高中生物模型建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)

格根陶亞

摘要：部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式理解不透徹，不能準(zhǔn)確的描述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此無法掌握脫水縮合反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，不能靈活運(yùn)用這一知識(shí)解決諸如肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、耗水?dāng)?shù)、氨基數(shù)及最少氨基數(shù)、羧基數(shù)及最少羧基數(shù)、蛋白質(zhì)分子質(zhì)量等相關(guān)問題。而且這類問題即便是基礎(chǔ)較好的學(xué)生，也往往是比較棘手的。

關(guān)鍵詞：生物模型 構(gòu)建 氨基酸結(jié)構(gòu)

高中生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其中的一些有機(jī)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較復(fù)雜繁多，僅憑生物老師講授，學(xué)生很難理解，甚至是不知所云，不能形成直觀的、系統(tǒng)的概念，因此，在高中生物教學(xué)中，采用模型構(gòu)建的教學(xué)方式，通過演示或是學(xué)生操作的方式，讓學(xué)生更好的理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力，提高生物教學(xué)質(zhì)量。

一、要突破的難點(diǎn)

（一）氨基酸的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較復(fù)雜，學(xué)生對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式理解不透徹，不能準(zhǔn)確的掌握氨基酸的知識(shí)要點(diǎn)，很難準(zhǔn)確的描述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

（二）學(xué)生對(duì)于分子水平的脫水縮合的實(shí)質(zhì)理解不透，對(duì)肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)無直觀整體性認(rèn)識(shí)，只是停留在教材的內(nèi)容上，從而不能轉(zhuǎn)化為解題能力。

二、預(yù)期目標(biāo)

（一）建立形象化的氨基酸結(jié)構(gòu)模型，用模型來反映氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而使分子水平的氨基酸結(jié)構(gòu)映射到肉眼可視、直觀可感的實(shí)體三維水平。

（二）創(chuàng)設(shè)游戲式的活動(dòng)場(chǎng)景，讓學(xué)生體會(huì)到脫水縮合的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為解決脫水縮合類相關(guān)問題的能力。

三、模型的構(gòu)建

（一）氨基酸結(jié)構(gòu)通式模型的建構(gòu)。高中生物教師可以把氨基酸的結(jié)構(gòu)通式看作一個(gè)人（配合黑板畫粉筆畫簡(jiǎn)圖，同時(shí)點(diǎn)一名學(xué)生上講臺(tái)，面向全體同學(xué)，讓其兩手向體側(cè)平伸）。然后讓學(xué)生們注意觀察我與臺(tái)上這名同學(xué)，大家能歸納出我與這位同學(xué)在軀體組成上的相同點(diǎn)嗎？讓學(xué)生進(jìn)行充分的討論，最后高中生物教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)：每個(gè)人都是一個(gè)軀干、兩只手（一只左手、一只右手）、兩條腿和一個(gè)頭部。

接下來，教師可以引導(dǎo)學(xué)生把這個(gè)人的軀干部分看作是氨基酸的中心碳原子（α碳原子）、把其左手看作是氨基、右手看作是羧基、兩腿看作是H原子，那么頭部就是R基了。兩手、兩腳、頭部都必須連接在軀干上。所以，我們自身的軀體便是氨基酸結(jié)構(gòu)通式的最好直觀初步模型了。

教師讓學(xué)生們?cè)偎伎家幌拢僭O(shè)我與臺(tái)上這位同學(xué)，以及全班全體同學(xué)都是今天第一次走進(jìn)這間教室，大家彼此從未見過面，都互不相識(shí)，那你們最初是如何區(qū)分不同的人的呢？

（學(xué)生充分討論后）歸納：每個(gè)人都有區(qū)別于他人的不同之處，但最重要的是：頭面部的相貌不同。我們最初主要是根據(jù)各自的相貌來區(qū)分和識(shí)記不同個(gè)體的。

人只有一左一右兩只手，但氨基酸可能不止一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。對(duì)于這類氨基酸，在學(xué)生理解了基本的模型以后，教師可以進(jìn)一步的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜模型的構(gòu)建：我們可以用京劇中武將的扮相和靠旗來理解，背后的靠旗，左邊的氨基，右邊的為羧基。當(dāng)然，武將的靠旗數(shù)目是固定的，但這里必須作靈活調(diào)整，R基上有幾個(gè)氨基，左背后就插幾支紅色的靠旗;R基上有幾個(gè)羧基，右背后就相應(yīng)插幾支綠色的靠旗。最后教師通過模型的構(gòu)建，強(qiáng)調(diào)R基上的氨基和羧基，都不參與脫水縮合。加深學(xué)生對(duì)氨基酸結(jié)構(gòu)通式的理解，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物，探究問題的興趣

