課堂扮演與生物學(xué)動(dòng)態(tài)模型的構(gòu)建

吳開其 張晉

摘要 列舉對(duì)細(xì)胞有絲分裂、光合作用和遺傳信息翻譯等過程扮演和二次創(chuàng)作扮演的操作，說明通過藝術(shù)化的途徑便于學(xué)生建構(gòu)與生命活動(dòng)相關(guān)的動(dòng)態(tài)模型，利于學(xué)生理解、創(chuàng)新、合作和評(píng)價(jià)等綜合能力培養(yǎng)。關(guān)鍵詞扮演模型構(gòu)建綜合能力

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

模型構(gòu)建是生物學(xué)習(xí)的重要思想，生物學(xué)中一些模型的構(gòu)建是學(xué)生生命觀念形成的基礎(chǔ)。學(xué)生通過扮演展示出原理或概念之間的關(guān)系，結(jié)合身邊實(shí)體資源，將抽象的動(dòng)態(tài)模型實(shí)景化，將知識(shí)的靜和扮演的動(dòng)結(jié)合，領(lǐng)會(huì)生命活動(dòng)機(jī)理，有利于構(gòu)建生命活動(dòng)相關(guān)模型，是生物“學(xué)習(xí)理解”學(xué)科能力的體現(xiàn)。從學(xué)習(xí)水平看，將原理或概念等一系列知識(shí)結(jié)構(gòu)通過理解和加工創(chuàng)造性地表現(xiàn)出來，是知識(shí)進(jìn)一步編碼過程，也是學(xué)生將基本概念關(guān)系模式化過程，學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)同時(shí)賦以語(yǔ)義和形象編碼，提升了信息加工的水平。

1 扮演輔助生物學(xué)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建的基本流程

1.1 設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)扮演的過程也是教育目標(biāo)“理解”水平的體現(xiàn)，一開始可以是教師幫助學(xué)生示范，如“氨基酸的脫水縮合”設(shè)計(jì)，先讓學(xué)生扮演氨基酸，再讓學(xué)生設(shè)想怎樣展現(xiàn)“脫水”過程。等學(xué)生熟悉角色扮演后，可以自己寫策劃或劇本。教師的任務(wù)則是引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)理解概念，防止重表演輕科學(xué)。

1.2 排練

排練是學(xué)生分析、理解、合作、主持等綜合能力體現(xiàn)的過程。學(xué)生需要表達(dá)自己的理解，創(chuàng)造性地對(duì)頭腦中形成的概念進(jìn)行加工。教師也要在排練過程中給予學(xué)生關(guān)鍵模型的調(diào)整和補(bǔ)充。如學(xué)生排練”興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)“時(shí)，一直對(duì)興奮傳導(dǎo)之后電位差的恢復(fù)產(chǎn)生疑問，于是教師可引入離子泵模型，對(duì)排練進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也是對(duì)課堂給予補(bǔ)充。

1.3 表演和觀察

教師可鼓勵(lì)學(xué)生小組以無(wú)聲的方式進(jìn)行表演。這樣觀察者更愿意揣摩和品味表演者意圖。對(duì)于觀察者，在發(fā)現(xiàn)與自己建立的觀念有沖突或突然產(chǎn)生更好設(shè)計(jì)靈感時(shí)，鼓勵(lì)其做好記錄待交流。同時(shí)觀察者也是學(xué)習(xí)者，將觀察到的與自己大腦中的模型進(jìn)行擬合，對(duì)已有模型進(jìn)行修正或強(qiáng)化。

1.4 評(píng)價(jià)

先讓表演的小組自評(píng)，再進(jìn)行他評(píng)。教師鼓勵(lì)學(xué)生就以下幾個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并試著進(jìn)行等級(jí)量化：自評(píng)包括創(chuàng)新提出、道具制作、主持領(lǐng)導(dǎo)、建議修改、后勤服務(wù)等;他人評(píng)價(jià)可從表演過程科學(xué)性、流暢程度、創(chuàng)新亮點(diǎn)維度入手。

