微课在高中生物学重难点精讲中的尝试-以“物质跨膜运输的方式”一课为例

微课在高中生物学重难点精讲中的尝试——以“物质跨膜运输的方式”一课为例摘要从选定教学内容、确定教学目标、微课设计、实施评价等方面来设计微课并应用于高中生物学教学重难点知识讲解，体现信息技术与学科的融合，切实提高课堂教学质量。关键词微课；高中生物学；重难点精讲在高中生物学课堂重难点知识的精讲过程中，应用情景化、微教学环境的微课，不仅可以激发学生的学习兴趣，方便遗忘时反复观看微课复习重难点；而且因为微课的主题突出的天然属性，为学生的碎片化学习和个性化学习创造了便捷条件。本文以“物质跨膜运输的方式”一课为例，浅谈微课应用于高中生物学课堂重难点精讲的实施方案。分析教材，选定教学内容“物质跨膜运输的方式”一课中，教学重难点为：物质进出细胞膜的方式和过程及图表数据的解读。对于膜外物质分子变多，自由扩散过程有什么区别？膜外物质分子变多，协助扩散过程有什么区别？仅靠对教材文字和图片的理解与想象，同学们难以形成物质分子真实跨膜运输的过程。很多同学认为当膜内外浓度差变大时，单个物质分子跨膜运输的速度变快。而且跨膜运输的过程和图表数据的解读也不是孤立的知识点，正是因为有了对物质跨膜运输过程的正确理解，才可以顺利地把自由扩散、协助扩散和主动运输的曲线绘制出来。因此，老师需要通过在微课中拖动物质分子跨膜，来模拟物质分子的跨膜运输的真实过程，通过动画的方式，将抽象的知识具体化，降低难度，增加学生的参与度，提升学生的学习兴趣，实现高效的教学效果。正因为此，笔者将这一重难点设计成微课。分析学情，确定教学目标分析学情，了解学生的已有知识经验和心理认知特点，才能确定明确而有效的教学目标，从而使微课可以适应学生的学习心理、成为有效的学习资源。学生在学习完细胞膜——系统的边界之后，对于细胞膜可以控制物质进出细胞有所了解，对于物质跨膜运输的方式产生强烈的求知欲，对于物质分子在膜内外的浓度差变大，物质跨膜运输的速率变快有直观、浅层的认知，但对于是否具体体现在一个物质分子变快，没有科学、深层的认识。对于主动运输的数学曲线，在氧气浓度为零时也可以发生细胞呼吸产生能量，从而进行主动运输，无法建立知识点与数学曲线的联系。基于这样的学情，因为采用微课其教学目标具体明确的特点，确定本节微课的教学目标是：说出膜外物质分子变多时自由扩散过程的区别，说出膜外物质分子变多时协助扩散过程的区别，画出自由扩散、协助扩散、主动运输的曲线。微课设计，录制视频基于具体的学情和课前导学案的反馈确定的教学目标，为了重难点的突破，确定从“清水洗菠菜和菠菜汤水的颜色不同”的情景化的生活现象引入微课，引发同学们思考色素分子什么时候出细胞，从而构建物质跨膜运输的方式的知识网络。片头创设情境：观察清水洗菠菜和菠菜汤的图片，色素分子什么时候出细胞？新课探究物质跨膜运输的方式：根据导学案预习，同学代表回答自由扩散、协助扩散、主动运输三种方式的表格，分别从方向、载体蛋白、能量和物质分子举例的角度进行回答。此部分有一些小的难点，比如水分子通过水通道蛋白协助扩散、课后题补充葡萄糖进红细胞是协助扩散的方式、以及钾离子在必修三通过协助扩散出神经细胞。老师结合学生代表的回答，进行补充修正。此部分内容在微课中结合物质分子的移动，增强学生的参与度。过渡：经过课前导学案的预习，同学们对于第三部分有很多疑惑，让我们通过小组合作学习的方式突破难点。跨膜运输速率的改变：全班小组合作讨论导学案上的难点，讨论1：膜外物质分子变多，自由扩散过程有什么区别？讨论2：膜外物质分子变多，协助扩散过程有什么区别？小组代表展示讨论结果（以真实课堂所录视频的形式在微课中呈现），从第一小组和第二小组的展示结果，同学们明确物质分子在膜外物质分子变多时，不是一个物质分子跨膜运输的速度变快，而是多个物质分子同时跨膜运输，运输速率变快是因为单位时间跨膜运输的物质分子变多。同学们理解了这个知识，为后面载体蛋白的数目限制协助扩散和主动运输速率埋下伏笔。过渡：三种跨膜运输的方式对应的过程我们理解了，那三种方式对应的数学曲线是怎样的呢？