第18卷第08期Vol.18No.08读与写杂志ReadandWritePeriodicalAugust2021年8月2021“DNA的结构”教学设计基于模型建构的崔留成（浙江省宁波市镇海区龙赛中学摘科学探究能力。科学探究关键词：DNA结构；模型建构；中图分类号：G633.91文献标识码：B文章编号：1672-1578（2021)08-0034-02浙江宁波315200）修正、完善DNA的结构模型为主线，发展学生的科学思维与要：基于部分科学史，以学生自主建构、突破教学重难点，1教材分析及设计思路“DNA的结构”是人教版高中生物教材必修2第3章第2节的内容，在学生学习过程中起着承上启下的作用，必修一学习了核酸是遗传信息的携带者，知道DNA是遗传物质，而本节从分子水平认识DNA的结构，也为后面学习DNA的复制、基因（DNA）知道蛋白质的合成进行必要的知识储备。通过建模教学有利于学生掌握理相关的结构问题，而模型建构是科学思维的重要内容。本节课老师有意识地引导学生基于相关科学史、以小组合作建构、修正、完善模型为主线，通过知识内化迁移来突破教学中的重难点，领会科学探究方法、提升科学思维。2教学目标的确定基于课程标准和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，确定如下教学目标：（1）概述DNA的基本单位、结构特点，理解DNA的碱基互补配对原则。（生命观念二级水平）2）通过分析资料、讨论交流，构建、修正、完善DNA结构模型，领悟模型建构在科学研究中的应用。（科学思维三级水平、科学探究三级水平）（3）认识到科学研究中合作的重要性，讨论技术在进步中的重要作用。（社会责任二级水平）3课前准备老师将脱氧核糖（五边形）、磷酸（圆形）、4种碱基ATGC长方形）分别打印在A4纸上，剪下备用。学生2人一组，每组5个脱氧核糖、5个磷酸、5个碱基。4教学过程4.1创设情景，导入课题通过展示中关村的标志物———DNA雕塑和1953年沃森和克里克发表的论文《核酸的分子结构———脱氧核糖核酸的一个结构模型》，引入对DNA结构的讨论。创设情景：若时光倒流让同学们回到1951年，能否基于当时的科研成果逐步构建出DNA的结构呢？设计意图：用身边的例子消除学生与科学探究的距离感，激发学生的兴趣和挑战欲，迅速进入学习状态。4.2基于科学史，构建模型环节一，回顾已学知识：（1）组成DNA的基本单位是什么？脱氧核苷酸）（2）每个脱氧核苷酸的结构组成是什么？（一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子碱基）（3）核苷酸中磷酸、脱氧核糖、碱基是如何连接的？模型建构一：构建脱氧核苷酸模型。老师：用胶水在白纸上固定，用黑笔画出连接不同分子的化学键。学生制作、展示，相互比较，一共四种脱氧核苷酸，老师提示脱氧核糖中五个碳的位置1'到5'以及正确的连接方式，连接错误的同学进行修正。设计意图：从学过的知识入手，引导学生亲自动手构建制作模型，符合从易到难的规律，并为后面的模型构建与修正做-铺垫。环节二，资料一：当时科学界已经认识到DNA是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，脱氧核苷酸之间是如何连接的呢？模型建构二：构建脱氧核苷酸链。老师：展示脱氧核糖和磷酸分子结构示意图，提示脱水缩合形成磷酸二酯键。学生制作、展示，相互比较，不同组制作的脱氧核苷酸链的骨架都是磷酸和脱氧核糖交替排列，伸出的碱基各不相同。设计意图：了解脱氧核苷酸链的形态和结构，为构建完整的DNA分子做准备。环节三，资料二：当时研究DNA结构的方法主要是X射线晶体衍射法，物理学出身的克里克和生物学出身的沃森合作进行研究，他们根据英国生物物理学家威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱，推断出DNA呈螺旋结构，并尝试搭建出不同的双螺旋和三螺旋结构模型，但都被否定。资料三：奥地利生物化学家查戈夫发现在DNA中腺嘌呤A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。老师：A和T的量相等，G和C的量相等，它们很可能是以什么方式存在的？（两两配对的，推测DNA的结构应该是双链，双螺旋结构。）模型建构三：构建DNA双链结构。老师：前后桌同学把各自制作的脱氧核苷酸链拼接在一起，制作出双链DNA，并通过讨论解决制作过程遇到的问题。问题一：两条链的方向相同，碱基间无法相连。解决办法：一条链不动，另一条链上下颠倒一下，就会发现碱基刚好在内部，可以相互接触连接。问题二：两条链上的碱基顺序不能一一对应，无法进行A与T配对，G与C配对。解决办法：调整一条链上的碱基顺序与另外一条链上的碱基进行配对。学生在老师的引导下逐步调整自己的操作，制作出双链DNA模型。设计意图：学生学会根据资料提出假说，并能动手验证假说，在制作过程中解决遇到的问题，最终建立DNA的双链模型。