻找生物学科学习的突破口。另外，对于初中生物的教学还谈到，要充分利用现代化多媒体教学手段，寻找能够承载生物学科知识的生活载具，并将其应用于生物学科的课堂教学之中；要注重引导学生将零碎的生物学科知识系统化，从而形成一套科学的知识体系，并将其应用到生活中去[2]。
谢敏、张雪梅等老师在《初中生物结构与功能观教学实例及策略》的研究中指出，在初中生物学的教材中含有大量渗透着生命观念中“结构与功能观”的素材，教师应根据不同的教学内容，采用类比法、教具演示法、概念图等不同的教学策略，渗透结构与功能观，提高学生对生物学习的兴趣，发展学生的核心素养[3]。
谭美娟老师的《初中生物教学中结构与功能观的培养策略研究》中指出，教师要转变教学观念，重视“结构与功能观”的教学渗透。教师可以通过充分挖掘利用教材中的“结构与功能观”素材，帮助学生建立对生命世界和生命现象的基本认识，形成初步的生命观念，并且引导学生应用“结构与功能观”解决生活中的实际问题 [4]。
（二） 拟定策略
通过对学生课堂表现的原因分析及相关文献的学习，我将采用以下策略对学生在《细菌》一课教学中进行“结构与功能观”的培养。
1.回顾旧知，认识“结构与功能观”的内涵。
2.通过比较，推测细菌的细胞壁、细胞膜功能。
3.总结归纳，构建生物学“结构与功能观”。
4.课堂延伸，应用“结构与功能观”分析实际问题。
三、付诸实践
（一） 重新实践
1.回顾旧知，认识“结构与功能观”的内涵。
在课堂活动中，利用多媒体呈现洋葱鳞片叶内表皮细胞与人的口腔上皮细胞在显微镜下的
。
师：请同学们比较图中所展示细胞的形态有何不同？
生1：第一个是长方形，第二个不规则。
生2：第一个排列整齐，第二个形状不规则。
生3：……
师：比较二者所具有的细胞结构，分析动植物细胞形态差异较大的原因是什么？
生：洋葱的细胞是长方形，因为它有细胞壁，起保护和支持的作用，能够维持细胞的基本形态。
师：非常棒。细胞壁具有什么特点，使它具有保护和支持的作用呢？
生：疑惑、茫然……
师：植物细胞的细胞壁位于最外侧，主要由“纤维素和果胶”构成，使细胞壁具有一定的韧性，因而具有保护和支持的作用。
师：展示生活现象鸡蛋敲开放到碗中后，蛋清和蛋黄是分开的。请大家讨论一下“清黄不接”的原因？
生：有一层膜，将它们隔开了。
师：其实蛋黄就是一个完整的细胞，而外面的那一层膜就是细胞膜。细胞膜实际上就相当于细胞表面的一层半透膜，较薄且具有弹性，它可以使一些小分子的物质透过，而一些有害的或大分子的物质则不能透过（展示实验视频）。
师：通过刚才展示的生活现象和介绍的细胞膜结构特点，请同学们分析一下细胞膜的功能是什么？
生：细胞膜可以将细胞内部与外界环境分隔开来，还能起到控制物质进出的作用。
通过对动植物细胞结构中细胞壁和细胞膜结构特点、功能的回顾，初步认识到细胞结构与其所具有的一定功能是相适应的。
2.通过比较，推测细菌的细胞壁、细胞膜功能。
师：请同学们结合以上对动植物细胞结构的比较，推测细菌的各细胞结构所具有的功能，完成以下表格。
经过巡视、提问等，发现班里几乎所有的学生都可以区分清楚细菌的细胞壁和细胞膜的功能。
师：现在请一位同学来说一下，你是如何将细菌的各结构与其功能匹配上的，以“细胞壁和细胞膜”为例。
生：细菌的细胞壁也位于细胞的最外侧，它应该和刚才讲的植物细胞壁一样，它们都具有一定的韧性，能够起到保护和支持的作用，从而使细菌出现球状、杆状、螺旋状等不同的形态；而细胞膜则是一层半透膜，具有一定的弹性，它可以控制物质进出。
师：分析的很到位，请坐。这位同学通过联系已有知识，从细胞壁、细胞膜的结构特点出发，分析出其所对应的功能。
