真核生物的三维结构模型制作报告

真核生物的三维结构模型制作报告（通用3篇）

真核生物的三维结构模型制作报告 篇1

真核生物的三维结构模型制作报告

作者: 高一<23>班董慧萍

指导老师：陈坤

目的：1尝试制作植物真核细胞的三维结构模型

体验构建模型的过程

材料用具：橡皮泥、水、凉粉粉、小刀、椰子、牙签、碗、加热装置 方法：真核植物细胞三维结构模型的种类为实物模型，模型展示的是细胞的部分，利用不同颜色的橡皮泥做出细胞器，凉粉作为细胞质基质。椰子壳作为细胞壁，保鲜膜作为细胞膜 方法步骤：

1细胞壁：用小刀将椰子的皮去掉，留下椰子壳用刀将椰子壳一分为二，椰子汁倒入容器中，在两个椰子壳中选用一个用汤匙把椰子肉去掉，在用小刀把椰子的外壳一点一点削干净。用来作为模型用具，椰子壳作为细胞璧

2细胞膜：将准备好的保鲜薄膜套在椰子的内部，要紧贴椰子壳，构成细胞膜。

3细胞质基质：用一碗水将一包中的二分之一的凉粉粉溶解搅拌，开成无核的糊状，变成液体，另用相同的碗取两碗加热直至沸腾再将开好糊状的凉粉液体倒入，用汤匙不断搅拌，使其不会黏锅，直至液体再次沸腾，取出液体倒入椰子壳内，静置，冷却，如想加速冷却可以将椰子壳放入冷水中，冷却后液体凝固，就构成了细胞质基质，将液体冷却时要注意不要将冷水没及椰子壳，避免液体浓度不足，凝固不了。

4细胞核：用黄色的橡皮泥揉成椭圆状，再用牙签捅成蜂窝状，大大小小的洞构成细胞核的核孔

5线粒体：用紫色的橡皮泥揉成略长的椭圆状，用小刀削出一个平面，用牙签尖的一头勾画出线粒体的轮廓，然后再小心翼翼的用牙签加深轮廓。

6高尔基体：将蓝色的橡皮泥揉成长长的圆柱状，再将圆柱状压成扁状，再将他折叠起来，多余的蓝色橡皮泥可揉成细小的圆状，放置在它的周围或面上

7内质网：将橘色的橡皮泥分为4部分，大小依次减小，将前4块橡皮泥按成扁状，然后按从上小下大的顺序将它们叠放在一起，最后将第五块分为几块小的，将它们揉成圆柱 放置在叠放在一起的橡皮泥的周围或面上

8溶酶体：根据参考必修 1第46页可知溶酶体的形状为椭圆状，大小比线粒体小比核糖体大得多所以可选用白色的橡皮泥揉成一个椭圆的形状

9中心体：由于中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成。所以可选用颜色比较深的橡皮泥【如黑色】揉成两个圆柱状，再将这两个圆柱摆成垂直形状

10核糖体：由于核糖体的体积最小，所以也要可选用颜色比较深的橡皮泥

【如红色】，将橡皮泥分成小小的块状，逐个将它揉成圆状。数目略多。放置在各个细胞器的周围

11叶绿体：根据观察叶绿体的形状可知它的形状象葡萄干的行状所以可选用绿色的橡皮泥捏造，将橡皮泥揉成微长的椭圆状，然后用小刀勾画出一条条的线，然后加深痕迹，构成叶绿体有褶皱感，类似于葡萄干状的条纹。

12液泡：液泡的形状比较大。外形比较像一个大的椭圆，人都说紫色大液泡所以可选用紫色的橡皮泥捏造一个大的椭圆状就可以了。也可用黄色。注意事项：要注意保证各部分结构的大小比例协调。据测量，大多数动植物细胞直径约100 μm，细胞核直径为5～10 μm，线粒体直径为0.5～1 μm，长度为2～3 μm，中心粒直径为0.2～0.4 μm，核糖体最小。

