PDF《让智慧在指尖流淌》

第32卷第

1 期201

6 中学生物学 Mi d d l e S c h o o l Bi o l o g y Vo

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3 让智慧在指尖流淌 ― ― 基于生物学具应用的一节高中生物复习课 罗明(苏州市第一 中学校 江 苏苏州

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0 6 ) 本轮课程改革从启动至今 已经近 l 5年了,课程 改革所倡导的以学生为中心 , 培养学生实践与创新能 力,已经为广大生物教师所熟知. 然而, 审视高中生物 课堂 , 从PPT到板书 , 从教材到教辅 , 从讲解 到习题 , 从测验到考试 , 似乎除了为数极少的实验以及用电脑 投影能增加直观印象 、 加大信息量外 , 传统 的教师讲 解为主、 辅以学生的习题练习的教学模式仍然牢固地 占领着课堂阵地 . 今天 , 当分子生物学 、 基 因工程 等现代生命科学 新理论 、 新知识 、 新成果不断进入高中生物课程 , 成为 当今学生必须了解和掌握 的内容时 , 课堂教学模式如 果不作出新的调整和改变, 将离培养具有现代科学意 识和较为开阔国际视野 、 具有很强动手能力和实践创 新能力新时代人才的 目标会越来越远. 《 国家 中长期教育改革和发展规划纲要 f

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2 0 年) 》 关于 创新人才培养模式 中指 出: 遵循教 育规律和人才成长规律 , 深化教育教学改革 , 创新教 育教学方法 , 探索多种培养方式 , 形成各类人才辈出、 拔尖创新人才不断涌现的局面.……注重学思结合 . 倡导启发式 、 探究式 、 讨论式 、 参与式教学 , 帮助学生 学会学习. 激发学生的好奇心 , 培养学生的兴趣爱好 , 营造独立思考 、 自由探索的良好环境. 因此 , 当前课 堂教学改革必须扭转单纯地依赖 P 、 书本 、 讲授 、 习 题的不利于学生发展的模式 , 已经成为专家和基层教 师的共识 ;

但从哪里进行突破? 如何突破? 经过分析和 思考 ,

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1 4年以来 , 自主研发适合高中生物课堂教学 的学具( 目前研制 的学具主要是永久模型组件学具 ) . 学具是供学生在课程学 习中帮助学生学习'

由学生操 作使用的模型、 实物、

图表等的统称 ;

让学生能在课堂 学习中 , 通过动手 、 动脑 、 探索 , 理解 、 思考 、 实践 , 互助、思辨 , 运用 相关知识和原理 , 探究 生命 科学的真 谛,真正实践本轮课程改革倡导和要求的 培养学生 的科学素养 、 实践能力和创新精神 . 课题 : 中心法则 中关于 D N A复制 、 转录等相关问 题.分组 : 每小组 4人;

组内每 2人为一小小组. 材料 : 每组发 2套学具( 五碳糖 、 磷酸各

2 0个,同位素标记磷 酸2个,A、T、c、G各

5 个,另发 U

6 个).课前教师先让几名学生准备对 中心法则 的理 解和存在的疑问.课堂上 , 首先让学生代表利用 P P T 阐述 自己的认识 , 并提出疑问. 然后 , 教师让学生带着 问题开展活动 . 活动

