例談自制直觀教具在生物教學中的作用

劉訓開

摘要以自制DNA分子結構的磁板模型為例，談了自制直觀教具在教學中的作用。

關鍵詞直觀教具生物學教學

中圖分類號G633.91文獻標識碼B

直觀教具是指教學中為學生提供感知材料的實物、模型、圖表等教學用具。《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》倡導探究性學習，以便改變學生的學習態度和方法，鍛煉學生動手能力，主動獲取新知識的能力，培養學生創新精神和實踐能力。所以在教學過程中合理正確使用直觀教具，教師的講解才能生動、直觀、形象、切實，能提高學生的學習興趣，豐富感性知識，幫助學生理解抽象知識，形成明確的概念，發展學生的觀察能力和思維能力。下面以“自制DNA分子結構的磁板模型”的教具在DNA分子結構和復制教學過程中的實際應用為例，概述自制直觀教具在新課教學過程中的作用以及效果。

1自制DNA分子結構的磁板模型

1.1模型制作材料與工具

(1)材料：鐵絲(直徑1 mm)10 m，白報紙3張，圓形橡皮擦20塊(直徑2.5 cm)，透明膠帶，強力磁釘20顆。

(2)工具：剪刀，小刀，刻度尺，手鉗，記號筆。

1.2制作步驟

(1)白報紙裁剪為5 cm，寬的紙條，折疊為正五邊形，代表脫氧核糖，共20個；

(2)白報紙裁剪為3 cm寬的紙條，折疊為長方形紙塊，代表含氮堿基，共20個；

(3)用圓形橡皮擦代表磷酸分子；

(4)準備20 cm長的鐵絲20根；

(5)用鐵絲將圓形橡皮擦(磷酸分子)、五邊形紙塊(脫氧核糖)、正方形紙塊(含氮堿基)，按照脫氧核苷酸的結構串聯起來，用記號筆標記出磷酸、脫氧核糖和堿基(A、T、G、C各5個)；

(6)將磁釘嵌入五邊形紙塊(脫氧核糖)中，并用膠布封貼好；

(7)準備10cm長的鐵絲22根，代表連接脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵。

這樣就制作出20個脫氧核苷酸的磁版模型。可以在黑板上演示一個具有10對堿基對的DNA雙鏈平面結構，如圖1所示。

1.3教具主要功能

本作品主要用于DNA分子的結構和復制的教學，通過本作品形象具體的展示，可以幫助學生理解掌握以下知識：

(1)DNA的基本單位——脫氧核苷酸的分子組成；

(2)脫氧核苷酸鏈的形成過程；

(3)DNA雙鏈的形成方式(反向平行)；

(4)含氮堿基的種類、堿基互補配對原則以及數量關系。

1.4教具主要特點

(1)本作品屬于磁板教具，便于在黑板上擺放，在教學過程中省去畫圖例這一繁雜過程，節約課堂時間，方便教學；

(2)使用方便，有助于學生親手操作；

(3)制作材料常見易得，方法簡單；

(4)成本低廉，本作品共花人民幣10元；

(5)可以拆卸，方便攜帶。

1.5模型在實際教學中的使用

本節內容為2課時。第一課時講DNA分子的結構，第二課時講DNA分子的復制。本自制直觀模型主要用于講解DNA分子結構，幫助學生構建DNA的感性認知，在腦海中構建出DNA分子的直觀結構和特點。為學生下一步對DNA分子復制過程的知識構建做鋪墊。

課堂教學過程中教師做簡短引言后，設置以下問題情境：

(1)構成DNA分子的基本單位是什么?

(2)基本單位的化學構成有什么特點?

(3)這些基本單位最終如何構成DNA分子?

(4)DNA分子結構有什么特點?