心得体会：制作细胞模型让我体会到细胞的奥妙更加奇妙。让我更好的理解了细胞的结构。更加清楚的知道细胞作为生命的基础是如何完成生命活动的。

附录：

细胞核

高尔基体

中心体

核糖体

溶酶体

线粒体

叶绿体

细胞壁

细胞膜

细胞质基质

内质网

模型

液泡

液泡

真核生物的三维结构模型制作报告 篇2

“科普”一词, 应源于1959 年英国人查理斯·波西史诺《两种文化与科学革命》的演讲内容, 这是现代社会对于科普开始了解及重视的开端, 在以人文社会为主流的时代, 这一概念的提出也逐渐发掘了科学于社会发展和人民生活之间的重要联系, 因为科学所要普及的即是以人文为主的社会环境。更好的公民科学素养的养成与质量的提升, 是促进国家繁荣的重要因素, 并可以提供更优质的社会决策和更高质量的个人生活, 提高广大民众的科学素养是对未来的投资。目前世界各国推广科普教育的政策虽然各有不同, 但是都对科普教育的推广工作非常重视, 且不乏积极发展的案例。在欧洲, 大多数民众都看好一般科学和技术所带来的好处;根据美国相关机构的研究显示, 超过百分之八十的美国民众表示出对生活上具有普遍利益的科学知识有一定的兴趣;在澳洲, 大部分的民众也认为, 科学技术是改善生活的重要因素。

如何唤起学生对于科学知识的兴趣与学习动力, 是近年来科学教育最关注的议题之一。过去科普或科教领域的研究主要关注于学习效率的提升, 或改变教学策略对成就表现的影响。然而, 推广科学教育的目的是提升学生对科学的学习兴趣, 有相关机构调查发现, 观众在听完科学知识讲座后, 自身在对科学知识的理解和对于相关知识的学习态度及学习兴趣方面有明显提升。科学教育因内容议题广泛, 对于科学知识的学习效益研究、学习动机和科学素养等相关议题皆会产生积极影响。

学生在科学、科技知识课程中, 能连结科学概念、理解与知识的相关应用, 甚至在课程结束后, 会持续关注相关议题并统筹所学内容, 这就是科普影片所应起到的作用。具体说来, 注重科普影片的传播可以达到以下的效果:

(一) 大众能肯定科学研究、科学方法、科学精神与其重要性, 并能接受及推广这些方法与价值;

(二) 吸引更多民众投入相关活动;

(三) 促进专业与非专业领域的沟通了解, 激发跨领域的新研究。

所以, 科普影片的传播目的不仅在于学习科学知识, 更重要的是协助对科学的了解, 并提升科普议题的关注与学习。科学知识是透过不断辩证、收集数据并评估进而取得发展的, 所以, 借由科普影片辅助及整合科学知识内容, 有助于延续学生在科学领域的认识得到进一步发展。

二、三维动画科普影片的优劣势比较

近些年来, 随着科技的不断进步, 科普影片的拍摄形式也由过去依靠相机、摄像机实景实地拍摄的单一拍摄方式, 转为利用计算机运算三维动画仿真图像的新型科普影片制作方式。那么, 这种新型的科普影片拍摄方式相对于传统拍摄方式, 到底有哪些优缺点呢?首先我们来探讨优点部分:第一, 由于三维动画完全采用电脑进行制作, 在制作空间上可以节省许多, 只要是能摆放电脑进行创作的地方都可以进行动画制作;而其他的影片制作方式, 不管是用拍摄方式还是用手绘方式, 除了要有绘画或是制作道具的场地, 还需要有拍摄用的摄影棚等工作场所才可以进行制作。第二, 利用三维动画方式制作影片, 具有高度的制作灵活性, 如果有不满意的镜头需要修改, 只需在软件中修改原有文件的相关参数即可, 使得制作和修改过程变得相对简单;而其他的影片制作方式, 一旦出现某个环节的错误, 可能就必须重做一次, 好比实景拍摄的方式, 只要有一个地方出错, 可能整个镜头就需要全部重拍, 这会使得制作过程变得冗长、繁琐且会消耗更多的资源, 拍摄时间上也得不到很好的保证。第三, 因为三维动画能够模拟生成复杂的环境场面, 比起传统手绘动画能够呈现更大的空间变化和更为逼真的视觉效果, 而传统的摄影机或显微镜拍摄的方式因为会受到环境、光线以及器材的影响, 使得拍摄过程受到诸多限制, 往往效果会不尽人意。随着电脑硬件和软件科技的不断向前发展, 三维动画可以呈现出越来越多我们以往无法企及的视觉可能性, 从而制作出更为逼真的影像效果。虽然这点有人认为未必更好, 但是若纯粹以技术层面来看确实是一种进步。第四, 三维动画制作方式能够节省更多的制作成本, 因为不需要大量的人力物力的介入, 在资金有限的情况下, 只要有一台中等配置的电脑便能够开始制作工作, 而传统拍摄方式除了要将画面用相机或是摄影机拍摄下来, 还要将拍摄素材送交后期剪辑以及合成部门进行画面的后续处理, 而现在这些步骤在三维动画制作的流程里可以在同一台电脑上完成。

