核酸組成的動(dòng)畫設(shè)計(jì)

趙斌

四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院，成都610100

核酸組成的動(dòng)畫設(shè)計(jì)

趙斌

四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院，成都610100

核酸是生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。核酸的組成是掌握核酸結(jié)構(gòu)和功能的最基本知識(shí)，而核酸的組成內(nèi)容繁雜，易于混淆。將核酸的組成設(shè)計(jì)制作成動(dòng)畫，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行展示，并結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法開展教學(xué)，效果明顯優(yōu)于單一的傳統(tǒng)教學(xué)，教學(xué)效率顯著提高。

核酸；動(dòng)畫；教學(xué)

核酸作為細(xì)胞內(nèi)重要的遺傳物質(zhì)，是生物遺傳信息的載體，在生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳和變異等各種生命活動(dòng)中起主導(dǎo)作用[1]，因此在教學(xué)過(guò)程中，核酸組成是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在實(shí)際教學(xué)中，由于教學(xué)資源匱乏，教師主要是采用邊講邊寫邊畫或利用掛圖等形式，但要講清核糖核酸和脫氧核糖核酸的相關(guān)知識(shí)，需涉及到核糖、脫氧核糖的結(jié)構(gòu)，核苷、核苷酸的種類，脫氧核苷、脫氧核苷酸的種類等內(nèi)容，因此學(xué)生需要分清核糖與脫氧核糖、核酸與脫氧核酸、四種核苷與四種脫氧核苷、四種核糖核苷酸與四種脫氧核糖核苷酸以及它們各自的代表符號(hào)和組成上的差別[2]，如果該部分知識(shí)掌握不好，則會(huì)影響到核酸結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)。應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行本部分知識(shí)的教學(xué)，耗時(shí)長(zhǎng)，效果差。因此教師可以利用FlashCS6軟件制作展示核糖、核苷與核苷酸，脫氧核糖、脫氧核苷與脫氧核苷酸及三磷酸腺苷的組成，通過(guò)動(dòng)畫方式在教學(xué)中進(jìn)行演示，旨在提高教學(xué)效果。

1 設(shè)想

在FlashCS6庫(kù)中分別繪制五碳糖的立體結(jié)構(gòu)、-OH、-CH2OH、腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U）、磷酸分子的結(jié)構(gòu)和高能磷酸鍵[3-4]，并將“核糖、核苷與核苷酸”“脫氧核糖、脫氧核苷與脫氧核苷酸”“三磷酸腺苷”分別設(shè)計(jì)為按鈕，當(dāng)點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕時(shí)即可進(jìn)入到相應(yīng)內(nèi)容的動(dòng)畫演示，同時(shí)從公用庫(kù)中增設(shè)1個(gè)重播按鈕、1個(gè)返回按鈕和1個(gè)播放按鈕，以便動(dòng)畫可以隨意播放和控制。

2 核酸組成的動(dòng)畫制作

2.1 動(dòng)畫的基本屬性設(shè)計(jì)

打開FlashCS6軟件并新建1個(gè)Flash文件，設(shè)置文檔屬性為600×500，背景顏色為純黑色[5]，保存文件名為核酸的組成，動(dòng)畫演示文件格式為fla。

