制作模型，提高美术类高中生学习生物的效率

段昕

摘 要：根据美术生爱设计和绘画的特点，利用塑料、泡沫等熔成了植物细胞亚显微结构立体模型。模型可以反复利用，帮助学生直观高效地掌握细胞的结构，还可以用于观察质壁分离。

关键词：植物细胞；亚显微结构；模型

我校学生都是美术专业的高中生。他们普遍喜欢绘画或设计，对色彩、形态等事物的外在特征比较敏感，对提高自己的美术专业能力很感兴趣，但对文化知识、数理逻辑等不太感兴趣。在他们的高考科目里没有生物这门课程，在全省的学业水平测试中，生物也只要得到“D”等级就可以了。可以说，他们学习生物的外部要求不高，内部动力不足。怎样提高他们的学习效率呢？爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”我们尝试从学生的兴趣入手，让生物科学与绘画艺术有机融合。我们让学生进行生物模型制作，起到了不错的效果。下面以植物细胞的亚显微结构立体模型为例具体说明。

我校往届学生学习“细胞器——系统的分工合作”时，总觉得这节内容多而杂，不好理解，很难记忆。课本中提供的结构模式图让人眼花缭乱，特点也不易看出。购买的模型教具各部分都是固定的，只能看外观。而且课本上和馆藏的模型都不能展示细胞质基质的流动、细胞膜和细胞骨架。如果有一个模型能展示各种细胞器且可随意拿到手上观察结构，能清楚看到细胞膜，能展示细胞质基质的流动性，则能弥补现有模型的不足。我把我的期望和学生商量，希望他们能设计出我想要的模型。通过不断地尝试和实验，我们发现用以下方法可以解决原有的困惑。

一、制作目的

细胞质中有细胞器和细胞质基质，已有的挂图、教具、模型中要么不显示细胞质基质，要么用整块固体来表示，无法体现细胞质的流动性，更无法显示细胞骨架。该模型以干净水作为细胞质基质，可以直观、真实地体现活细胞中细胞质的流动性。所用材料主要是泡沫，具有耐水性，水也可以随时倒进和流出，所以此模型便于保存和携带，适合课堂教学。用泡沫熔成的各细胞器形象逼真，可以拿出来仔细观察。在需要的时候可以放水，展示质壁分离，可以清晰看到细胞膜。

二、材料用具

制作材料：较大型的饼干桶或植物油桶一个，厚度不一的泡沫、丙烯画颜料、透明塑料袋、黄色气球、废旧电线。

制作用具：一把小型裁纸刀、一台酒精灯、笔一支、尺子一把、毛笔一支、钉子一枚、大头针若干、铁丝若干。

说明：这些材料中除丙烯画颜料和气球需购买或从学校总务处领用外，其他都可从家庭废弃物或者垃圾收购点找到。

三、制作原理

1.塑料和泡沫遇高温会熔化，烧热后的裁纸刀可以随意在塑料和泡沫上裁出所需要的图案和形状。

2.泡沫很轻，可浮在水面上。用泡沫制成的细胞器会漂在水面，要展示细胞骨架，可以用废旧电线中的铜丝弯成随意形状，还可牵引细胞器使其悬浮于不同层次，相互分离，便于观察。

3.丙烯画染料不溶于水，可以随意把泡沫和塑料染成自己所需要的颜色，能长久保存。

四、制作过程

1.制作细胞壁

植物细胞具有细胞壁，起支持和保护作用，用透明塑料桶剪成一定形状充当细胞壁，在桶的下面开一个小洞。我们展示的是剪开的细胞，上面有一个大口，干净水可以在课前注入也可以课堂当场注入，不用的时候或展示质壁分离的时候，将水从下面孔中流出。

2.制作细胞膜

细胞膜是细胞的边界。用透明塑料袋充当细胞膜，因为它们很软，加水后能与塑料桶黏合，能真实体现细胞壁与细胞膜紧贴在一起的生活状态，“透明”便于观察。

3.制作细胞质

细胞内许多代谢都是在细胞质基质中进行的，细胞质基质是可以流动的。我们直接用干净水作为细胞质基质。线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体都先用笔在泡沫上画出所需形状，然后把裁纸刀烧热，直接把不需要的部分熔解，留下需要的形状。

①线粒体：体现双层膜，内外膜能分开，内膜向内折叠。

②叶绿体：体现双层膜，由囊状结构堆成的基粒。

③内质网：粗面内质网上留些小圆点代表核糖体，并涂上红色丙烯画染料，滑面内质网不留小圆点。

④高尔基体：熔成堆叠的扁平囊及囊泡。

⑤溶酶体：用黄色气球的碎片，包裹少许干净水或气，扎紧。

⑥液泡：用一个大小合适的气球装满干净水扎紧，并用防水胶造型。

⑦核糖体：附着在内质网上的核糖体，在制作粗面内质网时直接溶出圆形小粒，并涂上红色丙烯画染料。游离的核糖体则制成在圆形泡沫中插入大小不等的细铜丝，使其悬浮在细胞质基质的不同位置。

4.制作细胞核

用泡沫熔成一个双层膜的大小合适的四分之三球形，体现双层膜，核膜上用铁钉熔出一个个核孔。在中央画出一个四分之三圆球，并大头针布满代表核仁。用细电线里的铜丝弯曲摆放代表染色质。

五、使用方法

用这种模型进行教学时，先让学生观察课本植物细胞亚显微结构模式图，对比我们的模型，找一找各代表什么？学习一种细胞器就拿出一种细胞器，认真去观察对比，有利于学生直观形象地掌握知识。课后让学生用多余的细胞器来组装细胞，并布置学生课后根据自己的理解寻找材料，制作模型。这个模型制作出来后，学生不但可以牢牢掌握植物的亚显微结构，对分泌蛋白的合成和分泌、细胞的质壁分离和复原都能很好演示。

通过这种模型的制作，我校学生不但会去思考选用不同材料去设计自己需要的模型，而且一个模型的制作，能直观形象地把相关的疑惑解决，真正提高了他们的学习兴趣和效率。

参考文献：

[1]冉启国.自制教具“真核细胞三维结构模型”简介[J].生物学通报，2013（4）：47.

[2]王亚娣.植物细胞亚显微结构模型[J].科技资讯，2013（34）：196.

注：本文是广州市教育科学“十二五”规划面上一般课题（资助类别）“促进美术类高中生高效学习文化课程的实践研究” 1201431029（课题名称和编号）的研究成果。