冠状病毒娃娃模型的制作.pdf

SHIYAN JIAOXUE YU YIQI2023年第7期自制教具冠状病毒娃娃模型的制作崔梓慧，王重力，倪娟（云南师范大学生命科学学院，云南昆明 650500）摘要：为讲好初中生物学“病毒”一章，可带领学生利用常见材料制作冠状病毒娃娃模型并用于教学，一方面将冠状病毒形象地展示出来，便于学生进一步认识冠状病毒结构的特征，另一方面能够帮助学生树立生物学学科的结构与功能观。学生动手参与制作冠状病毒娃娃模型，有利于激发学习兴趣、提高学习效果。关键词：冠状病毒；模型；制作；激发；学习兴趣；生物学教学DOI：10.19935/ki.1004-2326.2023.07.028冠状病毒感染在生物界非常普遍，自然宿主分布广泛，包括人、家禽、蝙蝠、果子狸、鸟类等，且冠状病毒的感染有一段潜伏期。在不到20年的时间里，冠状病毒已经导致了3次令全球恐慌的重大疫情1-3。冠状病毒已成为人们日常生活中耳熟能详的词汇。在生物学教学中，教师更应引导学生正确认识冠状病毒，了解其与人类的关系。人教版初中生物学教材涉及“认识病毒、病毒的种类、病毒的结构和繁殖，以及病毒与人类生活的关系”等课程内容，教材以图文结合的形式展现“病毒的结构”一节的内容，如病毒结构的示意图展示了烟草花叶病毒、腺病毒、大肠杆菌噬菌体。在学习本章之前，学生虽然已经从生活中获得了一定的感性认识，但对初中生来说，教材中的示例病毒较为陌生，且病毒十分微小，需要借助电子显微镜才能观察到，因此学生对病毒的认识是非常抽象的。如果学生对病毒结构的认识不到位，就难以建构生物学学科的结构与功能观，更难以吸收后面的“病毒的繁殖”以及“病毒与人类生活的关系”等知识。除此之外，学生总认为病毒对人类是有害的，经常会谈“毒”色变，因此教师在进行教学的过程中，有必要采取一些可行的教学手段。笔者基于多年的教学经验，决定借助病毒娃娃模型帮助学生建立相关概念，既能激发学生的学习兴趣，又便于学生学习有关病毒的知识。在病毒娃娃制作过程中，以学生熟悉的冠状病毒为例，用不同颜色的绒布制作出冠状病毒娃娃模型，让学生通过动手制作、观察和讨论等环节体验知识的生成，从而获得满意的学习效果。1冠状病毒娃娃模型的设计构思冠状病毒的形态整体上是一个球形或类球形，表面有棘突蛋白。如此结构的冠状病毒可以像锚一样，将自身锚定到人的细胞上面。成熟冠状病毒毒粒直径约 60220 nm4，在电子显微镜下可观察到病毒最外层的包膜上镶嵌着放射状排列的棘突，呈花瓣结构，因其酷似中世纪欧洲国王的王冠，故称其为冠状病毒3。笔者以冠状病毒结构为依据，按照一定的比例分两个部分进行制作：一个部分是冠状病毒的球体制作，另一个部分是冠状病毒的棘突制作，也就是“冠”的制作。球体的制作以浅咖色绒布为材料制作外壳，内塞棉花，沿圆边缝制而闭合成球体，形成冠状病毒娃娃模型的基本支架。冠的制作以玫红色绒布为材料，根据冠状病毒“冠”的长度是不等的结构，将绒布剪裁成宽相等、长不等的长方形形状。为了贴近冠状病毒放射状排列的棘突的形象，笔者所制作“冠”的底部圆形直径应小于顶部，即：先将长方形绒布反面对折，顺着边缘弧线缝制，再翻面折半重合成正面，这样“冠”就呈现底部圆形且直径小于顶部的放射状态，最后将冠缝制在球体上即可。为了符合病毒娃娃的卡通形象，可以给其加上眼睛和底座。