在探讨要三维动画的优点的同时, 我们也应注意到利用三维动画方式制作科普影片也存在一些缺点和问题。第一, 是所有利用电脑进行动画制作的方式下普遍存在的问题, 就是过度依赖电脑使得资料的保存方式限于电脑硬件之内, 一旦电脑硬件出现损毁, 辛苦创作的数据资料很有可能一瞬间化为乌有。第二, 也与过度依赖电脑有关。由于制作过程全部或大部分透过电脑完成, 软、硬件之间的配合就显得尤为重要。一旦软、硬件之间出现不兼容的情形便会出现制作过程的停滞。例如:当制作过程是由多人共同担当, 并非个人独立制作时, 一旦所用的制作软件不相同或是版本不同的时候, 就有可能出现文件无法相容, 导致制作过程停滞的情况。尤其是多人参与制作时, 这是经常出现的、非常麻烦的问题。第三, 是与电脑硬件配置情况有关。虽然理论上只要电脑能安装三维动画制作软件, 就可以进行影片的制作工作, 但是实际制作中如果电脑硬件设施过于老旧, 即便是软件能够安装, 也很难正常使用。这个问题也会影响到将来图像的输出以及最终影片的完成时间。硬件设备的落后, 使得相对的图像运算需要花费更多的时间去完成, 这会直接导致影片制作效率低下和制作成本的增加。

三、生物三维动画科普影片的特性与制作流程

传统生物学教学影片注重知识化、通俗化和形象化, 将艰深难懂的生物学知识和生物学技术普及给社会大众。随着时代的发展和生物学教学模式的转变, 新世纪的生物学科普影片除了要继承传统生物学科普影片的现有特征以外, 还应探索面临的新形势、新内容和新问题, 并以此指导生物学科普影片的创作工作。

随着音视频技术和媒体传播方式的变迁, 利用传统方式拍摄制作的生物学科普影片从画面效果到视频内容方面, 已远远不能满足当今人们对于生物科学知识学习的渴望。近年来, 由于三维动画技术的精确性、真实性和无限的可操作性, 被广泛应用于影视、教育、军事、娱乐等诸多领域。利用三维动画仿真技术制作的影片能够给人耳目一新的感觉, 因此受到了众多观众的欢迎。在国外, 三维动画仿真技术也被广泛应用于生物学教学影片、科研及科普等多个领域。那么, 国内生物三维动画科普影片的制作与发展现状又是如何呢?针对这个问题, 我们的科研小组做了一系列的调查, 结果发现:首先, 尽管生物学研究领域特别是教学方面极度需要相当数量的三维生物学动画科普片的片源, 但是国内却没有一家机构能够专业从事此类影片的制作, 制作流程和技术表现特质的研究方面仍属空白;其次, 国内目前对于生物学科普影片的制作方面, 仍然大多以电子显微镜或相机拍摄到的真实图片或视频为主, 因为现实摄制条件的限制和软硬件方面的制约, 这种传统拍摄方式得到的影片效果往往不尽人意;最后, 国内现在三维生物学动画科普片的来源, 主要是依靠采购国外仅有的几家相关制作机构制作的片源, 影片价格高居不下, 内容也不甚丰富, 而且品质良莠不齐。

通过以上的调查结果我们不难看出, 目前我国生物科普影片的制作中在牢牢把握科学性的同时, 必须考虑当今受众的需要——只有观众喜闻乐见的科普影片形式才是“优质产品”。三维动画具备不受时空、结构与尺度限制的特征, 能以逼真的图像表现无法实拍或者具有危险性的生物生活环境或身体内部构造, 使用三维动画技术能真实、清晰地展示想要表达的生物对象的每一个细节, 可以在小规格时段内模拟出实际发生过程漫长的生物研究过程, 并可以突破物理屏障, 深入对象内部结构进行“拍摄”, 也能够轻松模拟在显微镜条件下难以拍摄到的对象外形和运动, 适宜表现那些强调真实感、空间层次感的复杂研究题材, 其制作修改灵活性较强, 画面质量能得到很好地控制, 以上特点使得三维动画将成为今后一段时间生物科普影片表现的主要手段和趋势。