3.总结归纳，构建生物学“结构与功能观”。
师：通过刚刚的学习，同学们已经认识到不同的细胞结构具有不同的功能，细胞的各结构与其所具有的功能是相适应的，且不同的功能都需要一定的结构来完成。
师：哪位同学可以从细胞结构的特点出发，分别谈一谈细菌的DNA集中区域以及细胞质具有什么样的功能？
生：DNA集中区域中含有遗传物质，是遗传和控制的中心；细胞质中含有的叶绿体能够进行光合作用，线粒体可以进行呼吸作用，细胞质是进行各种生命活动的场所。
师：非常不错，但是细菌的细胞结构中具有叶绿体吗？
生：没有。
师：你能通过与植物细胞的结构和营养方式作对比，从而推测出细菌的营养方式是什么吗？
生：细菌应该是异养，因为它主要靠的是现成的有机物维持它的生命活动，它没有叶绿体，不能像植物一样通过光合作用制造有机物供自身利用。
师：很棒！知其然，更知其所以然。
师：针对以上问题，老师简单补充一点儿，并不是所有的细菌都是营异样生活。展示实例：蓝细菌、硝化细菌的营养方式。
师：现在请同学们思考一下，细菌的营养方式是怎样的？
生：大多数细菌的营养方式是异样，少数营自养生活。
······
4.课堂延伸，应用“结构与功能观”分析实际问题。
展示实例：不同荚膜的肺炎双球菌与致病性
师：为什么S型菌能够使人或小鼠患病，而R型菌不会呢？
生：S型菌有多糖类的荚膜，R型菌没有。荚膜具有保护作用，可以帮助S型菌抵抗白细胞的吞噬，它大量繁殖之后，会导致人或动物患病。
（二）取得效果
通过以上教学方法的应用，学生能够从生物的结构特点去分析其所具有的功能，认识到不同结构与其所具有的功能是相适应的，且可以应用“结构与功能观”分析解决一些生物学相关的实际问题。
四、获得经验
（一） 方法总结
通过以上分析和研究，关于在生物教学中如何培养“结构与功能观”，我总结出如下策略：
（二） 问题分析
1.转变教学观念，落实核心素养。
通过深入学习《义务教育生物学课程标准（2022年版）》，转变旧的教学观念，摒弃过去过于注重死记硬背的陋习，引导学生从“结构与功能观”出发，理解记忆，知其然更知其所以然，实现核心素养的落实。
2.善于发现问题，勤于探索思考。
善于发现在教学过程中出现的小问题，及时去探索其背后的原因，从而充分地了解学情，通过个人反思、学科教研、文献学习等，不断地改进教学策略，提升课堂的教学效率，促进自我的专业发展。
3.挖掘生活实例，提升学习兴趣。
要善于挖掘生活中与生物学相关的实际问题，并将其运用于生物课堂的教学活动之中，不仅可以提升学生的学习兴趣和学习的主动性，认识到生物学科的价值，也能提高教学的效果和质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社.2022.
[2]何文伟.初中生物学学科核心素养下结构与功能观的形塑策略[J].新课程·上旬.2021（14）.
[3]谢敏、张雪梅等.初中生物结构与功能观教学实例及策略[J].中学生物学.2018,34（5）:12-13.
[4]谭美娟.初中生物教学中结构与功能观的培养策略研究[J].广东教学报·教育综合.2021（39）.
个人简介
王朵朵，郑州经济技术开发区育才中学，中小学二级教师。2021年9月参加工作以来，荣获经开区第五届“品质教育·微研究”优秀成果一等奖、郑州经济技术开发区教育文化体育局2021年-2022年度“优秀教师”，参与经开区教育科学研究课题并顺利结项，参与经开区2021年第三届成长教师活动并顺利结业。
转自：“老胡聊科研”微信公众号
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