2冠状病毒娃娃模型的制作2.1制作材料及工具绒布、棉花、剪刀、DIY娃娃眼睛、底座、尺子、黑色记号笔、针线、圆规。742023 年第7期自制教具2.2制作步骤（1）先用圆规在浅咖色绒布的背面画1个半径为14 cm的圆，再以穿过圆心的直线为对称轴，画2个半径为 0.25 cm 的对称圆；用黑色记号笔加深各个圆的边缘、大圆圆心，画出病毒娃娃的嘴巴；在玫红色绒布的背面画出宽5 cm，长分别为6 cm、7 cm、8 cm的长方形各6个，长为12 cm的长方形2个，用黑色记号笔加深四边形的边缘。效果如图1所示。图1在绒布上绘制长方形和圆形（2）先按照黑色记号笔描出的圆和四边形的边缘进行剪裁，再将网上购置的DIY娃娃眼睛安装在浅咖色绒布预留的小圆上。（3）按照黑色记号笔绘制的病毒娃娃嘴巴笔迹，使用扣眼缝针法缝制；使用平针缝针法沿圆形绒布圆边缝制，收口时往球体内塞入棉花，拉紧线，效果如图2所示；最后对缺口进行加固处理，遂缝制成冠状病毒娃娃模型球体。图2棉花充满球体（4）反面对折长为6 cm、7 cm、8 cm的长方形绒布，沿缝合口边缘平针弧线缝制，最后翻面折半重合成正面，制成底部圆形且直径小于顶部圆形直径的冠，冠的长度分别为3.0 cm、3.5 cm和4.0 cm；反面对折长12 cm的长方形绒布，沿缝合口边缘直线平针缝制，翻面不折半，作为病毒娃娃的两条腿套在底座上。（5）将两条腿对称地缝制在与眼睛所在水平面垂直的球体顶点两侧处，其余的冠有规律地缝制在球体上，最后安装上底座即可。效果如图3所示。3冠状病毒娃娃模型在教学中的应用教师将冠状病毒娃娃模型这一教学用具引入生物学课堂后，可以引导学生认识冠状病毒的简单结构。初中生需要掌握的是由蛋白质外壳和内部遗传物质（DNA或RNA）构成等病毒知识，对此，教师可先引导学生观察冠状病毒娃娃模型，再让学生查阅有关冠状病毒结构的相关资料，最后利用查阅的资料进行排版设计，从而制作出冠状病毒知识的说明卡片。说明卡片内容包括病毒娃娃名称以及结构特点，其中冠状病毒娃娃结构特点为：浅咖色绒布缝制的球体部分和玫红色绒布缝制的冠的部分属于病毒结构的蛋白质外壳，球体里面的棉花部分属于病毒结构的内部遗传物质。说明卡片制作完成之后，学生之间进行展示分享。教师在学生分享病毒结构知识的基础上，讲解病毒的特性，即蛋白质外壳决定病毒的毒性，而蛋白质合成是由内部遗传物质决定的。冠状病毒导致的疫情之所以蔓延迅速，首先是因为冠状病毒属于RNA病毒，遗传物质为单链RNA，其结构不稳定，变异频率较高，感染率高，繁殖速度快；其次，病毒没有细胞结构，必须寄生在宿主细胞内才能存活，病毒会借助宿主细胞的物质和能量复制合成自身的遗传物质和蛋白质外壳，并组装扩散。因此，虽然病毒在体外存活时间短，但侵入人体后复制速度会呈几何级数增长，来势凶猛。最后，根据冠状病毒的特性，提醒学生认识到疫情防控的重要性。参考文献1 罗晓君，章文贤.冠状病毒的结构及生物学特性概述 J.生物学教学，2020，45（7）：4-6.2 李向茸，李倩，冯若飞.冠状病毒的研究进展 J.中国人兽共患病学报，2021（1）：22-38.3 李亚萍，刘晨瑞，贾晓黎，等.冠状病毒的病原学及致病机制J.临床医学研究与实践，2020（S1）：12-15.4 徐颢溪.冠状病毒相关特性的研究现状及进展 J.巢湖学院学报，2020（3）：1-8.图3冠状病毒娃娃模型 75