可拼接DNA教具的制作

陶 睿

(華中科技大學(xué)教育科學(xué)研究院 武漢 430000)

在調(diào)研了湖北省部分地區(qū)中學(xué)生物類(尤其是遺傳類)教具之后，發(fā)現(xiàn)目前學(xué)校中使用的教具存在以下問題：①主要是以PPT、視頻多媒體和物理模型為主。如動(dòng)物和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的模型、有絲分裂和減數(shù)分裂的過程的動(dòng)畫等。②由于教師的教學(xué)任務(wù)較重，學(xué)校教育中很少有教師或?qū)W生自制教具，一般都是從專門的廠家購買或教育局統(tǒng)一配置。③目前的教具大多為靜態(tài)的形式，較少有教具是可讓學(xué)生動(dòng)手操作拼接的。所以，學(xué)生只能通過教師的講解來獲取一些間接的經(jīng)驗(yàn)，難以做到真正的從“做中學(xué)”。

1 可拼接DNA教具的設(shè)計(jì)與制作流程

筆者選取高中生物學(xué)中的兩個(gè)概念：①基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段；②基因控制生物的性狀。對(duì)DNA可拼接教具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，做出了教具模型。模型建成后，又設(shè)計(jì)一套與教具相適應(yīng)的課堂教學(xué)活動(dòng)實(shí)施方案。課后，又對(duì)教具使用效果進(jìn)行了評(píng)估，然后又對(duì)教具不斷地進(jìn)行了改進(jìn)。

可拼接DNA教具是將多個(gè)控制不同性狀的基因(分顯性和隱性，用不同深淺顏色表示，并在教具上以文字標(biāo)注)。如無酒窩(圖1)、單眼皮(圖2)和一些空白片段。讓學(xué)生手動(dòng)拼接成一個(gè)雙螺旋的DNA片段(圖3)。在拼接DNA教具的過程中，學(xué)生可了解到不同基因控制不同性狀，基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段。

圖1 無酒窩基因片段

圖2 單眼皮基因片段

圖3 DNA拼接模型完整圖

2 可拼接DNA教具的使用介紹

2.1 基因與DNA的關(guān)系的教學(xué) 教師在基因與DNA的關(guān)系這一概念教學(xué)時(shí)，可分組教學(xué)。每組發(fā)放一組教具。告訴學(xué)生每個(gè)小的片段代表一個(gè)基因，白色片段代表沒有遺傳作用的DNA片段，基因上寫著這個(gè)基因控制的性狀。DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生合作，用基因和空白片段拼出兩個(gè)完整的雙螺旋DNA模型。學(xué)生在拼接的過程中便可以理解DNA與基因的關(guān)系。

2.2 基因的顯性隱性規(guī)律的教學(xué) 教師在基因的顯性隱性規(guī)律的教學(xué)時(shí)，可在前面的基礎(chǔ)上，告訴學(xué)生，大寫字母控制的是顯性性狀，小寫字母控制的是隱性性狀。在講授基因?qū)π誀畹目刂埔?guī)律后，讓學(xué)生自由拼接成兩個(gè)DNA，并說出拼出的DNA表現(xiàn)出的性狀是怎樣的，用此教具來鞏固此知識(shí)點(diǎn)。

3 探索拼接教具設(shè)計(jì)的思路

本教具的設(shè)計(jì)增加了生物學(xué)中遺傳類教具的互動(dòng)性，且將遺傳知識(shí)這一本身較為抽象的知識(shí)，通過拼接模型的形式展示出來，學(xué)生在拼接模型的過程中，獲取屬于自己的直觀性經(jīng)驗(yàn)，了解到基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段，并對(duì)等位基因和顯隱性基因的概念有明確深入的認(rèn)識(shí)。該教具顏色豐富，可動(dòng)手操作，具有很強(qiáng)的趣味性，對(duì)學(xué)生有較強(qiáng)的吸引力，可一改往常學(xué)生對(duì)生物學(xué)教具的興趣缺乏的現(xiàn)象。體驗(yàn)式的教學(xué)更容易讓學(xué)生記憶深刻，在體驗(yàn)中獲得的知識(shí)才能融入自己的知識(shí)體系中去。

(基金項(xiàng)目：中國科協(xié)2017年度資助“研究生科普能力的提升”，No.kxyjskpxm2017006)

*前文受翰思科學(xué)儀器公司關(guān)注*