生物學科社團活動中落實核心素養的教學策略初探

李鵬鴿

摘要：高中生物課程改革的不斷深入，發展學生的核心素養成為課改的關鍵。高中生物課程探索的實踐，體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想、方法等內容，也離不開實踐活動的開展。本文以“DNA分子結構”為例，開展高中生物社團活動教學中滲透生物核心素養的實踐研究，使高中生物學科教學的三維目標得以完美實現又達到了對學生核心素養的培養。

關鍵詞：生物社團;核心素養;DNA分子結構

1 教材分析

《DNA分子的結構》一節，由DNA雙螺旋結構模型的構建、DNA分子的結構特點以及制作DNA雙螺旋結構模型三部分內容構成。從知識結構的角度看，本節內容是在學生學習了必修模塊Ⅰ《核酸的結構》。關于DNA雙螺旋結構的特點和堿基互補配對原則又是學習“DNA分子的復制”以及“基因表達”等內容的重要基礎。

與教材相比，本次社團活動沒有直接講述DNA分子的結構特點，通過學生動手嘗試建構模型，以科學家沃森和克里克的研究歷程為主線，加深對DNA分子結構特點的理解。

2 教學目標

2.1 生命觀念

組成DNA分子的基本單位──四種脫氧核苷酸;概述四種脫氧核苷酸構成DNA分子雙螺旋結構的方式。

2.2 科學思維 科學探究

嘗試DNA雙螺旋結構模型的制作，初步知曉科學探究的基本方法（如模型建構法，學科知識的交叉應用）。

2.3 社會責任

科學家鍥而不舍、執著追求、合作交流的科學精神;認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程。

3教學過程

3.1 創設情境，導入新課

陳佩斯父子、牧羊犬遺傳現象，如此神奇的遺傳現象、背后誰才是真正的導演者？學生學習熱情開始高漲，并表現強烈求知欲。

3.2 ?問題探究，激發思維，滲透科學思維的學科核心素養

3.2.1 DNA的基本組成成分

學生：學生代表拆卸DNA雙螺旋模型，得到6種物質。

教師提問：六種物質如何構成脫氧核苷酸，如何用簡式表示？

社團活動上，教師引導學生分組展開討論，動手實踐，每個活動小組展示連接成果。

教師用多媒體展示正確的連接方法。設計意圖：以學生為主體，自主合作探究，培養學生的科學思維和科學探究核心素養。

3.2.2 DNA分子結構模型的建構，滲透科學探究的核心素養

【構建模型1】學生分組制作DNA分子的基本單位模型。

學生互相交流共構建出4種脫氧核苷酸。

教師追問1：四種脫氧核苷酸不同之處？（堿基的種類決定了脫氧核苷酸的種類）如何為四種脫氧核苷酸命名？（依據堿基名稱）

教師追問2：4種脫氧核苷酸又是怎樣構成DNA分子呢？（和學生一起閱讀課本），

【構建模型2】要求學生4人合作完成4個脫氧核苷酸組成長鏈的模型制作。（學生以小組為單位，制作模型，教師巡視，及時發現問題，適當引導。）小組展示自己的模型。

設計意圖：通過自主實踐，小組合作探究，培養學生探究思路方法，包括實踐能力、合作能力、創新能力等關鍵能力，也包括探究精神、科學態度、團隊精神、創新精神等品格。

3.2.3 DNA分子結構模型的建構，滲透生命觀念的核心素養

【構建模型3】追隨科學家的腳步一起探索，讓他們來評判（引進DNA結構的發現史）。

教師簡述：沃森和克里克首先借用威爾金斯和富蘭克林提供的DNA衍射圖中反映出的有關數據，推算出了DNA分子呈螺旋結構。

引導討論：初步認識堿基互補配對原則的含義及意義：A與T配對;C與G配對。

歸納總結： DNA分子的雙螺旋結構的要點：整個DNA分子：（1）由兩條鏈組成，關系：平行，方向：反向。如何體現反向？引導學生觀察所構建的模型：（糾正模型中的典型錯誤，啟發得出：一條DNA分子中有2個游離的磷酸基團，一條鏈磷酸在頭部，另一條鏈磷酸在尾部;所以為反向平行。補充：脫氧核糖的方向和畫法。）DNA分子的一條鏈：（2）外側：脫氧核糖和磷酸交替連接，形成了樓梯的“扶手”，即基本骨架;內側是堿基，形成了“臺階” 。

DNA分子兩條鏈之間：（3）兩條鏈之間，堿基與堿基連接。（A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。）G、C配對形成一個堿基對，堿基對之間通過一種化學鍵連接——氫鍵，G、C之間三個氫鍵，A、T之間兩個氫鍵。

設計意圖：教師引導學生利用組件，逐步遞進，構建DNA結構模型，滲透科學思維中“模型與建模”的核心素養，滲透生命觀念中“結構與功能觀”的核心素養。

3.3 ?知識遷移，滲透社會責任的學科核心素養

學生比較小組之間的模型，思考，教師引導學生，逐步引出DNA分子的結構和DNA分子的結構特點。

3.3.1 ?DNA分子結構的特性—穩定性

比較小組之間的模型，DNA模型的共同點是什么？

（a.脫氧核糖與磷酸交替排列的順序 b.堿基互補配對原則; c.穩定的雙螺旋結構;）——穩定性

3.3.2 ?DNA分子結構的特性—多樣性

各小組構建的DNA完全相同嗎？

（不一樣，堿基對的數目和排列順序千變萬化）——多樣性

（補充：對于一個堿基位置來說，可以有四種可能，那么對于一個DNA分子，如果有2000個堿基對，有多少種排列順序？ 42000。拓展延伸：DNA分子的多樣性，導致生物多樣性，有了各種各樣的種族和人民。

3.3.3 DNA分子結構的特性—特異性

對于每個人來講，其體內DNA分子堿基對的排列順序是特定的嗎？

每一個DNA分子堿基對的特定排列順序 ——特異性。

設計意圖：教師結合具體生活實踐問題，親子鑒定、DNA指紋技術的相關生活經歷，培養學生用生物學專業術語解釋生活現象的能力，激發學習熱情，滲透生命觀念中“結構與功能觀”的學科核心素養。參與個人與社會事務的討論，辨別迷信和偽科學的社會責任的核心素養。

4 教學反思

本次社團課程最突出的特點，是采取了啟發式教學，注意了概念的生成和建構過程，激活了學生思維活動，體現了新課程倡導的基本理念。如①讓學生主體通過觀察、思考、分析、歸納以及總結等等過程主動地構建DNA結構等新知識;②運用現實生活的例子與本節知識點聯系，總結歸納DNA特性;③穿插于課堂中的“問題串”，能夠較有效地與學生的互動，調動學生學習積極性，形成較好的交流氛圍。在社團實踐教學中可以利用學生的知識基礎并遵循學生的認知規律，通過適當的教學策略，將新知識有效地整合進學生原有的知識網絡中，使學生的知識體系得到豐富和發展，這樣就能更深刻地認識到生命世界的豐富多彩和無窮奧妙，而學生的生物學核心素養也將得到進一步的提高。

參考文獻：

[1] 吳學峰. 淺談生物社團對培養學生學科核心素養的作用[J].中學生物學，2017：4：77-78