2 扮演生物學(xué)動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建案例

2.1 有絲分裂扮演案例

幾位學(xué)生站在外圈手拉手成環(huán)抱狀態(tài)表示核膜;舉起手的兩位女同學(xué)甲和乙表示染色體，另外兩名學(xué)生丙和丁從甲和乙后面站起來模擬染色體復(fù)制;甲和丁、丙和丁兩對(duì)女生舉起手背對(duì)背說出：“我們是姐妹染色單體。”兩邊各一位表示中心體的學(xué)生用細(xì)線拉著甲～丁四名女學(xué)生模擬紡錘體的形成;兩對(duì)女生再自己抱緊自己身體半蹲模擬加粗過程;兩對(duì)女生背對(duì)背面向兩側(cè)整齊排列模擬中期染色體排列在赤道板;在細(xì)線牽拉基礎(chǔ)上兩名女生分別分開模擬后期著絲點(diǎn)分離。

2.2 光合作用扮演案例

幾名穿綠色衣服的學(xué)生圍在一起代表葉綠體中的葉綠素，雙手伸向電燈（表情渴望）模擬吸收光能;一穿藍(lán)色衣服且背上貼著“H20”的學(xué)生身體碰到“色素”后轉(zhuǎn)身面朝觀眾并伸開雙手展示出02和[H]模擬水的光解;另一名穿黃色衣服胸前和背上分別貼著“ADP”和“ATP”且手里拿著“Pi”的學(xué)生通過轉(zhuǎn)身和手中“Pi”道具的隱藏和展示模擬ATP的合成和分解;再由一名學(xué)生將手里代表Cs的橡皮泥與接過的一塊代表C02的橡皮泥揉在一起后又將其分成兩塊模擬Cs固定形成兩分子C3;拿著代表C3橡皮泥的學(xué)生接過藍(lán)色衣服學(xué)生手里的表示[H]的卡片并在黃色衣服學(xué)生碰觸下，用部分橡皮泥粘在卡片[H]上模擬C3還原并形成了產(chǎn)物（CFI20）。

2.3 遺傳信息的翻譯扮演案例

制作能容納兩個(gè)人且上下不封口的紙盒代表核糖體，再在講臺(tái)兩邊拉著一根系著“UGCCUAGAUG-CA”卡片的繩子代表一條顯示出四個(gè)密碼子的mRNA，再讓學(xué)生扮演tRNA。首先，一個(gè)左肩、背中間和右肩分別貼著“A”“C”和“G”且右手拿著一個(gè)帶線氣球（氣球貼著“半”字表示半胱氨酸）的學(xué)生甲背對(duì)觀眾跨入盒子，盡可能將自己身上的“ACG”字母與線上“UGC”相對(duì)齊，模擬攜帶半胱氨酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1;其次，另一個(gè)左肩、背中間和右肩分別貼著“G”、“A”和“U”且右手拿著一個(gè)帶線氣球（氣球貼著“亮”字表示亮氨酸）學(xué)生乙背對(duì)觀眾跨入盒子，盡可能將自己身上的“GAU”字母與線上“CUA”相對(duì)齊，模擬攜帶亮氨酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2;再次，學(xué)生乙伸手慢慢拿過甲手里氣球并與自己手里氣球系在一起，模擬半胱氨酸與亮氨酸形成肽鍵而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上;接著，學(xué)生甲跨出紙盒并移動(dòng)從而模擬原占位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，以此類推進(jìn)行下去。

3 動(dòng)態(tài)模型的表演的二次創(chuàng)作

在第一輪復(fù)習(xí)時(shí)，學(xué)生還可在新課作品的基礎(chǔ)上再創(chuàng)作。這樣可一方面緩解枯燥的復(fù)習(xí)，另一方面學(xué)生在鞏固強(qiáng)化過程中再深入理解相關(guān)生命活動(dòng)機(jī)理。

3.1 有絲分裂扮演再創(chuàng)作

在形成紡錘絲時(shí)，本來扮演中心體的學(xué)生不發(fā)出星射線從而模擬有絲分裂后體細(xì)胞染色體增倍的過程，但意外的是表演學(xué)生卻是通過掙脫星射線牽引達(dá)到模擬染色體異常增倍，其掙脫星射線牽引的過程引起同學(xué)們陣陣掌聲和歡笑。這種錯(cuò)誤扮演能顯現(xiàn)出學(xué)生知識(shí)的漏洞，便于后續(xù)教學(xué)的改善。

