基于多元智能理論的生物教學(xué)設(shè)計(jì)

盛京京　周先葉

多元智能理論由美國(guó)心理學(xué)家Howard Gardner提出，他先后提出每個(gè)個(gè)體都具有九種智能（語(yǔ)言、數(shù)理邏輯、視覺空間、生存智能等）。根據(jù)多元智能的教育教學(xué)理念，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)策略時(shí)可以有兩種思路：為多元智能而教；通過(guò)多元智能來(lái)教。為了在生物課堂中可以更好的運(yùn)用多元智能理論，筆者認(rèn)為可以采取如圖1所示的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程。

1教材與學(xué)生分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版必修2第三章第二節(jié)，主要介紹DNA分子的結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程（教學(xué)重點(diǎn)）以及DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（教學(xué)難點(diǎn)）。本節(jié)內(nèi)容是高中生物由宏觀進(jìn)入微觀的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，起到了承上啟下的作用，高一學(xué)生已經(jīng)具備了關(guān)于DNA的一些基礎(chǔ)知識(shí)，并且已經(jīng)初步具備了一些觀察分析、討論交流、知識(shí)遷移的能力，但尚不完善。

2教學(xué)目標(biāo)

①通過(guò)學(xué)習(xí)DNA結(jié)構(gòu)，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀，側(cè)重培養(yǎng)視覺空間智能。

②科學(xué)史的學(xué)習(xí)培養(yǎng)批判性思維；文字、圖片資料分析，對(duì)DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，培養(yǎng)分析歸納能力，側(cè)重培養(yǎng)語(yǔ)言、自然觀察、數(shù)理邏輯智能。

③DNA模型構(gòu)建體會(huì)做出假設(shè)——不斷修正的探究過(guò)程，培養(yǎng)身體一動(dòng)作、人際交流、自我反省智能。

④感悟科學(xué)精神，樹立社會(huì)責(zé)任。

3教學(xué)過(guò)程

3.1創(chuàng)設(shè)視覺情境，導(dǎo)入課堂

教師：①提供能證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)圖片；②提供細(xì)胞核、染色體、DNA的關(guān)系圖片；③提問(wèn)：DNA為什么能夠作為遺傳物質(zhì)？

學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)圖片，運(yùn)用視覺一空間智能回顧舊知識(shí)，DNA這一抽象概念建立初步認(rèn)識(shí)，并激起求知欲。

3.2基于科學(xué)史，設(shè)計(jì)問(wèn)題串引導(dǎo)探究

3.2.1脫氧核苷酸模型建構(gòu)

學(xué)生閱讀：教材47-48頁(yè)的資料。

教師提問(wèn)：①DNA的基本組成單位？②脫氧核苷酸的組成成分？各成分之間如何連接？③脫氧核苷酸幾種類型？

學(xué)生活動(dòng)：在紙上畫出脫氧核苷酸的模型圖（圖2），小組同學(xué)相互糾錯(cuò)，進(jìn)一步加深對(duì)磷酸基團(tuán)正確連接位置的印象。

3.2.2脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型建構(gòu)

教師提問(wèn)：脫氧核苷酸這種小分子物質(zhì)如何組成大分子DNA？

教師補(bǔ)充資料1：磷酸二酯鍵是一種化學(xué)基團(tuán)，指一分子磷酸與兩個(gè)醇（羥基）酯化形成的兩個(gè)酯鍵。磷酸二酯鍵成了兩個(gè)醇之間的橋梁。例如前一個(gè)核苷酸的糖基中的3羥基和后一個(gè)核苷酸的5'-磷酸基形成酯鍵，此處的磷酸基同時(shí)與前后兩個(gè)羥基形成酯鍵，故稱磷酸二酯鍵。

學(xué)生活動(dòng)：嘗試在紙上構(gòu)建一條脫氧核苷酸的長(zhǎng)鏈，并圈出磷酸二酯鍵的位置。小組成員相互評(píng)價(jià)、糾錯(cuò)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)資料閱讀，加強(qiáng)學(xué)生的言語(yǔ)智能；通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，為學(xué)生的自主探究活動(dòng)指明方向，避免盲目探究，由此使學(xué)生體會(huì)科學(xué)思維，并培養(yǎng)其邏輯一數(shù)理智能。

3.2.3DNA模型建構(gòu)

教師提問(wèn)：脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈?zhǔn)侨绾谓M成DNA呢？

教師補(bǔ)充資料2：20世紀(jì)30年代后期，瑞典的科學(xué)家們就證明DNA是不對(duì)稱的。第二次世界大戰(zhàn)后，用電子顯微鏡測(cè)定的DNA分子結(jié)構(gòu)的直徑為2nm。

教師補(bǔ)充資料3：衍射又稱為繞射，光線照射到物體邊沿后通過(guò)散射繼續(xù)在空間發(fā)射的現(xiàn)象，DNA衍射圖譜分析如圖3所示。

若教師沒有補(bǔ)充額外地關(guān)于衍射圖譜的資料，圖3所示的衍射圖譜并不有利于學(xué)生掌握DNA結(jié)構(gòu)，反而會(huì)更混亂。