然后由學生閱讀教材，分組討論歸納，由小組選出代表回答以上問題，并且各小組相互補充。教師首先讓學生對課本知識框架有了基本認識。為了更進一步鞏固對DNA分子結構的認知，教師對小組代表的回答做出評價后，拿出DNA分子結構的磁板模型，再選一名學生到黑板上一邊講解一邊搭建DNA的平面模型。這樣層層深入直觀地展示出DNA分子的基本單位——脫氧核苷酸的化學結構特點、脫氧核苷酸鏈的形成過程以及DNA分子雙鏈的形成方式和結構特點。在此過程中教師充分發揮學生的主觀能動性，盡量讓學生在課堂上就掌握基礎知識，又培養了學生的觀察：歸納以及表達能力。最后教師做出評價，加以歸納補充做出本課的知識總結。

在本課時的教學過程中，學生積極性都很高，能非常主動地參與互動和討論，從實際教學效果(課后作業情況等)來看基本達到預期的教學目標。但是在全班討論，特別是學生代表講解過程中，教師要注意控制課堂秩序，避免部分學生因觀點、認知差異造成爭論而過度喧嘩或者小組代表發表意見或者講解時其他學生冷場不聽或不予互動。因此課堂前教師要全方位考慮各種突發的意外事件，設想出解決措施等，否則就會因為控制不好課堂而不能實現預期的教學環節和目標。

2教學實例總結

在本教學實例對于直觀教具的使用主要給筆者如下幾點感悟。

2.1直觀教具是激發學生興趣的有效手段

由于課本知識呈現方式比較傳統、死板，容易使學生產生厭倦心理，從而降低其對知識的學習興趣，也就減少了對知識渴求愿望，失去興趣。所以在教學設計過程中，教師就要大膽的改變課本知識的呈現方式，從而吸引學生注意力，提高學生興趣。直觀教具就是一種比較有效的知識呈現載體，因為直觀教具能直觀形象的展現事物特點，化抽象為具體。根據與學生的交談和教學經歷來看，學生對于教具是十分喜歡和渴望的。為此直觀教具的使用過程中，教師先要造成學生渴望教具出現的心理，以便教具出現后能吸引學生認真觀察和積極思維。因此，演示教具前應有簡短的引言，努力激發學生想看、想弄清楚某些問題的欲望。然后再展示利用教具講解演示，是學生輕松理解掌握相應知識。這樣既提高了學生的學習興趣，又減輕了學生的學習為難情緒。

2.2直觀教具的使用策略

直觀教具雖然有很多優點，但也并不是使用了教具就可以達到預想的教學效果，使用的時機、方法以及教具的選擇都會對教學效果有直接的影響。教具使用的適合時機必須設計好，及時準確地把直觀教具演示給學生看，才會收到良好效果，如果學生過早看到教具，在使用時就學生也就失去了新鮮感，達不到吸引學生的效果。例如筆者在第一個班使用DNA分子模型時，課前叫科代表就拿到教室里去了，結果很多學生課前就看到了，在教學環節使用中明顯發現大部分學生注意力并不是很集中，并未有新鮮感。所以在第二個班使用時，筆者就裝在盒子里自己拿到教室里，在需要使用時才打開盒子拿出來，學生新奇感大大增加，較好提高了學生的注意力和課堂趣味。直觀教具在教學中一般作為說明材料，教師指著各種教具說明它們的形態、結構等，教具對教師的語言起證實、具體化和形象化作用，例如本課案中DNA分子的磁板模型。直觀教具也可作為觀察和探索的材料教師運用教具指導學生觀察、思考、回答問題，并得出結論。在使用時教師還要加以講解，補充完善，將知識構架完整。在教具選擇上要根據知識的難易程度，教學設計需要來確定教具的種類和使用對象，對于難的知識點，教具一般由老師來具體使用，簡單的可以由學生動手操作使用。

總之直觀教具在教學過程有極其重要的作用。它既增加了相應知識的直觀性，調動了學生的感官認識，提高對相應知識的感應認識，又培養了學生積極探索、勇于實踐的科學精神。當然自制教具是一個繁雜，不斷改進的過程。所以教師在制作和使用上要不斷更新觀念，持之以恒，努力制作出一些受學生喜歡、老師愛用的一些經典教具。

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