3.2 光合作用扮演再創(chuàng)作

將教室關(guān)掉幾盞燈模擬光照減弱;這樣扮演ADP的學(xué)生碰觸扮演色素同學(xué)時(shí)轉(zhuǎn)身速度變慢從而模擬形成ATP的速度減慢，扮演H20的學(xué)生接觸色素轉(zhuǎn)身舉起“02”和“[H]”速度變慢模擬水的光解過程受到抑制;扮演C3還原過程的學(xué)生也就等著表演提供“ATP”以及提供“[H]”的學(xué)生，其轉(zhuǎn)身速度變慢，這樣扮演C3還原的學(xué)生相繼停留，從而模擬C3還原過程受抑制，C3暫時(shí)增加，（CH20）合成暫時(shí)受阻。通過此扮演，能讓學(xué)生更深刻地理解光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)在光強(qiáng)減弱下的變化情況。

3.3 遺傳信息的翻譯扮演再創(chuàng)作

增加代表mRNA的繩子道具長(zhǎng)度，讓班上2個(gè)小組同時(shí)表演，模擬了多聚核糖體，在節(jié)約時(shí)間同時(shí)增加學(xué)生參與度，還便于通過對(duì)兩個(gè)小組進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。此外，教師近可以讓學(xué)生將“分泌蛋白的合成與運(yùn)輸”動(dòng)態(tài)模型接著“翻譯”之后進(jìn)行，兩個(gè)過程結(jié)合在一起扮演，便于概念之間融會(huì)貫通。

4 扮演對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

4.1 扮演活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

學(xué)生扮演的目的是為了展示自己的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意，通過自己的努力得到教師和同學(xué)的認(rèn)可。他人的期望以及自信會(huì)不斷激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。對(duì)于創(chuàng)新，學(xué)生可以從以下三個(gè)方面入手：①巧妙地借助身邊道具更加貼切地通過語(yǔ)言和動(dòng)作模擬相應(yīng)生命活動(dòng)，也是最容易吸引觀眾眼球的方式。②與其他類似的生命活動(dòng)扮演作對(duì)比，作補(bǔ)充或比較性的扮演，比如和卵原細(xì)胞減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞或與有絲分裂作對(duì)比表演。如在第一次表演轉(zhuǎn)錄后，學(xué)生主動(dòng)提出想嘗試表演逆轉(zhuǎn)錄。③鼓勵(lì)學(xué)生在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展性表演，解釋一些特異現(xiàn)象。如提出XXY個(gè)體形成的可能性假設(shè)，讓學(xué)生通過模擬減數(shù)分裂異常情況發(fā)生進(jìn)行解釋。

4.2 促使學(xué)生將科學(xué)與藝術(shù)融合應(yīng)用

既然是扮演，就應(yīng)有表演的成分，相應(yīng)過程就應(yīng)該演地栩栩如生，讓人看著賞心悅目，扮演的效果應(yīng)該流暢、貼切，就像是一件經(jīng)過雕琢且科學(xué)性和藝術(shù)性渾然天成的作品呈現(xiàn)在觀眾眼前，如在扮演減數(shù)分裂時(shí)，學(xué)生還選擇配上音樂。伴隨音樂，學(xué)生隨節(jié)奏移動(dòng)步伐，雙手靈動(dòng)地?cái)[動(dòng)。這樣的過程以科學(xué)化和藝術(shù)化的眼光審視生命活動(dòng)，是一個(gè)學(xué)生精益求精，追求卓越與臻美的過程。美的課堂是學(xué)生共賞、期待，師生共同追求的課堂。

4.3 培養(yǎng)學(xué)生在共同體中共事能力

設(shè)計(jì)、排練、表演、評(píng)價(jià)、再創(chuàng)造、再表演而完成任務(wù)的過程不僅僅是簡(jiǎn)單交流與溝通。需要有人號(hào)召，使得組員之間達(dá)成共識(shí);需要有擔(dān)當(dāng)者主持大局，安排任務(wù)，出謀劃策;需要有人主動(dòng)根據(jù)自己特長(zhǎng)分擔(dān)任務(wù);也需要共同體內(nèi)相互指正批評(píng)。通過小組密切配合，比如在扮演中可看到學(xué)生，從手拉手不流暢且害羞地表演氨基酸脫水縮合開始到，表演減數(shù)分裂時(shí)男生和女生通過互換外套大方地模擬“交叉互換”。排練過程中有意外驚喜，也有共同思考解決問題的苦惱。這樣共同體凝聚力逐漸形成，學(xué)生體會(huì)共同協(xié)作完成任務(wù)的必要，體驗(yàn)共事的快樂和成就。

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