讓學(xué)生做“模型構(gòu)建”的主人

陳小瓊

摘 要：在生物科學(xué)的研究中，模型構(gòu)建是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和探索新規(guī)律的有效途徑之一。將模型構(gòu)建巧妙地應(yīng)用于生物教學(xué)中，更是可以達(dá)到意想不到的教學(xué)效果和目的。模型教學(xué)在高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)中也已經(jīng)被提到較高的高度，建模能力更是學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)研究的必備能力之一。因此在高中生物新課程教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生不再是模型構(gòu)建的參觀者，而是模型構(gòu)建的主人。

關(guān)鍵詞：模型構(gòu)建;探索;生物教學(xué);主人

美國(guó)視聽(tīng)教育家戴爾1946年寫(xiě)了一本書(shū)叫《視聽(tīng)教學(xué)法》，其中提出了“經(jīng)驗(yàn)之塔”的理論，對(duì)經(jīng)驗(yàn)是怎樣得來(lái)的做了描述，認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)有的是直接方式、有的是間接方式得來(lái)的。各種經(jīng)驗(yàn)，大致可根據(jù)抽象程度，分為三大類(lèi)（抽象的經(jīng)驗(yàn)、觀察的經(jīng)驗(yàn)和做的經(jīng)驗(yàn)）、十個(gè)層次。

在十個(gè)層次中，設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)是指通過(guò)模型、標(biāo)本等學(xué)習(xí)間接材料獲得的經(jīng)驗(yàn)。模型、標(biāo)本等是通過(guò)人工設(shè)計(jì)、仿造的事物，都與真實(shí)事物的大小和復(fù)雜程度有所不同，但在教學(xué)上的應(yīng)用比真實(shí)事物更易于領(lǐng)會(huì)。從經(jīng)驗(yàn)之塔可以看出，寶塔最底層的經(jīng)驗(yàn)最具體，越往上升則越抽象。教育教學(xué)應(yīng)從具體經(jīng)驗(yàn)下手，逐步上升到抽象，有效的學(xué)習(xí)之路就應(yīng)該先充滿(mǎn)具體經(jīng)驗(yàn)。目前我們教育教學(xué)最大的失敗在于使學(xué)生記住許多普通法則和概念時(shí)，沒(méi)有具體經(jīng)驗(yàn)作為它們的支柱，學(xué)生對(duì)這些法則和概念的理解只能是抽象的，不具體的。因此，要充分理解概念、定理等，要從做的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始。模型構(gòu)建是做的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)模型構(gòu)建，我們?cè)偃ダ斫飧拍睢⒍ɡ淼?，可以化抽象為具體，那新知識(shí)的掌握就容易的多了。

本文以《DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)》為例，談?wù)勅绾我龑?dǎo)學(xué)生成為模型構(gòu)建的主人。讓學(xué)生在主動(dòng)建模的過(guò)程中汲取新知，代替以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式。通過(guò)創(chuàng)新的教學(xué)設(shè)計(jì)，讓模型構(gòu)建和《DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)》的教學(xué)內(nèi)容發(fā)生有機(jī)的結(jié)合，讓精彩有趣的教學(xué)過(guò)程和加倍的教學(xué)效果并存，即讓“樂(lè)學(xué)”引發(fā)出不一樣的教學(xué)效果。

一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程

材料與用具：硬紙板多張（制作4種脫氧核苷酸）、彩筆（給4種脫氧核苷酸涂色）、不干膠（剪成條狀代表化學(xué)鍵）、剪刀。

1.DNA分子的組成單位——4種脫氧核苷酸的構(gòu)建

課前，將全班同學(xué)分成4個(gè)小組。將材料和用具平均地分給4個(gè)小組。讓學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)《DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)》，先課前提早制作好4種脫氧核苷酸紙板模型。在課堂中，給出材料，讓學(xué)生構(gòu)建4種脫氧核苷酸（課前提前完成），并注明名稱(chēng)（課堂中完成）。

教師從4個(gè)小組中各取走一個(gè)課前完成的脫氧核苷酸紙板模型（分別為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸4個(gè)模型）。教師將4種脫氧核苷酸紙板模型粘貼到黑板上，并請(qǐng)一位學(xué)生代表上臺(tái)標(biāo)注出4種脫氧核苷酸的中文名稱(chēng)。

2.DNA雙鏈（雙螺旋）模型的構(gòu)建

教師讓學(xué)生通過(guò)閱讀生物教材的相關(guān)段落，和學(xué)生一起歸納總結(jié)出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤(pán)旋而成的。其中每條鏈上的一個(gè)核苷酸以脫氧核糖與另一個(gè)核苷酸上的磷酸基團(tuán)結(jié)合，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架;堿基位于主鏈內(nèi)側(cè)。（2）DNA分子一條鏈上的核苷酸堿基總是跟另一條鏈上的核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)，由氫鍵連接。形成堿基對(duì)，且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。 ? （3）卡伽夫法則：A=T、G=C;A+T不一定等于G+C。