绘制曲线：请同学们思考并绘制自由扩散随膜两侧浓度差变大运输速率的变化曲线，协助扩散随膜两侧浓度差变大运输速率的变化曲线，主动运输随能量变大运输速率的变化曲线，主动运输随氧气浓度变大运输速率的变化曲线。同学代表利用视频展示和动画展示绘图过程。老师针对同学们易出错的最后一个曲线，告知同学们第五章即将学习的细胞呼吸的内容，氧气浓度为零，细胞可通过无氧呼吸提供能量，所以依然可以进行主动运输，改变曲线从Y轴上一点开始，先增加再不变。总结概念，学以致用微课再次展示清水洗菠菜和菠菜汤的图片，同学回答色素分子在加热煮汤的过程中出细胞，因为加热杀死细胞，清水洗菠菜，菠菜细胞依然是存活状态，色素分子不会出细胞。正是因为物质通过对应的方式进出细胞，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要，或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。所以生命活动可以正常、有序地进行。视频时间：15min。视频表现形式：结合清水洗菠菜和菠菜汤水的颜色不同的实例，结合图片、文字、视频、动画多种形式，使学生在情境中轻松掌握重难点，把物质跨膜运输的方式和方式对应的曲线结合起来，在大脑中建立知识网络。附微课学习任务单：（1）对于氧气分子（自由扩散），在膜内外浓度差变大时，跨膜运输的情况如何？（2）对于物质分子通过协助扩散方式跨膜运输，在膜内外浓度差变大时，跨膜运输的情况如何？（3）自由扩散随膜两侧浓度差变大运输速率的变化曲线怎么画？（4）协助扩散随膜两侧浓度差变大运输速率的变化曲线怎么画？（5）主动运输随能量变大运输速率的变化曲线怎么画？（6）主动运输随氧气浓度变大运输速率的变化曲线怎么画？4微课教学实施学生首先带着学习任务单观看微课视频。看完微课内容后，学生基本可以掌握任务单上的关于运输速率的理解和数学曲线的绘制。此时教师引导学生建立知识点之间的联系，面对自由扩散和协助扩散的运输速率怎么比较？加深知识点之间的联系。结合课件展示的2016年江苏卷的高考题，同学们进行小组讨论。[2016·江苏卷，6]如图为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述，错误的是（）

A.载体①逆浓度运输溶质分子B.载体②具有ATP酶活性C.载体①和②转运方式不同D.载体②转运溶质分子的速率比自由扩散快同学们通过讨论，可以比较出载体②转运物质分子的速率比自由扩散快，对于扩散方式和速率更进一步加深理解，并进一步建立知识点之间的联系。扩散速率快此数学曲线时，老师引导同学们画出本节课的知识框架，梳理整节课知识，尤其注意建立知识点之间的联系，进行标注，串联起整节课的知识，形成网络。消耗能量通过梳理，同学们更加明确知识之间的联系。这时老师再请同学们思考，我们还有哪些学过的知识进行联系？同学们发散思维，联想到学过的病毒相关内容，补充病毒侵染宿主细胞时可以注入核酸，蛋白质外壳留在宿主细胞外。老师幻灯片展示新冠病毒的侵染图片，补充新冠病毒的刺突蛋白与名为ACE2的宿主细胞受体结合后，宿主细胞分子TMPRSS2便会剪切刺突蛋白，暴露出的部位让病毒外膜与宿主细胞膜融合。通过老师的问题串，阶梯式的步步深入，实现知识点的纵向联系，深度挖掘，达到真正理解细胞膜的功能的目标。细胞膜功能之一即可以控制物质进出，即细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要，或者对细胞有害的物质不容易进入细胞。从而实现本节课物质跨膜运输的方式的内化理解和深度掌握。5微课实施效果评价微课中穿插的生动的动画形象和生动背景，可以牢牢抓住学生的注意力，从而调动学生学习的主动性和探究的积极性。面对重难点知识，结合微课进行突破，实现在轻松愉快的氛围中实现重难点的掌握，逐步形成生命观念、科学思维、有科学探究的精神和敢于承担社会责任的担当。由于课前使用微课受电子设备等条件的限制，课上用微课和课堂的深度融合，实现多媒体辅助教学，