（二）脫水縮合反應(yīng)模型的建構(gòu)

脫水縮合反應(yīng)模型的建構(gòu)需要多個(gè)學(xué)生進(jìn)行配合，這部分內(nèi)容的教學(xué)場(chǎng)所可以在操場(chǎng)上進(jìn)行，通過做游戲的方式激發(fā)學(xué)生的興趣，加深學(xué)生的印象。

準(zhǔn)備工作：事先讓部分學(xué)生用小木棍、紅紙、綠紙、脫水等制作一定數(shù)量的紅綠兩色的靠旗，插在脖子后的衣領(lǐng)上，紅旗插在左側(cè)（代表R基上的氨基），綠旗插在右側(cè)（代表R基上羧基）。

第一個(gè)游戲：若干氨基酸脫水縮合成一條肽鏈的模型建構(gòu)

隨機(jī)讓一部分均不插靠旗的學(xué)生排成一橫排，彼此間隔50公分，然后讓他們與相鄰的同學(xué)之間彼此手拉手。注意讓同學(xué)們說出各自左手和右手所代表的化學(xué)基團(tuán)，讓余下的學(xué)生注意觀察：

1.是否用上了全部的左手（氨基）和全部的右手（羧基），至少還剩下幾只左手、幾只右手，它們各自在什么位置上。

2.共構(gòu)成了多少只手結(jié)（代表肽鍵），手結(jié)數(shù)與參與的學(xué)生數(shù)之間有何關(guān)系。

第二個(gè)游戲：若干氨基酸脫水縮合成兩條肽鏈的模型建構(gòu)

隨機(jī)讓一部分均不插靠旗的學(xué)生排成兩個(gè)橫排，每排人數(shù)隨機(jī)，彼此間隔50公分，然后讓同一橫排內(nèi)相鄰的同學(xué)之間彼此手拉手。讓學(xué)生們自己清點(diǎn)每排內(nèi)的人數(shù)和兩個(gè)排的學(xué)生總數(shù)、每個(gè)排內(nèi)的手結(jié)數(shù)、兩個(gè)排中的手結(jié)總數(shù)、空出的左手?jǐn)?shù)、空出的右手手等，讓學(xué)生尋找出規(guī)律。

第三個(gè)游戲：腦力競(jìng)賽——如果讓n個(gè)學(xué)生排成m排，會(huì)有多少個(gè)手結(jié)？空出多少只左手和右手？

第四個(gè)游戲：讓所有插有靠旗的學(xué)生也參與進(jìn)來，將全班學(xué)生隨機(jī)排成五排，每排的人數(shù)隨機(jī)，每排內(nèi)有靠旗的學(xué)生人數(shù)也隨機(jī)，當(dāng)每排內(nèi)相鄰學(xué)生都相互手拉手時(shí)，讓每位學(xué)生思考：

1.本排內(nèi)原有多少只左手和紅靠旗（均代表氨基）？多少只右手和綠靠旗（均代表羧基）？

2.手拉手后，本排內(nèi)共有多少個(gè)手結(jié)？還剩多少只左手和紅靠旗（均代表氨基）？還剩多少只右手和綠靠旗（均代表羧基）？

3.全班同學(xué)總共原有多少只左手和紅靠旗（均代表氨基）？多少只右手和綠靠旗（均代表羧基）？這些數(shù)字之間有何規(guī)律或聯(lián)系？

四、存在的缺陷

因教學(xué)條件以及氨基酸脫水縮合時(shí)水的生成不便模擬，這部分內(nèi)容可以讓學(xué)生進(jìn)行大膽猜想和意會(huì)，因此，教師在以后的教學(xué)中還需繼續(xù)創(chuàng)新和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳衛(wèi)東.模型建構(gòu)在高中生物新課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教學(xué)與管理，2011，（04）.

[2]江宜博.例析模型建構(gòu)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2010，（05）.

（作者單位：內(nèi)蒙古赤峰市克什克騰旗經(jīng)棚一中）