基于問題圖運動“制作DNA雙螺旋結構模型”的課堂教學案例

劉麗娟+陳加柱

摘 要：通過基礎知識的漏空式填空，發現了解學生的問題所在，在此基礎上師生共同分析確立本節課的學習目標和策略。師生運用策略分層次的運作問題圖促使學生從對DNA結構的感性認識上升到理性認識，同時培養學生模型建構能力。

關鍵詞：DNA；雙螺旋結構；問題圖

一、 教材分析

“制作DNA雙螺旋結構模型”是人教版高中生物教材必修二第三章第二節《DNA分子的結構》中模型建構的內容。在此之前，學生已經學習了一些有關遺傳物質的結構和功能的知識，對DNA也有了初步了解，但是對于DNA雙螺旋結構的精妙之處還是不能很好地理解。而對DNA分子雙螺旋結構的深刻理解，是進一步掌握“DNA分子的功能（復制和表達）”、“遺傳和變異”以及“基因工程”等內容的基礎。本節課的重點：進一步理解DNA結構特點；理解DNA的多樣性和特異性；掌握制作“DNA雙螺旋結構模型”的技術。本節課的難點：制作“DNA雙螺旋結構模型”；DNA分子中堿基的數量關系。

二、 教學目標

（一） 知識目標

理解DNA分子結構的主要特點。學會用數學語言描述DNA分子中的堿基關系。

（二） 能力目標

學會制作DNA雙螺旋結構模型，嘗試參與課程設計、課程實施以及課程評價。

（三） 情感態度與價值觀目標

體驗DNA雙螺旋結構模型的構建歷程，感悟科學研究中蘊含的科學思想和科學態度。

三、 課前準備

教師除準備好多媒體課件、學案（學生人手一份）外，還準備了下列物品（如圖1）：直徑4cm黃色圓形硬紙片（代表磷酸）若干，邊長為4cm的綠色五邊形硬紙片（代表脫氧核糖）若干，分別印有A、T、C、G、U字母的不同顏色的（長 6cm，寬4cm）長方形硬紙片（代表5種不同堿基）若干，長 3cm，寬0.5cm的長方形硬紙片（代表磷酸二酯鍵）若干，訂書機。

四、 教學過程

布點教學法（簡稱布點法）是教師以問題圖為工具運作學生知與不知運動的教學方法。學生在自主學習過程中會將學習客體區分為已知（簡稱知）、未知（又稱不知），并產生由不知向知轉化的策略，布點法將由知、不知和策略構成的互動結構稱為問題圖。問題圖一直處于不停的運動之中，其運動過程一般包括知與不知的區分、優化，發育和內化三個階段。為了教學的方便，通常將教學過程劃分為感知激圖、分層育圖和反思評圖（知與不知的內化）三個階段。下面以“制作DNA雙螺旋結構模型”的課堂教學為例，介紹布點教學法的教學流程。

（一） 感知激圖

學生通過自學自己區分知與不知，并且形成由不知向知轉化的策略，激發了由學生的知與不知以及師生共同選擇的教學策略構成的問題圖，就是感知激圖階段。

1. 創設情境，聯系主體經驗

多媒體呈現由20對手拉手的男女組成的巨大DNA雙螺旋結構的“生命螺旋”雕塑的圖片，學生觀察并思考。

設計意圖：點燃學生探究生命奧秘的激情，激發學生學習本節內容的興趣。

2. 自主學習，區分知與不知

教師用電子白板呈現一組關于DNA結構的漏空式填空，請兩位學生分別在白板和黑板上寫出答案，其中一個用黑筆在白板的相應空白處填上答案，另一個用白色粉筆在旁邊黑板上按順序寫出答案，填好后，檢查自己的答案，有錯當即訂正；其他學生在自己的學案上填寫，同桌間互相檢查并給出評價。再請兩位同學用紅筆分別對板演的兩位同學的答案進行批改。白板上的信息用office嵌入，保留學生填寫的內容和修改的痕跡。

設計意圖：學生回顧基礎知識，發現自己自主學習后的問題。同時讓學生寫出而非說出答案，可以訓練學生答題的嚴密性和規范性；同學之間相互糾錯可以培養學生參與課程評價的能力。