2.2 庫(kù)文件的建立

通過(guò)插入菜單，新建元件1，類型為圖形，繪制紅、綠雙色的實(shí)心圓[6]；新建元件2，類型為圖形，繪制出五碳糖結(jié)構(gòu)第1～4位碳原子的立體結(jié)構(gòu)，顏色為綠色[7]；同樣新建元件3、4，類型為圖形，分別繪制出第1位碳原子與氧原子、第4位碳原子與氧原子間的斜線，顏色仍為綠色；新建元件5、6、7，類型為按鈕，分別通過(guò)文字工具輸入“核糖、核苷與核苷酸”“脫氧核糖、脫氧核苷與脫氧核苷酸”“三磷酸腺苷”三組文字，并根據(jù)個(gè)人喜好分別設(shè)計(jì)三組文字作為按鈕彈起、指針經(jīng)過(guò)、按下及點(diǎn)擊時(shí)文字的形態(tài)和顏色變化；新建元件8、9、10、11、12，類型為圖形，分別輸入文字腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、尿嘧啶（U），字體顏色為白色，英文符號(hào)為紅色；新建元件13，類型為圖形，繪制磷酸分子的結(jié)構(gòu)，顏色為紅色；新建元件14、15、16、17，18、19、20、21，類型為圖形，分別輸入文字腺嘌呤核苷、鳥嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、尿嘧啶核苷、腺嘌呤核苷酸、鳥嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸；新建元件22、23、24、25、26、27、27、28，類型為圖形，分別輸入文字：腺嘌呤脫氧核苷、鳥嘌呤脫氧核苷、胞嘧啶脫氧核苷、胸腺嘧啶脫氧核苷、腺嘌呤核脫氧苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸；新建元件29、30，類型為圖形，分別繪制2個(gè)磷酸分子，顏色為白色；新建元件31，類型為圖形，繪制一個(gè)高能磷酸鍵（～）[8]；新建元件32，類型為圖形，繪制一個(gè)磷酸鍵（-）；新建元件33、34、35，類型為圖形，分別輸入文字一磷酸腺苷（AMP）、二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷(ATP)；新建元件36、37、38，分別繪制-OH（兩種形式）、-CH2OH的圖形。

2.3 動(dòng)畫設(shè)計(jì)

2.3.1 情景設(shè)計(jì)在菜單中插入圖層2，打開庫(kù)（Ctrl鍵+ L鍵），將元件1拖入該圖層，再新建一個(gè)動(dòng)畫引導(dǎo)層，在引導(dǎo)層繪制一個(gè)僅有線條的橢圓，并在一端用橡皮工具設(shè)置一個(gè)缺口[9]；設(shè)置元件1的動(dòng)畫，選中第1個(gè)關(guān)鍵幀，將元件1的中心拖至引導(dǎo)層橢圓的一端，在49幀處插入關(guān)鍵幀，將元件1的中心拖至引導(dǎo)層橢圓的另一端。新建圖層3，將元件1拖入該圖層，另新建一個(gè)動(dòng)畫引導(dǎo)層，在引導(dǎo)層繪制同樣一個(gè)僅有線條的橢圓，并在一端用橡皮工具設(shè)置一個(gè)缺口，調(diào)整該橢圓與圖層2的橢圓成交叉狀；設(shè)置元件1的動(dòng)畫，選中第1個(gè)關(guān)鍵幀，將元件1的中心拖至引導(dǎo)層橢圓的一端，在49幀處插入關(guān)鍵幀，將元件1的中心拖至引導(dǎo)層橢圓的另一端，創(chuàng)建動(dòng)畫補(bǔ)間。

2.3.2 核糖的結(jié)構(gòu)動(dòng)畫在圖層2、3的第51幀插入空白關(guān)鍵幀。新建圖層4，在52幀處插入空白關(guān)鍵幀，并選中該幀，將元件2拖入至該圖層，插入3～4個(gè)關(guān)鍵幀，通過(guò)任意變形工具制作元件2的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫效果[10]；新建圖層5，將元件3拖入該圖層，并插入1～2個(gè)關(guān)鍵幀，創(chuàng)建元件3的動(dòng)畫顯示；新建圖層6，創(chuàng)建元件4的動(dòng)畫顯示；新建圖層7，利用文字工具插入文字“氧”的符號(hào)，即“O”，插入關(guān)鍵幀，將“O”改為紅色，再插入關(guān)鍵幀，將“O”改為白色，再重復(fù)插入多個(gè)（10個(gè)左右）關(guān)鍵幀，交替改變“O”為紅色和白色，最后一個(gè)關(guān)鍵幀“O”應(yīng)為紅色；新建圖層8，將第1位碳原子的-OH基團(tuán)（元件36）拖入場(chǎng)景，并插入6～8個(gè)關(guān)鍵幀，創(chuàng)建該基團(tuán)進(jìn)入第1位碳原子位置的動(dòng)畫（或插入一個(gè)動(dòng)畫引導(dǎo)層，繪出該基團(tuán)移動(dòng)的路徑）；新建圖層9、10、11，分別按照同樣的方式，創(chuàng)建第2、3、4位碳原子的化學(xué)基團(tuán)（元件37、38）動(dòng)畫；新建圖層12，插入關(guān)鍵幀，在第1位碳原子處，利用文字工具輸入文字“1′”，同樣的方式，分別插入關(guān)鍵幀，在第2、3、4、5位碳原子處，利用文字工具輸入文字“2′、3′、4′、5′”，以顯示碳原子的位置。

