精雕課堂 提高課堂教學(xué)的有效性

黃堡鑫

《生物學(xué)教學(xué)》雜志曾發(fā)表了濮陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)劉本舉老師的文章《“DNA的復(fù)制”——基于科學(xué)史探究的教學(xué)》，本節(jié)課選自人教版高中生物學(xué)教材《必修2·遺傳與進(jìn)化》第三章第三節(jié)，主要包括對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)、DNA半保留復(fù)制的證據(jù)和DNA分子復(fù)制的過(guò)程三部分內(nèi)容。本課時(shí)是在聯(lián)系DNA結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明DNA通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息的功能。同時(shí)，又為后面學(xué)習(xí)變異打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有利于學(xué)生對(duì)基本突變、基因重組、生物進(jìn)化等內(nèi)容的理解。鑒于筆者曾在公開課上執(zhí)教過(guò)這節(jié)課，因此，對(duì)劉老師的文章引起了很多共鳴。但筆者通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)本節(jié)課幾個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置若能做一些適當(dāng)?shù)母牧?，則能取得更好的教學(xué)效果。

1 建立導(dǎo)入事例與教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)間的聯(lián)系

根據(jù)建構(gòu)主義理論，教學(xué)中只有設(shè)置學(xué)生感興趣并能夠激發(fā)學(xué)生求知欲的教學(xué)情境，才能引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)。許多新穎的課堂情境都能使學(xué)生在身臨其境的感覺(jué)中，迅速、自覺(jué)地進(jìn)入到新課學(xué)習(xí)的最佳境地，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極主動(dòng)地與教師一起探究新知。這樣會(huì)使整節(jié)課的成功具備了先決條件。劉老師采用的方法是：利用Komberg的DNA合成實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)推測(cè)DNA復(fù)制模型，由此順利提出假設(shè)。教學(xué)過(guò)程以講故事的形式開始，可以較好地抓住學(xué)生的思維，使他們順利進(jìn)入科學(xué)探究的狀態(tài)。

可是，這樣的導(dǎo)入略顯突兀，不能單純?yōu)榱藢?dǎo)入而導(dǎo)入。情境的設(shè)置若能為后面的教學(xué)重點(diǎn)和難度埋下伏筆，幫助學(xué)生突破知識(shí)點(diǎn)的理解，這樣的導(dǎo)入會(huì)更有價(jià)值。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，若以復(fù)印試卷為例子，通過(guò)復(fù)印所需的條件與DNA復(fù)制所需的條件之間的對(duì)比，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)推測(cè)DNA復(fù)制條件和方式，能夠取得較好的效果?，F(xiàn)將導(dǎo)入部分介紹如下。

師：“在日常生活中也許大家都曾遇到過(guò)這樣的事，我們的試卷比較多，往往有些同學(xué)不注意整理，沒(méi)過(guò)沒(méi)多久，某張?jiān)嚲砭筒灰娏?。?qǐng)問(wèn)，這個(gè)時(shí)候你會(huì)怎么辦？”

學(xué)生反映：“當(dāng)然是去復(fù)印啊！”

教師予以肯定，然后追問(wèn)：“很多同學(xué)會(huì)想到去復(fù)印。那請(qǐng)問(wèn)，復(fù)印至少需要哪些條件呢？”

立即有學(xué)生回答：“復(fù)印機(jī)、A4紙、試卷、電源等。”

這時(shí)教師順理成章提出課題：“復(fù)印最起碼需要4個(gè)條件：① 復(fù)印機(jī)作為復(fù)印的設(shè)備；② A4紙作為復(fù)印的原料；③ 試卷作為模板；④ 電源提供能量等。在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞分裂進(jìn)入分裂期之前，細(xì)胞核內(nèi)完成了DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。而只有完成DNA的復(fù)制才能再進(jìn)行細(xì)胞分裂才能在細(xì)胞親代和子代之間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性。那DNA復(fù)制需要什么條件才能完成呢？”在此基礎(chǔ)上，引入利用Komberg的DNA合成實(shí)驗(yàn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生思考DNA復(fù)制所需的條件。

總結(jié)：“復(fù)印”是學(xué)生生活中再常見不過(guò)的事情了，教師通過(guò)這樣貼近生活例子的導(dǎo)入，可引起學(xué)生的濃厚興趣，激發(fā)課堂氣氛活躍，提高了課堂效率，也體現(xiàn)了學(xué)科滲透的新課程理念。另外通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出日常生活中最常見的“復(fù)印”所需的條件：復(fù)印機(jī)、A4紙、試卷、電源分別對(duì)應(yīng)DNA復(fù)制所需的催化劑——酶、原料——脫氧核糖核苷酸、模板—DNA、能量—ATP，可順理成章引入DNA復(fù)制的條件。而復(fù)印試卷的過(guò)程其實(shí)就類似一個(gè)全保留復(fù)制的過(guò)程，為后面學(xué)生理解DNA復(fù)制的半保留復(fù)制方式奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 利用Komberg實(shí)驗(yàn)，完成知識(shí)點(diǎn)的遷移