教師提問(wèn)：DNA由幾條鏈組成？它有怎樣的立體結(jié)構(gòu)？

學(xué)生：結(jié)合書本資料和補(bǔ)充資料回答DNA分子由兩條鏈組成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

教師繼續(xù)提問(wèn)：兩條雙鏈之間是如何連接的？

教師補(bǔ)充資料4：堿基疏水，脫氧核糖與磷酸親水，DNA主要分布在細(xì)胞核基質(zhì)中，基質(zhì)是一種水環(huán)境。

學(xué)生：思考雙鏈中堿基、磷酸、脫氧核糖的排列位置，并結(jié)合堿基數(shù)量關(guān)系畫出DNA的平面模型。此時(shí)易出現(xiàn)如圖4所示的錯(cuò)誤：

教師設(shè)計(jì)活動(dòng)引導(dǎo)：讓學(xué)生用身體模擬脫氧核苷酸進(jìn)行配對(duì)，如圖5所示。

學(xué)生：通過(guò)模擬配對(duì)形成認(rèn)知沖突，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)同學(xué)反向站或者倒立才能完成配對(duì)，從而理解DNA雙鏈的反向平行。

學(xué)生：觀察發(fā)現(xiàn)堿基之間形成的化學(xué)鍵都是通過(guò)H來(lái)相連，且AT之間有兩個(gè)鍵，GC之間有三個(gè)鍵。

教師補(bǔ)充：這種以H為媒介形成的共價(jià)化學(xué)鍵稱為氫鍵

學(xué)生：完善對(duì)DNA雙鏈模型的構(gòu)建，并嘗試構(gòu)建立體雙螺旋模型。

教師繼續(xù)引導(dǎo)：大多數(shù)情況下，DNA都是右手螺旋的，只有少數(shù)的Z-DNA會(huì)出現(xiàn)局部的左旋。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并按右手螺旋定則螺旋成DNA立體模型。

設(shè)計(jì)意圖：資料圖的使用能運(yùn)用學(xué)生的視覺一空間智能和自然觀察智能，在腦海中初步構(gòu)建DNA的結(jié)構(gòu)。當(dāng)立體想象出現(xiàn)障礙時(shí)，教師設(shè)計(jì)活動(dòng)讓學(xué)生依靠身體一運(yùn)動(dòng)智能來(lái)完成知識(shí)理解，通過(guò)知識(shí)的多元表征來(lái)完成對(duì)概念的構(gòu)建。教師不斷引導(dǎo)學(xué)生思考自己構(gòu)建模型的不合理之處，讓學(xué)生體會(huì)批判性思維，與此同時(shí)鍛煉學(xué)生的自我反省智能。

3.3小組合作，總結(jié)DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

教師要求：各小組將自己構(gòu)建的DNA放在一起進(jìn)行比較，找出其異同，并提出問(wèn)題：DNA作為遺傳物質(zhì)有哪些結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)呢？

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論總結(jié)出：①DNA的結(jié)構(gòu)相同：以磷酸一脫氧核糖交替排列作為骨架，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不變（穩(wěn)定性）；②相同位置堿基種類不同：堿基對(duì)排列順序千變?nèi)f化（多樣性）；③每個(gè)人的DNA模型都不同：特定的DNA有其特定的堿基序列（特異性）。

教師補(bǔ)充資料6：①蛋白質(zhì)變性溫度：60℃，DNA變性溫度：90℃以上，RNA：?jiǎn)捂溡讛嗔岩淄蛔?，只有?0℃才能長(zhǎng)期保存。②警察利用從血液頭發(fā)中提取的DNA鎖定犯罪嫌疑人。③人類基因組含有約30億個(gè)DNA堿基對(duì)。

學(xué)生通過(guò)具體案例，把抽象知識(shí)直觀化，形象理解DNA特性。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)生小組合作活動(dòng)，讓學(xué)生自主思考、討論交流、相互評(píng)價(jià)，最后總結(jié)歸納知識(shí)，回扣引入，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生的人際關(guān)系、數(shù)理邏輯智能并發(fā)展視覺空間智能。

3.4鞏固提升

學(xué)生完成表1。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)表格進(jìn)行總結(jié)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行多元表征，并鍛煉學(xué)生的數(shù)理邏輯智能。

4反思

本節(jié)課主要基于多元智能理論，嘗試從多角度將本節(jié)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行多元表征。通過(guò)科學(xué)史引導(dǎo)，學(xué)生自主獲取信息，構(gòu)建模型逐級(jí)完成對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。教師采取小組合作的方式，學(xué)生自主觀察、分析、討論、總結(jié)歸納出DNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及特性，并在過(guò)程中相互評(píng)價(jià)。形成性評(píng)價(jià)有利于培養(yǎng)學(xué)生的自知反省智能?？傊?，在生物課堂中，教師應(yīng)該注重學(xué)生多種智能的培養(yǎng)，可能會(huì)有一些意想之外的收獲。