1 : 建构 D N A分子模型( 每2名学生为组 ) . 学生思考与动手: (

1 )建构 D N A的基本单位 , 比较它们 的共 同之 处及区别 . (

2 )建构 D N A单链片段. (

3 )根据 原则 , 形成 D N A片段 , 形 成平面结构. (

4 )和周 围的同学 比较一下 , 各 自的 D N A分子 是否相同?如果不 同, 不同之处在于哪里?这体现了 D N A分子的什么特点? (

5 )比较构建的 D N A片段 中嘧啶和嘌呤数量上 关系.(6)D N A中碱基对的排列顺序代表 了其 中蕴含 了什么? (

7 )观察 D N A的两条单链 , 其方 向上呈现怎样 的关系? (

8 )尝试建构 D N A的空间结构. 围绕学案上的问题串, 学生思考 , 组 内讨论 , 动手 建构模型 , 观察模型 , 相互纠错 . 教师在该过程 中观察 学生小组 , 发现问题 , 和学生一起讨论 . 在发现有小组 构建的脱氧核苷酸有误时 ,通过投影让各组讨论分 析,并让小组派代表指 出问题 , 纠错 .这个过程 中, 教 师也可针对学生的操作 , 提 出问题 , 让学生回答 . 有不 同意见小组可以争论 .当学生将 自己建构的 D N A双 螺旋分子片段展现时 ,露出了发 自 心底 自信的微笑 . 在此基础上 , 教师投影讨论例题 , 以对照实践 , 加深学 生对 D N A分子模型结构的理解 ,反思 自己建构时存 在的问题 . 【 例1】图1是某小组建构的含两对核苷酸的 D N A分子片段 , 有关评价正确的是( ) 图l某小组 建构 的含 两对核 苷酸的DNA分 子 片段 A .结构上没有错误 , 物质组成有错 B .有一处错误 , 应将 u换成 T C . 如果画的是双链 R N A应该是对的 D .至少有三类( 种)错误 选用这一例题的目的是引导学生关注 D N A分子 建构 中的一些关键 问题 以及易犯的错误 , 以期达到反 思巩 固的效果 . 在建构 D N A分子模型的基础上 , 教师 提出: D N A分子携带的遗传信息又是如何传递 的?以 此引 出活动

2 . 活动

2 :模拟 D N A复制过程 ( 以 4人小组为单 位).学生思考与动手 : (

1 )小组 内保 留一个 已经建 构的 D N A片段 , 并 将母链标记 ;

另一个分解成脱氧核苷酸. (

2 ) 教师提示学生重温 D N A复制的程序. (

3 )提问 : D N A分子复制的特点是什 么? (

4 )由小组为单位 , 完成复制 , 观察新形成的两 个子代 D N A分子片段相同吗?与亲代 D NA相同吗? 为什么? (

5 )若母链 被标记,复制发 生在 P环境,子代 D N A的放射性 如何 ?如果复制 2代呢?Ⅳ代呢?各组按 要 求在讨 论 的基础 上 ,运 用 学具模 拟DNA分子复制的过程 , 解旋打开双螺旋 , 以游离 的脱 氧核苷酸根据碱基互补配对原则连接到母链 , 构成碱 基对 , 而后在纵链 上形成磷酸二酯键 , 完成单链 的建 构,最后形成两个新 的子代 D N A分子( 片段 ) . 整个模 型建构的过程 , 既做 中学 , 深化对 D N A复制知识 的理 解,又学 中做 , 培养增强 了实践动手能力 . 这一教学过 程使学生从单纯知晓 、 记忆书本理论知识 , 提升到学 会运用书本知识 , 指导 自己模 型建构 的实践 .这一过 程培养了学生的心智 ,提升 了学生对理论的理解 , 实 现了原理的内化 , 对学生建立 自己的知识体系提供 了 更丰富的客观情境 .在学生完成 D N A分子复制模型 建构的基 础上 , 期望学 生能进一步深化 、 拓展对这一 过程的理解与应用 , 因此提供了例题

2 . 【 例2】如图2为真核细胞 D N A复制示意图 , 下列说法中错误 的是( ) 图2真核 细胞 D N A复制 示意图A.图中体现 了边解旋边复制和半保 留复制的特 点B.酶1可以使碱基对之间的氢键打开 c . 若母链 中原有

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0 个 碱基对 , T为30个,则本次复制需要 c为2O个D.甲与乙的分开应在有丝分裂后期或减数第二 次分裂后期 例题 中的 D项将 D N A复制与细胞分裂联 系起 来,拓展了知识之间的联系 , 启发学生将孤立的知识 联系起来 , 有利于 内化形成结构化 的知识体 系,这一 做法得到专家的充分肯定. 在此基础上 , 教师提 出:根据 中心法则 , 当DNA分子通过复制 , 遗传信息传递给子代 D N A后,如何才 能表达?以此引出模拟转录过程模型建构 . 活动

3 : 模拟转录过程 ( 以4人小组为单位 ) . 学生思考与动手 : (

1 )转录的模板是 一――__.原料是 _ . . 一.硼一一;

转录时碱基之间配对遵循的原则 是.(2)转录的意义是什么? ― ― ― ― 一一――C)(3)模拟转录过程 : ① 打开― ― 一;

②根据… ~ ― ― 一 形成 脱氧核苷酸――核糖核苷酸对 ;

③ 建构一 一~片段 ;

④ 一一与模板链脱离 . (

4 )转录与 D N A复制的区别主要在于 一(5)什么是密码子?一.密码子和 遗传信息有什么区别与关系? . 从检索的结果看 , 目前 国内已开发的相关学具的 功能仅能实现 D N A分子的建构 , 至多实现 D A N分子 复制 , 但从遗传学知识结构 的完整性以及学生对相关 知识的理解掌握方面非常不够. 所以, 经过研究 , 开发 并不断完善的这套学具模型 ,增添了能实现 D N A转录、RNA复制 , 乃至逆转 录等相关功 能;

力图通过模 拟真实情境 , 引导 自主学习, 让学生应用知识原理 , 实 现模型建构 , 达到实现理论和实践融通的 比较理想的 第........