小结：沃森和克里克用跟大家相同的方法制作出了金属材质的DNA双螺旋结构模型，与拍摄的X射线衍射照片比较，发现模型与基于照片推算出的DNA双螺旋结构相符，从而确立了DNA是规则的双螺旋结构。4.3应用模型，突破知识点模型建构四：制作较长的双链DNA片段。班级每个大组里面的三个双链DNA片段连接起来，制作成（下转第212页）-（（（（34第18卷第08期Vol.18No.08读与写杂志ReadandWritePeriodicalAugust2021年8月2021学生生站起来模仿一连串三个动作———持、击、破。潜移默化中，转换语调能帮助自己朗读有了解到想象画面，加上表情、手势，节奏感，有画面感，学生的语感会有质的提升。帮助记忆。如《王戎不当学生读的遍数多了，还能熟读成诵，回顾故事内容。取道旁李》一课中，笔者在最后带学生配乐齐读，文字全部是竖着的，古时候的文言文可跟现在书本上的不一样，去掉标点你还能读你还会读吗？古时候的文言文啊还没有标点，得有节奏感吗？以前的文言文字都是繁体字，你还看得懂吗？呀，时间太久远，这上面的字看不清了，你能补充完整填空来读吗？如在《两小儿辩日》中，教师还可让学生情境对读、辩论读。学生就这样在一次次趣味十足的朗读中对文言文越来越熟悉，并通过朗读内化。2.3说中高年级的学生课堂上较低年级学生沉闷了许多，他们容如何帮助学生打开嘴、动起易不确定的答案不敢说或者不愿说。脑，教师可以给多种支架帮助学生进入文言文的世界。因为文言文篇幅短小，初读的时候，可以学生自己先说一说接着可以借助书本注释完善自己了解到的故事。如读到了什么。果只是到这里，那还是跟传统的文言文课一样停留在了翻译意如何让学生的说加入一点趣味呢？学生喜欢看图片，猜思阶段，以《王戎不意思，说自己的生活，那教师就让学生去看去猜去说。是不是瞎猜？要取道旁李》为例，“诸”出现了两次，那怎么猜呢？跟学生明确有根据地猜。学生联想到不懂的词语意思联想上下自己发现的方法更有成就文，所以也到文言文的上下文中去找，如“诸儿竞走取之”的“走”，感。还有一些古今意思不同的字词，启发学生联系自己的生活，看到很想吃的东西会怎么做？跑过再看“折枝”，有的学生会说折断去。“看道边李树多子折枝”中的让学生有画面感更直树枝，教师借助图片，枝条上挂满了果子，“折枝”是压弯枝条的意观地观察，学生一下子就发现，在这里笔者就通过在班级中开思。当学生知道了整篇文言文在讲什么，让孩子们勇敢地上台，用展小小故事会的形式，借助图片投影，带动作神态讲等等，帮自己话的话讲，还可以加入合理想象讲、助学生消化内化。2.4写但是要注意课后，感兴趣的学生还可以试着仿照着写一写。的是，这里写仅仅是让学生在读的基础上感受文言文的特点及体验的成功。可以填空模仿文言句式，如《伯牙鼓琴》中的“志在流水”“志在，”文言文都很简洁，小练笔还可以发挥想象，加上许多细节，相信几十个字的文言文变成几百字的有趣故更有成就感。事，同学间相互读一读，一定更有趣，3挑战群文不惧新———拓展提升从统编版三年级下册教材开始，文言文书后多了阅读链接《南辕北辙》，六上《文或资料袋。如三下《守株待兔》后出现的是）后补充了知己的诗句。在言文二则》（《伯牙鼓琴》《书戴嵩画牛》现在的大阅读时代，如果仅仅满足与教材中的篇目已经远远不感受更多经典篇目。同够，学习文言文能帮助学生拓展阅读面，挑战文言文群文阅读，能时，在同样的时间内阅读更多的文本，培养帮助学生不过分追求字词解释，把时间花在扩大拓展阅读、不要太难，选语感、提升理解力上。当然，选文的时候也要注意，保护学生择跟教材主文本主题相似的，或同一个主题的不同面，同时，也可以借助课阅读兴趣，巩固拓展提升，不增加额外负担。帮助学生提升兴趣。外读物小古文每天和孩子坚持阅读，为之后立足课堂，让文言文教学带给学生更多活力与生机，吾的学习埋下兴趣的种子，接下来的实践与反思仍是重中之重，将上下而求索。（上接第34页）较长的双链DNA片段，并粘贴在教室前黑板两侧。老师：观察四个大组的四个DNA模型，找出它们的相同点和不同点。学生观察，描述。（相同点，两条链组成，两条链的方向相反，一条从3'到5'，另一条从5'到3'，外侧都是磷酸和脱氧核糖交替排列，内侧是碱基对，A与T配对，G与C配对）师生总结DNA的结构特点。形成了DNA的多老师：不同的DNA，碱基排列顺序不同，这是样性，但对于一个特定的DNA，碱基排列顺序又是固定的，后介绍DNA指纹技术在生活中的应用。DNA的特异性，设计意图：对比分析模型，有助于学生理解DNA的结构特点，避免死记硬背，提升思维水平和学习效率。5教学反思有本课通过小组合作建立、修正模型，避免学生死记硬背，基于资料，解助于学生直观地认识DNA的结构。亲手制作模型，决制作过程中遇到的问题，有助于提升学习的主动性，同时培养学生的科学思维、科学探究能力。基于证据的争论，培养学生敢于质疑的态度和批判性思维。参考文献：教学设计[1]吴先亮.基于科学史及模型构建的“减数分裂过程”[J].生物学教学,2020，45（9）：33-35.（2017年版）[2]普通高中生物学课程标准[S].人民教育出版社,2018.-212-