2.3.3 核糖核苷的演示新建圖層13，插入關(guān)鍵幀，制作元件5的動(dòng)畫；新建圖層14，插入關(guān)鍵幀，制作元件8（腺嘌呤）的動(dòng)畫，新建圖層15，插入關(guān)鍵幀，制作元件9的動(dòng)畫（腺嘌呤核苷的顯示）；以同樣的方式新建圖層16、17，18、19，20、21，分別創(chuàng)建鳥嘌呤核苷、胞嘧啶核苷、尿嘧啶核苷的動(dòng)畫。

2.3.4 核糖核苷酸的演示新建圖層22，將第5位碳原子中的-OH上的“H”原子移開[11]；新建圖層23，將元件29（磷酸分子）拖至場(chǎng)景，并移至第5位碳原子處，再插入多個(gè)關(guān)鍵幀，以制作“O”的動(dòng)畫方式創(chuàng)建動(dòng)畫；新建圖層24，制作元件8（腺嘌呤）的移動(dòng)動(dòng)畫；新建圖層25，制作元件18的動(dòng)畫（腺嘌呤核苷酸的顯示）；以同樣的方式新建圖層26、27，28、29，30、31，分別創(chuàng)建鳥嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸的動(dòng)畫。

2.3.5 脫氧核糖的結(jié)構(gòu)動(dòng)畫新建圖層32，創(chuàng)建第5位碳原子上的磷酸分子移除；新建圖層33，-OH基團(tuán)中的H移回第5位碳原子上；新建圖層34，第1位碳原子上的尿嘧啶移除；新建圖層35，第1位碳原子上的-OH基團(tuán)移回第1位碳原子上；對(duì)第2位碳原子-OH基團(tuán)中的“O”創(chuàng)建移除動(dòng)畫，當(dāng)該氧原子移除后，則顯示“脫氧核糖的結(jié)構(gòu)”。

2.3.6 脫氧核糖核苷的演示新建圖層36，將核糖的結(jié)構(gòu)拖至該圖層，以便與脫氧核糖比較[12]；新建圖層37，制作元件8（腺嘌呤）的移動(dòng)動(dòng)畫并與第1位碳原子相連；新建圖層38，制作元件22的動(dòng)畫（腺嘌呤脫氧核苷的顯示）；同樣新建圖層39、40，41、42，43、44，分別創(chuàng)建鳥嘌呤脫氧核苷、胞嘧啶脫氧核苷、胸腺嘧啶脫氧核苷的動(dòng)畫顯示。

2.3.7 脫氧核糖核苷酸的演示新建圖層45，將第5位碳原子中-OH上的“H”原子移開，同時(shí)新建圖層46，將元件29（磷酸分子）拖至場(chǎng)景，并移至第5位碳原子處，再插入多個(gè)關(guān)鍵幀，以制作“O”的動(dòng)畫方式創(chuàng)建動(dòng)畫；新建圖層47，制作元件22的動(dòng)畫；新建圖層48，創(chuàng)建嘌呤核脫氧苷酸的動(dòng)畫（腺嘌呤脫氧核苷酸的顯示）；采取同樣的方式新建圖層49、50，51、52，53、54，分別創(chuàng)建鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸的動(dòng)畫顯示。