3. 師生互動，明確目標策略

師生共同分析學生自主學習的成果，揭示學生對DNA結構認識和理解上存在的問題，形成學習目標。讓學生從下列策略中選擇一種以加深對DNA結構的認識和理解：反復閱讀、記憶；通過相關的練習題進行鞏固；動手制作DNA雙螺旋結構模型。所有學生都選擇動手制作DNA雙螺旋結構模型這一策略。

設計意圖：師生共同分析學生的知與不知的實際情況，并依據學生的問題與學生一起確定教學目標和重點，讓學生參與教學策略的選擇（即學生參與課程設計）。

（二） 分層育圖

教師通過分層次實施教學策略，使學生的不知不斷地向知轉化，學生的不知逐漸縮小，知逐漸擴大，由知、不知與策略構成的問題圖在不斷地發育和運動，這就是分層育圖階段。此階段，問題圖一直處于運動之中，此為問題圖的運動。

1. 活動探究，體驗過程方法

學生觀看教師錄制的班級興趣小組的《制作DNA雙螺旋結構模型》視頻。各小組討論制作DNA雙螺旋結構模型的步驟及注意事項，教師抽查。8個小組分組制作模型（各組做4個堿基對的DNA片段），教師將黑板分成4個展示區，做得最快的4個小組將做好的DNA平面結構模型（如圖2）展示于黑板上的展示區，然后幫助其他組盡快完成制作。

教師讓各小組對已經貼在展示區的DNA平面結構模型進行評價，并訂正其中的錯誤，主要從以下幾個方面：①堿基中有無U；②堿基配對方式；③堿基、脫氧核糖和磷酸的連接方式；④兩條脫氧核苷酸鏈的方向；⑤磷酸二酯鍵的連接位置等。討論問題：黑板上的這些成果都是DNA平面結構模型，怎么樣變成立體的結構？教師將自己制作的較長的平面模型擰成立體雙螺旋結構模型，讓同學觀察并思考。

設計意圖：通過制作DNA雙螺旋結構模型的活動，讓學生體驗自主、合作與探究的學習方式及其過程，提高學生參與課程實施的積極性和課堂教學的有效性。

2. 整理歸納，建構知識體系

問題討論：對照黑板上的DNA平面結構模型總結歸納DNA分子結構特性，思考DNA分子的堿基之間存在哪些數量關系。各小組代表發言，教師擇要板書，教師點評補充。給學生2分鐘，讓其記憶、理解、內化本節課所學知識。

設計意圖：有序的知識才是有用的知識，通過整理歸納，學生的問題圖進一步發育完善，所學知識進一步系統化、網絡化。

3. 拓展應用，理解價值意義

思考并回答下列問題：①DNA結構特點是什么？②制作DNA雙螺旋結構模型的步驟和技巧有哪些？③某DNA含有100個堿基，這樣的DNA可以有多少種？教師檢查提問，學生回答問題，教師點評。

（三） 反思評圖

用白板展示保留學生學習痕跡的幻燈片（反映了制作模型之前學生對DNA結構的認識情況）。學生結合白板上的問題、黑板上四個展示區同學自己制作的DNA雙螺旋結構模型及教師的板書，反思本節課的學習活動，說說自己的收獲、不足以及小組學習的情況。教師對班級總體學習氣氛、各小組的表現及特殊的個體進行點評（以鼓勵為主），布置課后學習任務。

設計意圖：教師引導學生反思自己學習過程，經小組討論和教師的點評，進一步形成課后學習任務及策略，促進學生知識的意義建構、提高他們的反思學習能力。

五、 教學反思

本節課通過基礎知識的漏空式填空，讓學生自己區分知與不知，再通過動手制作雙螺旋結構模型、歸納DNA分子特性及堿基的數量關系等策略，讓學生的不知不斷地轉化為知。對填空答案及模型的糾錯提高學生參與課程評價的能力，讓學生參與教學策略的選擇培養學生參與課程設計的意識，動手制作DNA結構模型提高學生參與課程實施的積極性和有效性！

參考文獻：

[1]劉麗娟.例談“布點教學法”在生物課堂教學中的應用[J].中學生物學，2010，（8）：24-25.

[2]姚湘仁.布點教學法的含義及其操作步驟[J].江蘇教育學院學報，2010，（5）：1-5.

作者簡介：

劉麗娟，陳加柱，江蘇省淮安市洪澤中學。endprint