基于核心素養(yǎng)培育的高中生物學(xué)板書創(chuàng)新設(shè)計
——以“DNA 的復(fù)制”板書為例

真彪華 張麗芳

（1.晉江市季延中學(xué)，福建 晉江 362200；2.晉江市羅山中學(xué)，福建 晉江 362200）

隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，相當一部分教師教學(xué)時板書缺乏設(shè)計，只是教學(xué)內(nèi)容的簡單羅列，易于造成學(xué)生僅限于從文字表達上淺層地理解概念，且所學(xué)的知識是零散的、碎片化的，知識遺忘率高。為了更好地落實高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育，迫切需要教師更新教育理念，修正錯誤的教學(xué)行為，精心設(shè)計板書，充分發(fā)揮板書提綱挈領(lǐng)、畫龍點睛的作用，促進學(xué)生形成層次化、網(wǎng)絡(luò)化及結(jié)構(gòu)化的概念體系，并逐步形成生命觀念，發(fā)展科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力。［1］

本文以2019 年版人民教育出版社出版的新課標普通高中教科書（下文簡稱人教版教科書）《生物學(xué)·必修2·遺傳與進化》第3 章第3 節(jié)“DNA 的復(fù)制”為例，探討如何有機結(jié)合黑板板書與電子板書，創(chuàng)新板書設(shè)計，構(gòu)建課堂教學(xué)新生態(tài)，發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、以科學(xué)研究方法為教學(xué)主線創(chuàng)新板書設(shè)計

根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標準（2017 年版2020年修訂版）》課程內(nèi)容要求及具體學(xué)情，制訂“DNA 的復(fù)制”教學(xué)目標：以模型建構(gòu)的方式模擬DNA 半保留復(fù)制方式，并結(jié)合DNA 結(jié)構(gòu)特點，嘗試分析DNA 精確復(fù)制的原因及意義，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。嘗試根據(jù)現(xiàn)象提出問題、分析現(xiàn)象、歸納與概括生物學(xué)重要概念。沿著DNA 復(fù)制方式探索歷程，結(jié)合經(jīng)典實驗與科學(xué)史材料，體驗假說—演繹法，認同DNA 半保留復(fù)制方式，形成嚴謹、求實的科學(xué)態(tài)度。并根據(jù)“DNA 的復(fù)制”教學(xué)目標，創(chuàng)新設(shè)計板書（圖1）。

圖1 “DNA 的復(fù)制”板書設(shè)計

展示斑馬母子圖片，指導(dǎo)學(xué)生觀察、思考：DNA 儲存的遺傳信息是如何從親代細胞傳遞給子代細胞？

板書假說—演繹法步驟1：提出DNA 是如何復(fù)制的。引導(dǎo)學(xué)生閱讀沃森和克里克論文《核酸的分子結(jié)構(gòu)》一段原文翻譯，推測堿基互補配對蘊含DNA 復(fù)制的可能機制，并演示紅、黑兩種顏色拉鏈模型，模擬DNA 復(fù)制可能的兩種結(jié)果（圖2）。

圖2 模擬DNA 復(fù)制方式的兩種可能結(jié)果

板書假說—演繹法步驟2：做出DNA 復(fù)制方式的兩種假說（半保留復(fù)制或全保留復(fù)制）。

板書假說—演繹法步驟3、4 和5：結(jié)合電子板書DNA 在離心管中的分布情況（圖3），引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)有關(guān)DNA 復(fù)制假說，對半保留復(fù)制或全保留復(fù)制的DNA 離心后，親代、子一代、子二代DNA 密度帶在離心管中的相應(yīng)分布情況進行演繹推理。并組織學(xué)生觀看梅塞爾森和斯塔爾兩位科學(xué)家設(shè)計的實驗視頻，幫助學(xué)生驗證DNA 復(fù)制假說，得出DNA 以半保留的方式復(fù)制的結(jié)論。

圖3 DNA 在離心管中的分布情況

以假說—演繹法為教學(xué)主線進行板書創(chuàng)新設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生嘗試像科學(xué)家一樣進行科學(xué)研究，在豐富的、有代表性的事實支撐下，應(yīng)用觀察、實驗、比較、分析、歸納、建模等科學(xué)思維及科學(xué)探究基本方法，體驗假說-演繹法及生物學(xué)實證研究特征，促進學(xué)生建立與理解DNA 分子通過半保留方式進行復(fù)制這一生物學(xué)概念。［2］

二、充分應(yīng)用教科書創(chuàng)新設(shè)計板書

人教版教科書及高考生物學(xué)試題經(jīng)常以文字與圖形相結(jié)合的形式呈現(xiàn)實驗、生理過程等。因此，有必要應(yīng)用教科書創(chuàng)新設(shè)計板書，促進學(xué)生提高文本解讀能力、識圖能力、圖文轉(zhuǎn)換能力及文字表達能力。

通過實驗驗證了DNA 是以半保留的方式進行復(fù)制的，那么DNA 復(fù)制過程是怎樣的呢？接著，運用希沃白板軟件設(shè)計DNA 復(fù)制過程電子板書（圖4），指導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書，觀察、分析DNA 復(fù)制過程示意圖，思考與討論DNA 復(fù)制的概念、時期、場所、條件、過程、結(jié)果、特點、能夠準確復(fù)制的原因及意義等問題。

圖4 DNA 復(fù)制過程的電子板書

要求學(xué)生閱讀教科書，觀察根尖結(jié)構(gòu)示意圖與曲細精管結(jié)構(gòu)示意圖，比較分析分生區(qū)細胞、精子形成的細胞分裂方式及分裂特點，理解真核細胞DNA 復(fù)制的時期是有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂的間期，主要場所是細胞核。接著，指導(dǎo)學(xué)生按照從左到右的順序，觀察DNA 復(fù)制示意圖，思考染色體組成的主要成分是什么？DNA 的結(jié)構(gòu)是什么？明確DNA 復(fù)制過程是：在解旋酶的催化作用下先解旋，分別以DNA 的兩條鏈為模板，利用四種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，在DNA 聚合酶的催化作用下合成子鏈，在此過程中嚴格遵循堿基互補配對原則，同時需要適宜的溫度、消耗能量。并指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)復(fù)制模型，明確DNA 復(fù)制結(jié)果是：1 個DNA 分子經(jīng)過復(fù)制形成2個相同的DNA 分子。接著，要求學(xué)生觀察、思考教科書課后拓展題及果蠅DNA 電鏡照片，明確DNA 復(fù)制特點是邊解旋邊復(fù)制，DNA 復(fù)制過程包括解旋、合成子鏈、新DNA 分子形成等環(huán)節(jié)。最后，要求學(xué)生討論并填寫表1，總結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，構(gòu)建概念體系，促進知識系統(tǒng)化與結(jié)構(gòu)化。

表1 真核細胞DNA 的復(fù)制

板書設(shè)計是教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，“雙減”背景下創(chuàng)新板書設(shè)計，使得板書成為發(fā)展學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要手段，促進構(gòu)建課堂新生態(tài)，實施“有趣、有益與有效”的課堂教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，摒棄死記硬背的學(xué)習(xí)方式，習(xí)得生物學(xué)思想觀點與方法，提升科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力，形成求真求實的科學(xué)態(tài)度及科學(xué)精神。［3］