2.3.8 三磷酸腺苷的動(dòng)畫設(shè)計(jì)在圖層4～54中的最后位置插入空白關(guān)鍵幀，自第55層開始顯示三磷酸腺苷的動(dòng)畫。插入新建圖層55，創(chuàng)建核糖的結(jié)構(gòu)顯示動(dòng)畫；新建圖層56，制作第5位碳原子上的一個(gè)“H”原子脫氫動(dòng)畫；新建圖層57，制作第1位碳原子上的一個(gè)“-OH”移除動(dòng)畫；新建圖層58，制作元件8移至第1位碳原子上并相連；新建圖層59，制作元件29移至第5位碳原子上并相連，再該層插入多個(gè)關(guān)鍵幀，顯示磷酸分子；新建圖層60，創(chuàng)建元件33的動(dòng)畫，創(chuàng)建元件并插入關(guān)鍵幀(一磷酸腺苷的顯示)；新建圖層61，創(chuàng)建元件29的動(dòng)畫；新建圖層62、63，創(chuàng)建元件31、32的動(dòng)畫，并在圖層59插入關(guān)鍵幀，讓磷酸分子的“H”脫氫；新建圖層64，制作元件34的動(dòng)畫效果（二磷酸腺苷的顯示）；以同樣方式新建圖層65、66、67、68，創(chuàng)建三磷酸腺苷的顯示。

2.4 動(dòng)畫的控制

新建圖層69，在第1幀處插入關(guān)鍵幀，將元件5（按鈕）拖入該層，并在第50幀處插入空白關(guān)鍵幀。新建圖層70、71，將元件6、7（按鈕）拖入，并在第50幀處插入空白關(guān)鍵幀。新建圖層72，作為時(shí)間控制，在第50幀插入空白關(guān)鍵幀，選中該幀，打開屬性，選時(shí)間軸控制的“stop”；在需要停止的幀處，均按此方法添加空白關(guān)鍵幀和建立屬性[13]。選中元件5，添加動(dòng)作：on（release）{gotoAndPlay（51）;}，同理，分別選中元件6、7，添加動(dòng)作命令。新建圖層73，打開公用庫(kù)，在第365幀處（核糖的結(jié)構(gòu)顯示）添加返回、重?fù)芎筒シ?個(gè)按鈕，并在與時(shí)間軸空白關(guān)鍵幀處相對(duì)應(yīng)的位置插入關(guān)鍵幀，在第1個(gè)關(guān)鍵幀處選中返回按鈕，添加動(dòng)作：on(release){gotoAndPlay(1);}；選中重播按鈕，添加動(dòng)作：on(release){gotoAndPlay(50);}；選中播放按鈕，添加動(dòng)作：on(release){gotoAndPlay(365);}；同理在該層的其他關(guān)鍵幀處，分別選中3個(gè)按鈕，添加相應(yīng)的命令，返回按鈕添加時(shí)需要返回到上一個(gè)動(dòng)畫停止位置的幀處，輸入該幀的值，重復(fù)播放按鈕添加時(shí)需要重復(fù)播放已播放動(dòng)畫的起始幀值，播放按鈕添加時(shí)需要添加動(dòng)畫停止幀的下一幀的值。

本課堂的動(dòng)畫設(shè)計(jì)，還可以繼續(xù)設(shè)計(jì)核酸的結(jié)構(gòu)和核酸的功能動(dòng)畫。

3 討論

課堂教學(xué)過(guò)程不僅是傳授知識(shí)的過(guò)程，而且是情感交流的過(guò)程，傳統(tǒng)教學(xué)有利于師生情感的交流和學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有利于教師對(duì)課堂情況的把握和教學(xué)創(chuàng)新，有利于因材施教，但是傳統(tǒng)教學(xué)效率低，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和全面提高教師的綜合素質(zhì)。由于教學(xué)手段單一，部分教學(xué)內(nèi)容難以直觀地展示給學(xué)生，特別是復(fù)雜的難點(diǎn)知識(shí)和空間結(jié)構(gòu)以及生命的活動(dòng)過(guò)程[14]。相對(duì)于以語(yǔ)言文字形態(tài)為主的傳統(tǒng)教學(xué)，現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)媒體有著明顯提高傳遞教學(xué)信息速度和效率的優(yōu)勢(shì)，能夠使教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容得到充分強(qiáng)化，這有利于擴(kuò)大學(xué)生想象、思維的空間；利用計(jì)算機(jī)模擬可以把靜態(tài)圖轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)圖，把微觀問(wèn)題宏觀化，使看不見、摸不著的微觀世界直觀地顯現(xiàn)在學(xué)生面前，這有利于幫助學(xué)生理解概念、掌握原理，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生掌握的知識(shí)更加牢固，不易忘記，進(jìn)而提高了教學(xué)效率和效果。在同樣的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)媒體蘊(yùn)含的信息量和知識(shí)量更大，教師可以利用多余的時(shí)間傳授更多知識(shí)[15]。此外，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：①上課的教室要有可利用的多媒體硬件；②教師必須具備多媒體制作軟件和圖形處理軟件的操作能力；③制作多媒體需要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間。