Komberg設(shè)想，細(xì)胞內(nèi)必有合成DNA所需的酶。于是他把大腸桿菌磨碎，用其提取液加上4種脫氧核苷酸（實(shí)際使用的是4種脫氧核苷三磷酸），其中至少有一種進(jìn)行放射性同位素標(biāo)記，以便于檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再加一點(diǎn)點(diǎn)微量DNA作為“模板”。把上述混合液在有鎂離子存在的條件下于37℃靜置30 min，發(fā)現(xiàn)放射性標(biāo)記已進(jìn)入DNA部分，說(shuō)明有新合成的DNA分子。新合成的DNA分子用過(guò)氯酸沉淀法提純后，Komberg測(cè)定了產(chǎn)物DNA的堿基組成，發(fā)現(xiàn)它們與模板DNA組成驚人的相似。

教師要求學(xué)生根據(jù)上述過(guò)程分析：①加入4種脫氧核苷酸的作用是什么？②酶的作用是什么？③有了酶和原料是否就能完成DNA復(fù)制？缺了什么？④如果不加入ATP，新DNA可以合成嗎？這說(shuō)明什么問(wèn)題？上述問(wèn)題依次提出，由學(xué)生通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的討論、分析理解DNA復(fù)制所需的條件，并學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)分析的思路與方法。

3 以簡(jiǎn)短課本劇形式講授DNA復(fù)制過(guò)程

DNA的復(fù)制過(guò)程具有微觀、抽象的特點(diǎn)，學(xué)生會(huì)感到較難理解，尤其關(guān)于DNA復(fù)制的特點(diǎn)，屬于本節(jié)課的難點(diǎn)。如果通過(guò)設(shè)置問(wèn)題，閱讀教科書找出答案，從而掌握DNA復(fù)制所需的酶、復(fù)制特點(diǎn)等知識(shí)，會(huì)使課堂過(guò)于枯燥。教師如果用計(jì)算機(jī)模擬DNA復(fù)制的微觀過(guò)程，展示后讓學(xué)生討論總結(jié)，就會(huì)使教學(xué)過(guò)程的呈現(xiàn)簡(jiǎn)單化，則不利于學(xué)生抽象邏輯思維和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

語(yǔ)言是人類最重要的交際工具、思維工具盒信息傳遞工具，而不同學(xué)科都有其特定的“學(xué)科語(yǔ)言”，生物學(xué)科也有自己的“生物學(xué)語(yǔ)言”。筆者通過(guò)嘗試，發(fā)現(xiàn)此處用幽默風(fēng)趣的課本劇形式表演出來(lái)，能取得較好的課堂效果?，F(xiàn)將課本劇劇本介紹如下：

旁白：很久很久以前，在一個(gè)細(xì)胞核里，有兩個(gè)DNA鏈幸福的螺旋著。（兩個(gè)男生螺旋在一起）

母鏈1【對(duì)母鏈2說(shuō)】：我們要永遠(yuǎn)在一起！

母鏈2【對(duì)母鏈1說(shuō)】：我們永遠(yuǎn)不分離！

旁白：但有一天，細(xì)胞的分裂間期DNA開始復(fù)制了，DNA開始解螺旋。

母鏈1【緊緊拉著母鏈2，對(duì)母鏈2說(shuō)】：不要離開我！

母鏈2【緊緊拉著母鏈1，對(duì)母鏈1說(shuō)】：我們不要分開！

母鏈1【含著淚對(duì)母鏈2說(shuō)】：世界上最遙遠(yuǎn)的距離不是我們螺旋在一起，而你卻不知道我愛(ài)你！而是兩條螺旋在一起的DNA鏈即將解旋分離。