生物三维动画影片的制作过程依照制作团队人员的数量和制作成本的不同会有一些差异, 但是其整体的制作流程大体相同。本文以笔者制作影片的过程为例, 大致将生物三维动画科普影片的制作流程总结并划分为:前期制作阶段、动画中期制作阶段和后期合成阶段等三大步骤。

(一) 前期制作阶段

这一阶段主要将影片的构思、文献收集过程中的生物物种、生活习性和细胞结构特点等资料, 透过与生物科学专家的不断沟通交流, 取得科学层面上的建议与确认, 并充分结合三维动画制作的特点, 由故事大纲延伸出完整的文字剧本及基本美术造型设计方案, 包括整体画面风格设计、生物造型设计、色彩气氛设计等步骤, 然后将细化的文字剧本给予镜头语言, 制作成完整的画面分镜头台本, 即完成影片的前期制作阶段。

(二) 动画中期制作阶段

这一环节主要将完整的前期美术设计方案依照设计完成的图样, 进行诸如三维数字模型搭建、材质贴图、骨架绑定等工作, 之后再进行生物角色的动画设计、三维虚拟镜头运镜、灯光、特效等方面的设定与测试, 最后进行全片三维图片序列素材的渲染输出解算工作。

(三) 后期合成阶段

主要通过后期制作软件完成图片序列素材的剪辑与画面效果调整处理工作, 调整好画面的节奏与色调, 并对照画面影像来制作影片中的全部字幕, 最后将视频进行完整输出, 得到最终成片。

以下便是笔者总结归纳的整个三维动画科普影片的制作流程图, 如图1 所示:

尽管目前国外已经有关于三维生物学动画的制作案例, 然而, 这在我国生物学研究界的应用至今仍然处在起步阶段。研究三维动画在现代生物学研究活动中的运用, 能够使三维动画更好地服务于生物学研究和其他相关科研项目, 为生物学科研与科普活动的发展带来新的契机。

参考文献

[1]彭国华, 陈红娟编著.3ds Max三维动画制作技法 (基础篇) [M].科学出版社, 2009.

[2][美]葛詹尼加等著.周晓林, 高定国等译.认知神经科学——关于心智的生物学[M].机械工业出版社, 2011.

[3]毛松午, 李艺康, 顾洁燕等.美国IMAX医学科普电影《人体奇迹》给我们的启示[J].中国医学教育技术, 2010 (6) .

真核生物的三维结构模型制作报告 篇3

关键词:细胞 模型 制作

中图分类号:G633.91文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)01(c)-0106-01

生物学科是一门自然科学,研究也离不开模型的构建。模型是人们为某种特定目的对认识对象所作的一种简化概括性描述,这种描述可以是定性的也可以是定量的。模型有物理模型、数学模型、概念模型,制作真核细胞的三维结构模型(人民教育出版社《分子与细胞》54～55页)是运用物理模型的方法,以实物的形式直观地表现对真核细胞三维结构的认识。这个物理模型的制作需要时间长、选择材料难、工作量大,下面将自己做法与大家交流。

1 制定“制作真核细胞三维结构模型”的评价标准及要求

真核细胞三维结构物理模型的制作科学性、艺术性要求高、需要时间长、工作量大、选择材料困难等,根据“三维目标”要求制定如下具体要求及评价标准。

构建真核细胞模型的评价标准。

完成时间:2011-09-25——2011-10-20。

学生个人或以小组为单位,制作真核细胞的三维结构试验模型,或计算机三维动画模型,或绘真核细胞结构图,或下载显微摄像的细胞图,以学习小组为单位上交作品,课代表评选出优秀作品,全班展评,颁发奖品,表扬鼓励。学生个人根据自己劳动多少合作态度自评等级,由组长负责同组讨论后为每位同学评定等级。

评级标准:

优秀,小组由组长负责制定完整设计方案,实施过程和具体分工,上交制作方案。选择材料恰当、实用、环保节能,作品大小比例适合,美观、大方、科学;作品具有创意,细胞各部分结构特点突出,便于观察,给大家有知识的享受,同时具有艺术家的享受,制作过程中能与同组同学积极合作,发现问题,解决问题。