從實(shí)際教學(xué)的效果來(lái)看，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)效果顯著，多媒體在課堂教學(xué)中的應(yīng)用要以解決傳統(tǒng)教學(xué)中難以解決或不能解決的問(wèn)題為根本，以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)，輔予聲、像、圖、文的表達(dá)方式，更好、更有效地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，從而給傳統(tǒng)教學(xué)注入了新的教育思想和教學(xué)方法，但是在教學(xué)中絕不能為了使用計(jì)算機(jī)而放棄傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，把多媒體作為一種電子黑板來(lái)使用既是一種浪費(fèi)，也毫無(wú)意義。教學(xué)中教師仍然是課堂的主導(dǎo)者，只有把教學(xué)中難以講清的、抽象的、靜態(tài)的、細(xì)微的、繁雜的、生命過(guò)程中的、看不見的內(nèi)容利用計(jì)算機(jī)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候以適當(dāng)?shù)姆绞街庇^地、巧妙地展示給學(xué)生，同時(shí)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合才是最好的教學(xué)。

[1]查錫良，藥立波.生物化學(xué)與分子生物學(xué)[M].8版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：18.

[2]李凡，徐志凱.醫(yī)學(xué)生物學(xué)[M].8版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：25.

[3]陳譽(yù)華.醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)[M].5版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：47.

[4]何奕騉，曾憲錄.細(xì)胞生物學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2011：200-201.

[5]文杰書院.Flash CS5動(dòng)畫制作基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012：114.

[6]陳雙雙.Flash繪圖與網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫制作全程揭秘[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014：52.

[7]博雅文化.零點(diǎn)起飛學(xué)Flash CS6動(dòng)畫制作[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014：6.

[8]卓文.中文版Flash動(dòng)畫制作經(jīng)典實(shí)錄228例[M].北京：航空工業(yè)出版社，2010：252.

[9]王祖廷.Flash動(dòng)畫制作[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2012：112.

[10]李冬蕓.Flash動(dòng)畫實(shí)例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[11]張彩霞，張衛(wèi)苓，袁立敏.Flash CS6應(yīng)用項(xiàng)目制作教程[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2013.

[12]郭娟，劉志杰.FlashCS6動(dòng)畫制作項(xiàng)目教程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[13]陳桂珍.中文版FlashCS6動(dòng)畫制作項(xiàng)目教程[M].北京：中國(guó)電力出版社，2013.

[14]張芳.核酸組成的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教學(xué)研究，2013，22（12）：85.

[15]朱小川.核酸的教學(xué)思考[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2012，24（18）：15.

Animation design on nucleic acid com position

ZHAO Bin
Sichuan Nursing Vocational College,Chengdu 610100,China

Nucleic acid as a genetic material of biology is one of the key points in teaching genetics.Composition of nucleic acid is a basic knowledge on mastering the structure and function of nucleic acid,but the contents about composition of nucleic acid is so complicated aswell as confused.The composition of nucleic acid is designed as animation, and is displayed in an appropriate time and proper pattern,combining with the traditional teachingmethod,the effect is remarkably superior to the single traditional teaching,and the teaching effectgreatly is improved.

Nucleic acid;Animation;Teaching

R34

A

1674-4721（2015）04（c）-0167-03

2014-12-05本文編輯：祁海文）