DNA解旋酶【甩動(dòng)頭發(fā)，帶上墨鏡，非常瀟灑的模樣】：大家好！我就是DNA解旋酶。我的任務(wù)就是讓DNA雙鏈解旋。

DNA解旋酶【用手作切斷雙鏈狀】：還想在一起嗎？門都沒(méi)有！趕快解旋。【做超人姿勢(shì)然后離場(chǎng)】

旁白：于是這兩條鏈的堿基就暴露了出來(lái)。同時(shí)，周圍游離的脫氧核糖核苷酸就聚集了上來(lái)。

DNA聚合酶1和DNA聚合酶2：我們是DNA聚合酶，我們的任務(wù)是把脫氧核糖核苷酸聚合成單鏈?！景?個(gè)男生兩兩配對(duì)】

DNA聚合酶2【將子鏈1介紹給對(duì)母鏈1，說(shuō)】：來(lái)現(xiàn)在送你一份小禮物！

【子鏈1含羞答答地對(duì)母鏈1】：Hi，你好！

【母鏈1】：Who are you？

【子鏈1】：我是以你為模板的DNA??！

【母鏈1】：納尼？我是ATGC。你是我的什么？

【子鏈1】：我是你的TACG呀！（作甜蜜狀）

【子鏈1依偎在母鏈1的肩膀上】：你還曉得他嗎？（指向母鏈2）其實(shí)我和他完全一樣。別惦記著他了，讓我來(lái)代替他吧！

【母鏈1很豪爽地說(shuō)】：好??！讓我們螺旋著一起進(jìn)入分裂期吧！

全體謝幕！

總結(jié)：教育家陶行知先生說(shuō)過(guò)：“我們要活的書，不要死的書；要?jiǎng)拥臅?，不要靜的書?！苯處熢趯?shí)際的教學(xué)工作中要充分利用現(xiàn)實(shí)生活中的生物教育資源，使學(xué)生在廣闊的空間里學(xué)生學(xué)生物、用生物，而課本劇便是溝通生物與生活的橋梁質(zhì)疑。通過(guò)夸張的表演和幽默的臺(tái)詞讓學(xué)生在感受到輕松和歡樂(lè)的同時(shí)，也對(duì)DNA復(fù)制的過(guò)程有了一個(gè)深入的了解。這種寓學(xué)習(xí)于游戲之中，既輕松突破重點(diǎn)難點(diǎn)，又鞏固了知識(shí)，將呆板的課本知識(shí)變?yōu)殪`活的表演，著實(shí)為課堂教學(xué)增添了一抹亮色。

4 通過(guò)實(shí)驗(yàn)構(gòu)建DNA復(fù)制的再探究

DNA復(fù)制過(guò)程中的場(chǎng)所、時(shí)期和特點(diǎn)也是本節(jié)課重點(diǎn)之一，但是此部分處理方法往往是：教師通過(guò)多媒體演示DNA復(fù)制的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，師生一起總結(jié)：① DNA復(fù)制的過(guò)程及結(jié)果是什么？② DNA復(fù)制的特點(diǎn)有哪些？③ DNA復(fù)制需要哪些條件？④ DNA復(fù)制的場(chǎng)所在哪里和時(shí)間是什么？⑤ DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因是什么？⑥ DNA準(zhǔn)確復(fù)制的意義是什么？這樣可以形成一節(jié)的知識(shí)體系。劉老師的處理方法亦是如此。筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中讓學(xué)生自己去總結(jié)，從一個(gè)新的角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，體驗(yàn)科學(xué)家的智慧，并使所學(xué)知識(shí)得到遷移應(yīng)用。

問(wèn)題1：為了獲知細(xì)胞復(fù)制的場(chǎng)所，將變形蟲放在有標(biāo)記過(guò)的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，一段時(shí)間后，在細(xì)胞核中首先發(fā)現(xiàn)有標(biāo)記的DNA分子。這說(shuō)明什么問(wèn)題？

學(xué)生回答：DNA復(fù)制的場(chǎng)所主要在細(xì)胞核。

問(wèn)題2：為了獲知細(xì)胞復(fù)制的時(shí)期，科學(xué)家通過(guò)生化分析得知，細(xì)胞分裂間期細(xì)胞中脫氧核苷酸含量開始時(shí)很低，不久急劇增加，以后又逐漸降低到初始水平。隨著脫氧核苷酸含量的動(dòng)態(tài)變化，DNA聚合酶的活性顯著增高。這說(shuō)明什么問(wèn)題？

學(xué)生回答：DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。

問(wèn)題3：研究表明，DNA的復(fù)制總能準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行，其復(fù)制過(guò)程中出錯(cuò)的概率僅為1/20 000。你認(rèn)為DNA能夠準(zhǔn)確復(fù)制最關(guān)鍵的因素是什么？

學(xué)生回答：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)，保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。

問(wèn)題4：女性子宮肌瘤細(xì)胞中最長(zhǎng)的DNA分子達(dá)36 mm，DNA復(fù)制速度約為4 μm/min（1 mm=1000 μm），但復(fù)制過(guò)程僅需40 min左右即完成。試分析其可能的原因。

學(xué)生回答：DNA邊解旋變復(fù)制；多起點(diǎn)復(fù)制。

教師從新課程理念出發(fā)，認(rèn)真做好每一次的課題嘗試，認(rèn)真進(jìn)行每一次的課后反思，認(rèn)真琢磨每一個(gè)合作細(xì)節(jié)，有利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。關(guān)注細(xì)節(jié)，課題定會(huì)別樣精彩，教學(xué)的效率也定能得到提高。