良好,有完整的设计方案,上交制作方案。选择材料恰当、实用、环保节能,作品大小比例适合,美观、大方、科学;细胞各部分结构特点突出,便于观察。组内同学能积极配合。

合格,上交制作方案,上交制作作品。大小比例不恰当,缺乏科学性。

不合格,没有制作方案,没有上交制作作品。

2 制作展示

2.1 将学生分组,选出组长

教师将全班学生随机5～6人分成一组,每组由学生选出组长。

2.2 分配任务,制作模型

组长负责协调、分配工作任务、宏观设计、组装、交流信息、修改完善等任务。组长将细胞膜,细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、中心体、溶酶体、液泡(植物有)等工作,每个组员分配做一种或二種。任务分配后,组长负责,每个学生将自己制作的结构、功能,初步设想,一起交流讨论,大家提出修改意见。然后利用课后时间,完成各自制作的模型,各自完成后,组长负责大家一起组装、讨论、修改、完善。

2.3 展示、交流、评价

各组模型做好后,生物科代表组织将全班的模型展示、交流、质疑、反思、评价,具体做法:每组选一名学生向全班介绍自己作品的制作过程、材料选择、结构特点等,然后学生提问质疑,讲解人对提出的问题解答并提出修改完善的意见,课堂展示后,根据提出的意见,各组再修改模型,修改后将作品在教室展示一周,各组组长根据评价标准评定等级,最后由生物科代表、学习委员将各组评定等级统计,对各组做出最后评定等级,每个学生记一次过程性评价成绩。

3 学生在制作真核细胞三维结构模型过程中的靓点

3.1 材料选择

将鲜鸡蛋煮熟后,按90度角切去鸡蛋四分之一,蛋壳为细胞模型,蛋膜为细胞膜、蛋黄为细胞核,用牙签将蛋黄戳孔表示核孔,用橡皮泥捏成各种细胞器,固定在切面上,显示出内部立体结构;用苹果果皮做细胞膜、果肉做细胞质;小皮球壁做细胞膜,乒乓球做细胞核,海带丝做内质网、腐竹做高尔基体;沙布做细胞膜、凉粉做细胞质等等,真是五花八门,各具特色,学生在活动中表现出的丰富创造力和想象力是我没有想到的。

3.2 交流评价

各组讲解人介绍自己作品时,既有科学家的严谨致密,提问者有新闻记者的刁钻古怪,回答有外交家随机应变,又有小品演员的幽默风趣……,整个提问解答探讨过程,各抒己见,畅所欲言,对答如流,生动活泼,和谐有序,学生沉浸在科学的殿堂,思绪在细胞的结构中飞扬。体现科学性的提问,如在制作过程中如何体现细胞各部分结构大小比例、位置;功能方面的问题皮球壁如何体现细胞膜的选择性、流动性;凉粉做细胞质如何体现流动性;你作品的制作材料将造成环境污染,你们如何处理,有的学生当作工艺品长期保存,有的对自己的作品材料分析,在一定时间内将会被分解,不会造成环境污染;面对同学们咄咄逼人的低碳、节能提问,讲解人耐心的给大家算自己作品的成本价等等。学生在展示、交流、反思、评价中表现出的科学、自信、责任感令人惊讶。

3.3 学生收获体会

学生在制作报告中提到的收获体会普遍是:通过这次制作细胞模型,体验了制作过程的乐趣,更进一步掌握了细胞各组成结构及各种细胞器的显微结构与形态,以及它们的联系和功能;通过活动,小组成员加深了感情,培养了合作交流、语言表达、提出问题、解答问题的能力,还培养了多方面感知和考虑问题的方法,能够从不足中反思,在反思中改进,仔细斟酌,不断完善,通过大家合作努力,做出了一个既科学又实在且成本低廉的模型,在活动中我们获益匪浅;制作细胞模型,加深对细胞空间结构的认识,边做模型边考虑,更清楚地了解细胞各部分结构与功能,寻找符合要求的材料,更形象的联想到细胞器的作用,增强了动手动力,小组间的团结协作,对我们教育意义太大了;生物体是非常奥妙的,在动手做模型时才体会到快乐;实践与学习相结合,实践使我们记得更快、更牢,让人充实,充分感受到学习的乐趣;制作细胞模型还是很辛苦的,能体会到科学家工作的艰辛,我们应该尊重科学家;科学研究需要严谨性,但我们在严谨性的体现上做得不好,如无细胞质基质等缺点等等。学生在制作过程中,表现出的严谨、实事求是、享受到如此的成功、快乐是我没有想到的。

参考文献

[1]教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].人民教育出版社,2003(4).

[2]生物教师培训手册[M].人民教育出版社.

[3]普通高中课程标准实验教科书生物1分子与细胞[M].人民教育出版社,2007(2).

[4]普通高中课程标准实验教科书生物1分子与细胞教师教学用书[M].人民教育出版社,2007(1).