基于多元智能理論的生物教學設計

盛京京　周先葉

多元智能理論由美國心理學家Howard Gardner提出，他先后提出每個個體都具有九種智能（語言、數理邏輯、視覺空間、生存智能等）。根據多元智能的教育教學理念，設計課堂教學策略時可以有兩種思路：為多元智能而教；通過多元智能來教。為了在生物課堂中可以更好的運用多元智能理論，筆者認為可以采取如圖1所示的教學設計過程。

1教材與學生分析

本節內容選自人教版必修2第三章第二節，主要介紹DNA分子的結構的發現過程（教學重點）以及DNA分子結構的特點（教學難點）。本節內容是高中生物由宏觀進入微觀的轉折點，起到了承上啟下的作用，高一學生已經具備了關于DNA的一些基礎知識，并且已經初步具備了一些觀察分析、討論交流、知識遷移的能力，但尚不完善。

2教學目標

①通過學習DNA結構，滲透結構與功能觀，側重培養視覺空間智能。

②科學史的學習培養批判性思維；文字、圖片資料分析，對DNA結構特點分析，培養分析歸納能力，側重培養語言、自然觀察、數理邏輯智能。

③DNA模型構建體會做出假設——不斷修正的探究過程，培養身體一動作、人際交流、自我反省智能。

④感悟科學精神，樹立社會責任。

3教學過程

3.1創設視覺情境，導入課堂

教師：①提供能證明DNA是遺傳物質的實驗圖片；②提供細胞核、染色體、DNA的關系圖片；③提問：DNA為什么能夠作為遺傳物質？

學生活動：通過圖片，運用視覺一空間智能回顧舊知識，DNA這一抽象概念建立初步認識，并激起求知欲。

3.2基于科學史，設計問題串引導探究

3.2.1脫氧核苷酸模型建構

學生閱讀：教材47-48頁的資料。

教師提問：①DNA的基本組成單位？②脫氧核苷酸的組成成分？各成分之間如何連接？③脫氧核苷酸幾種類型？

學生活動：在紙上畫出脫氧核苷酸的模型圖（圖2），小組同學相互糾錯，進一步加深對磷酸基團正確連接位置的印象。

3.2.2脫氧核苷酸長鏈模型建構

教師提問：脫氧核苷酸這種小分子物質如何組成大分子DNA？

教師補充資料1：磷酸二酯鍵是一種化學基團，指一分子磷酸與兩個醇（羥基）酯化形成的兩個酯鍵。磷酸二酯鍵成了兩個醇之間的橋梁。例如前一個核苷酸的糖基中的3羥基和后一個核苷酸的5'-磷酸基形成酯鍵，此處的磷酸基同時與前后兩個羥基形成酯鍵，故稱磷酸二酯鍵。

學生活動：嘗試在紙上構建一條脫氧核苷酸的長鏈，并圈出磷酸二酯鍵的位置。小組成員相互評價、糾錯。

設計意圖：通過資料閱讀，加強學生的言語智能；通過設計問題，為學生的自主探究活動指明方向，避免盲目探究，由此使學生體會科學思維，并培養其邏輯一數理智能。

3.2.3DNA模型建構

教師提問：脫氧核苷酸長鏈是如何組成DNA呢？

教師補充資料2：20世紀30年代后期，瑞典的科學家們就證明DNA是不對稱的。第二次世界大戰后，用電子顯微鏡測定的DNA分子結構的直徑為2nm。

教師補充資料3：衍射又稱為繞射，光線照射到物體邊沿后通過散射繼續在空間發射的現象，DNA衍射圖譜分析如圖3所示。

若教師沒有補充額外地關于衍射圖譜的資料，圖3所示的衍射圖譜并不有利于學生掌握DNA結構，反而會更混亂。

教師提問：DNA由幾條鏈組成？它有怎樣的立體結構？

學生：結合書本資料和補充資料回答DNA分子由兩條鏈組成的雙螺旋結構。

教師繼續提問：兩條雙鏈之間是如何連接的？

教師補充資料4：堿基疏水，脫氧核糖與磷酸親水，DNA主要分布在細胞核基質中，基質是一種水環境。

學生：思考雙鏈中堿基、磷酸、脫氧核糖的排列位置，并結合堿基數量關系畫出DNA的平面模型。此時易出現如圖4所示的錯誤：

教師設計活動引導：讓學生用身體模擬脫氧核苷酸進行配對，如圖5所示。

學生：通過模擬配對形成認知沖突，發現只有一個同學反向站或者倒立才能完成配對，從而理解DNA雙鏈的反向平行。

學生：觀察發現堿基之間形成的化學鍵都是通過H來相連，且AT之間有兩個鍵，GC之間有三個鍵。

教師補充：這種以H為媒介形成的共價化學鍵稱為氫鍵

學生：完善對DNA雙鏈模型的構建，并嘗試構建立體雙螺旋模型。

教師繼續引導：大多數情況下，DNA都是右手螺旋的，只有少數的Z-DNA會出現局部的左旋。

學生發現錯誤，并按右手螺旋定則螺旋成DNA立體模型。

設計意圖：資料圖的使用能運用學生的視覺一空間智能和自然觀察智能，在腦海中初步構建DNA的結構。當立體想象出現障礙時，教師設計活動讓學生依靠身體一運動智能來完成知識理解，通過知識的多元表征來完成對概念的構建。教師不斷引導學生思考自己構建模型的不合理之處，讓學生體會批判性思維，與此同時鍛煉學生的自我反省智能。

3.3小組合作，總結DNA結構特點

教師要求：各小組將自己構建的DNA放在一起進行比較，找出其異同，并提出問題：DNA作為遺傳物質有哪些結構基礎呢？

學生經過討論總結出：①DNA的結構相同：以磷酸一脫氧核糖交替排列作為骨架，堿基互補配對原則不變（穩定性）；②相同位置堿基種類不同：堿基對排列順序千變萬化（多樣性）；③每個人的DNA模型都不同：特定的DNA有其特定的堿基序列（特異性）。

教師補充資料6：①蛋白質變性溫度：60℃，DNA變性溫度：90℃以上，RNA：單鏈易斷裂易突變，只有在80℃才能長期保存。②警察利用從血液頭發中提取的DNA鎖定犯罪嫌疑人。③人類基因組含有約30億個DNA堿基對。

學生通過具體案例，把抽象知識直觀化，形象理解DNA特性。

設計意圖：通過設計學生小組合作活動，讓學生自主思考、討論交流、相互評價，最后總結歸納知識，回扣引入，滲透結構與功能觀，同時促進學生的人際關系、數理邏輯智能并發展視覺空間智能。

3.4鞏固提升

學生完成表1。

設計意圖：通過表格進行總結，對知識進行多元表征，并鍛煉學生的數理邏輯智能。

4反思

本節課主要基于多元智能理論，嘗試從多角度將本節重難點知識進行多元表征。通過科學史引導，學生自主獲取信息，構建模型逐級完成對DNA結構的認識。教師采取小組合作的方式，學生自主觀察、分析、討論、總結歸納出DNA結構的特點以及特性，并在過程中相互評價。形成性評價有利于培養學生的自知反省智能。總之，在生物課堂中，教師應該注重學生多種智能的培養，可能會有一些意想之外的收獲。