要求4個(gè)小組根據(jù)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，構(gòu)建出DNA分子平面模型。在學(xué)生構(gòu)建DNA分子平面模型的過(guò)程中，指點(diǎn)學(xué)生先構(gòu)建DNA分子的一條單鏈模型，再根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和卡伽夫法則，構(gòu)建出DNA雙鏈結(jié)構(gòu)（平面模型）。4個(gè)小組制作完成后，派代表上講臺(tái)進(jìn)行DNA分子平面模型的展示，教師和其他小組成員根據(jù)之前歸納的DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行討論和評(píng)分（滿(mǎn)分10分）。最后，教師將滿(mǎn)分獲得者的模型作品或者修訂后的模型作品黏貼到黑板上，讓它成為板書(shū)的一部分。最后，教師展示自己課前利用硬紙板和鐵絲制作完成的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的立體模型，完成DNA分子平面模型到立體模型（雙螺旋結(jié)構(gòu)）的完美過(guò)渡。

3.通過(guò)模型，歸納和領(lǐng)悟DNA分子的特性

讓各個(gè)小組同時(shí)上臺(tái)展示之前制作的DNA平面模型。教師進(jìn)行引導(dǎo)性設(shè)問(wèn)：看看你建立的模型和其它小組的一樣嗎？你制作的DNA模型中的堿基對(duì)的排列順序是否獨(dú)一無(wú)二？在不同的DNA模型中，DNA分子的基本支架是否相同？你發(fā)現(xiàn)了DNA分子具有怎樣的特性呢？各小組通過(guò)相互交流后，派代表進(jìn)行回答。最后，教師小結(jié)和歸納DNA分子的3大特性 ：多樣性、特異性、穩(wěn)定性。

二、教學(xué)反思

《DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)》這節(jié)課與模型構(gòu)建的有機(jī)結(jié)合，最大程度的減少了教師在課堂中的講授環(huán)節(jié)，滿(mǎn)足了學(xué)生自主發(fā)展的需要，做到了學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)，在主動(dòng)中發(fā)展，在合作中增智，在探究中創(chuàng)新。教師適當(dāng)點(diǎn)撥，將學(xué)生提出的問(wèn)題提高一步，深化一層，拓展一圈，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力及科學(xué)思維的習(xí)慣，突出了學(xué)生的主體地位，有利于學(xué)生的終身發(fā)展。學(xué)生通過(guò)自己親自動(dòng)手構(gòu)建模型而獲得的新知識(shí)也會(huì)顯得格外寶貴和記憶深刻。學(xué)生在模型構(gòu)建的過(guò)程中也會(huì)得到滿(mǎn)滿(mǎn)的成就感和快樂(lè)。而成就感和快樂(lè)會(huì)讓學(xué)生對(duì)高中生物學(xué)有更大的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

三、小結(jié)：

為了讓學(xué)生能更“主動(dòng)性”地學(xué)習(xí)，為了讓學(xué)生更徹底地理解新知，為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力，我們教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容與模型構(gòu)建的有機(jī)結(jié)合，應(yīng)該做出多多的實(shí)踐，在不斷的教學(xué)實(shí)踐中累積模型構(gòu)建的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，歸納不足和不斷地做出調(diào)整方案。教師在教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生做模型構(gòu)建的主人而不是模型構(gòu)建的參觀者，讓學(xué)生在自己親自動(dòng)手的過(guò)程中得到最大的學(xué)習(xí)快樂(lè)和知識(shí)收獲。教師少講、精講，讓學(xué)生在做中“學(xué)”和“思”，讓模型構(gòu)建的理念在每個(gè)學(xué)生的心中扎根。模型構(gòu)建解放了教師，讓教師不再疲勞講授。模型構(gòu)建也解放了學(xué)生，讓學(xué)生不再痛苦而又被動(dòng)的接受知識(shí)。模型構(gòu)建讓快樂(lè)的種子在生物課堂中不斷萌芽，而快樂(lè)的學(xué)習(xí)可以成就最有效的學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉琴《模型方法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用》 [J] 速讀.上旬 ?2014-05

[2]毛巧娟《淺談模型構(gòu)建在生物教學(xué)中的應(yīng)用》 [M] 刊參考網(wǎng) ?2016-12

[3]陳衛(wèi)東《模型建構(gòu)在高中生物新課程教學(xué)中的運(yùn)用》 [J] 教學(xué)與管理 2011-02