讓學生做“模型構建”的主人

陳小瓊

摘 要：在生物科學的研究中，模型構建是發現問題、解決問題和探索新規律的有效途徑之一。將模型構建巧妙地應用于生物教學中，更是可以達到意想不到的教學效果和目的。模型教學在高中生物新課程標準中也已經被提到較高的高度，建模能力更是學生將來從事科學研究的必備能力之一。因此在高中生物新課程教學過程中，學生不再是模型構建的參觀者，而是模型構建的主人。

關鍵詞：模型構建;探索;生物教學;主人

美國視聽教育家戴爾1946年寫了一本書叫《視聽教學法》，其中提出了“經驗之塔”的理論，對經驗是怎樣得來的做了描述，認為經驗有的是直接方式、有的是間接方式得來的。各種經驗，大致可根據抽象程度，分為三大類（抽象的經驗、觀察的經驗和做的經驗）、十個層次。

在十個層次中，設計的經驗是指通過模型、標本等學習間接材料獲得的經驗。模型、標本等是通過人工設計、仿造的事物，都與真實事物的大小和復雜程度有所不同，但在教學上的應用比真實事物更易于領會。從經驗之塔可以看出，寶塔最底層的經驗最具體，越往上升則越抽象。教育教學應從具體經驗下手，逐步上升到抽象，有效的學習之路就應該先充滿具體經驗。目前我們教育教學最大的失敗在于使學生記住許多普通法則和概念時，沒有具體經驗作為它們的支柱，學生對這些法則和概念的理解只能是抽象的，不具體的。因此，要充分理解概念、定理等，要從做的經驗開始。模型構建是做的經驗，通過模型構建，我們再去理解概念、定理等，可以化抽象為具體，那新知識的掌握就容易的多了。

本文以《DNA的分子結構和特點》為例，談談如何引導學生成為模型構建的主人。讓學生在主動建模的過程中汲取新知，代替以教師講授為主的傳統教學方式。通過創新的教學設計，讓模型構建和《DNA的分子結構和特點》的教學內容發生有機的結合，讓精彩有趣的教學過程和加倍的教學效果并存，即讓“樂學”引發出不一樣的教學效果。

一、DNA雙螺旋結構的構建過程

材料與用具：硬紙板多張（制作4種脫氧核苷酸）、彩筆（給4種脫氧核苷酸涂色）、不干膠（剪成條狀代表化學鍵）、剪刀。

1.DNA分子的組成單位——4種脫氧核苷酸的構建

課前，將全班同學分成4個小組。將材料和用具平均地分給4個小組。讓學生通過預習《DNA的分子結構和特點》，先課前提早制作好4種脫氧核苷酸紙板模型。在課堂中，給出材料，讓學生構建4種脫氧核苷酸（課前提前完成），并注明名稱（課堂中完成）。

教師從4個小組中各取走一個課前完成的脫氧核苷酸紙板模型（分別為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸4個模型）。教師將4種脫氧核苷酸紙板模型粘貼到黑板上，并請一位學生代表上臺標注出4種脫氧核苷酸的中文名稱。

2.DNA雙鏈（雙螺旋）模型的構建

教師讓學生通過閱讀生物教材的相關段落，和學生一起歸納總結出DNA雙螺旋結構的主要特點：（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。其中每條鏈上的一個核苷酸以脫氧核糖與另一個核苷酸上的磷酸基團結合，排列在外側，構成基本骨架;堿基位于主鏈內側。（2）DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補配對，由氫鍵連接。形成堿基對，且遵循堿基互補配對原則。A與T配對，G與C配對。 ? （3）卡伽夫法則：A=T、G=C;A+T不一定等于G+C。

要求4個小組根據DNA雙螺旋結構的主要特點，構建出DNA分子平面模型。在學生構建DNA分子平面模型的過程中，指點學生先構建DNA分子的一條單鏈模型，再根據結構特點和卡伽夫法則，構建出DNA雙鏈結構（平面模型）。4個小組制作完成后，派代表上講臺進行DNA分子平面模型的展示，教師和其他小組成員根據之前歸納的DNA分子的結構特點進行討論和評分（滿分10分）。最后，教師將滿分獲得者的模型作品或者修訂后的模型作品黏貼到黑板上，讓它成為板書的一部分。最后，教師展示自己課前利用硬紙板和鐵絲制作完成的DNA雙螺旋結構的立體模型，完成DNA分子平面模型到立體模型（雙螺旋結構）的完美過渡。

3.通過模型，歸納和領悟DNA分子的特性

讓各個小組同時上臺展示之前制作的DNA平面模型。教師進行引導性設問：看看你建立的模型和其它小組的一樣嗎？你制作的DNA模型中的堿基對的排列順序是否獨一無二？在不同的DNA模型中，DNA分子的基本支架是否相同？你發現了DNA分子具有怎樣的特性呢？各小組通過相互交流后，派代表進行回答。最后，教師小結和歸納DNA分子的3大特性 ：多樣性、特異性、穩定性。

二、教學反思

《DNA的分子結構和特點》這節課與模型構建的有機結合，最大程度的減少了教師在課堂中的講授環節，滿足了學生自主發展的需要，做到了學生在活動中學習，在主動中發展，在合作中增智，在探究中創新。教師適當點撥，將學生提出的問題提高一步，深化一層，拓展一圈，培養了學生發現和解決問題的能力及科學思維的習慣，突出了學生的主體地位，有利于學生的終身發展。學生通過自己親自動手構建模型而獲得的新知識也會顯得格外寶貴和記憶深刻。學生在模型構建的過程中也會得到滿滿的成就感和快樂。而成就感和快樂會讓學生對高中生物學有更大的學習興趣和學習動力。

三、小結：

為了讓學生能更“主動性”地學習，為了讓學生更徹底地理解新知，為了提高學生的科學素養和科學探究能力，我們教師對教學內容與模型構建的有機結合，應該做出多多的實踐，在不斷的教學實踐中累積模型構建的教學經驗，歸納不足和不斷地做出調整方案。教師在教學過程中要讓學生做模型構建的主人而不是模型構建的參觀者，讓學生在自己親自動手的過程中得到最大的學習快樂和知識收獲。教師少講、精講，讓學生在做中“學”和“思”，讓模型構建的理念在每個學生的心中扎根。模型構建解放了教師，讓教師不再疲勞講授。模型構建也解放了學生，讓學生不再痛苦而又被動的接受知識。模型構建讓快樂的種子在生物課堂中不斷萌芽，而快樂的學習可以成就最有效的學習。

參考文獻

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