例谈自制直观教具在生物教学中的作用

刘训开

摘要以自制DNA分子结构的磁板模型为例，谈了自制直观教具在教学中的作用。

关键词直观教具生物学教学

中图分类号G633.91文献标识码B

直观教具是指教学中为学生提供感知材料的实物、模型、图表等教学用具。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》倡导探究性学习，以便改变学生的学习态度和方法，锻炼学生动手能力，主动获取新知识的能力，培养学生创新精神和实践能力。所以在教学过程中合理正确使用直观教具，教师的讲解才能生动、直观、形象、切实，能提高学生的学习兴趣，丰富感性知识，帮助学生理解抽象知识，形成明确的概念，发展学生的观察能力和思维能力。下面以“自制DNA分子结构的磁板模型”的教具在DNA分子结构和复制教学过程中的实际应用为例，概述自制直观教具在新课教学过程中的作用以及效果。

1自制DNA分子结构的磁板模型

1.1模型制作材料与工具

(1)材料：铁丝(直径1 mm)10 m，白报纸3张，圆形橡皮擦20块(直径2.5 cm)，透明胶带，强力磁钉20颗。

(2)工具：剪刀，小刀，刻度尺，手钳，记号笔。

1.2制作步骤

(1)白报纸裁剪为5 cm，宽的纸条，折叠为正五边形，代表脱氧核糖，共20个；

(2)白报纸裁剪为3 cm宽的纸条，折叠为长方形纸块，代表含氮碱基，共20个；

(3)用圆形橡皮擦代表磷酸分子；

(4)准备20 cm长的铁丝20根；

(5)用铁丝将圆形橡皮擦(磷酸分子)、五边形纸块(脱氧核糖)、正方形纸块(含氮碱基)，按照脱氧核苷酸的结构串联起来，用记号笔标记出磷酸、脱氧核糖和碱基(A、T、G、C各5个)；

(6)将磁钉嵌入五边形纸块(脱氧核糖)中，并用胶布封贴好；

(7)准备10cm长的铁丝22根，代表连接脱氧核苷酸的磷酸二酯键。

这样就制作出20个脱氧核苷酸的磁版模型。可以在黑板上演示一个具有10对碱基对的DNA双链平面结构，如图1所示。

1.3教具主要功能

本作品主要用于DNA分子的结构和复制的教学，通过本作品形象具体的展示，可以帮助学生理解掌握以下知识：

(1)DNA的基本单位——脱氧核苷酸的分子组成；

(2)脱氧核苷酸链的形成过程；

(3)DNA双链的形成方式(反向平行)；

(4)含氮碱基的种类、碱基互补配对原则以及数量关系。

1.4教具主要特点

(1)本作品属于磁板教具，便于在黑板上摆放，在教学过程中省去画图例这一繁杂过程，节约课堂时间，方便教学；

(2)使用方便，有助于学生亲手操作；

(3)制作材料常见易得，方法简单；

(4)成本低廉，本作品共花人民币10元；

(5)可以拆卸，方便携带。

1.5模型在实际教学中的使用

本节内容为2课时。第一课时讲DNA分子的结构，第二课时讲DNA分子的复制。本自制直观模型主要用于讲解DNA分子结构，帮助学生构建DNA的感性认知，在脑海中构建出DNA分子的直观结构和特点。为学生下一步对DNA分子复制过程的知识构建做铺垫。

课堂教学过程中教师做简短引言后，设置以下问题情境：

(1)构成DNA分子的基本单位是什么?

(2)基本单位的化学构成有什么特点?

(3)这些基本单位最终如何构成DNA分子?

(4)DNA分子结构有什么特点?

然后由学生阅读教材，分组讨论归纳，由小组选出代表回答以上问题，并且各小组相互补充。教师首先让学生对课本知识框架有了基本认识。为了更进一步巩固对DNA分子结构的认知，教师对小组代表的回答做出评价后，拿出DNA分子结构的磁板模型，再选一名学生到黑板上一边讲解一边搭建DNA的平面模型。这样层层深入直观地展示出DNA分子的基本单位——脱氧核苷酸的化学结构特点、脱氧核苷酸链的形成过程以及DNA分子双链的形成方式和结构特点。在此过程中教师充分发挥学生的主观能动性，尽量让学生在课堂上就掌握基础知识，又培养了学生的观察：归纳以及表达能力。最后教师做出评价，加以归纳补充做出本课的知识总结。

在本课时的教学过程中，学生积极性都很高，能非常主动地参与互动和讨论，从实际教学效果(课后作业情况等)来看基本达到预期的教学目标。但是在全班讨论，特别是学生代表讲解过程中，教师要注意控制课堂秩序，避免部分学生因观点、认知差异造成争论而过度喧哗或者小组代表发表意见或者讲解时其他学生冷场不听或不予互动。因此课堂前教师要全方位考虑各种突发的意外事件，设想出解决措施等，否则就会因为控制不好课堂而不能实现预期的教学环节和目标。

2教学实例总结

在本教学实例对于直观教具的使用主要给笔者如下几点感悟。

2.1直观教具是激发学生兴趣的有效手段

由于课本知识呈现方式比较传统、死板，容易使学生产生厌倦心理，从而降低其对知识的学习兴趣，也就减少了对知识渴求愿望，失去兴趣。所以在教学设计过程中，教师就要大胆的改变课本知识的呈现方式，从而吸引学生注意力，提高学生兴趣。直观教具就是一种比较有效的知识呈现载体，因为直观教具能直观形象的展现事物特点，化抽象为具体。根据与学生的交谈和教学经历来看，学生对于教具是十分喜欢和渴望的。为此直观教具的使用过程中，教师先要造成学生渴望教具出现的心理，以便教具出现后能吸引学生认真观察和积极思维。因此，演示教具前应有简短的引言，努力激发学生想看、想弄清楚某些问题的欲望。然后再展示利用教具讲解演示，是学生轻松理解掌握相应知识。这样既提高了学生的学习兴趣，又减轻了学生的学习为难情绪。

2.2直观教具的使用策略

直观教具虽然有很多优点，但也并不是使用了教具就可以达到预想的教学效果，使用的时机、方法以及教具的选择都会对教学效果有直接的影响。教具使用的适合时机必须设计好，及时准确地把直观教具演示给学生看，才会收到良好效果，如果学生过早看到教具，在使用时就学生也就失去了新鲜感，达不到吸引学生的效果。例如笔者在第一个班使用DNA分子模型时，课前叫科代表就拿到教室里去了，结果很多学生课前就看到了，在教学环节使用中明显发现大部分学生注意力并不是很集中，并未有新鲜感。所以在第二个班使用时，笔者就装在盒子里自己拿到教室里，在需要使用时才打开盒子拿出来，学生新奇感大大增加，较好提高了学生的注意力和课堂趣味。直观教具在教学中一般作为说明材料，教师指着各种教具说明它们的形态、结构等，教具对教师的语言起证实、具体化和形象化作用，例如本课案中DNA分子的磁板模型。直观教具也可作为观察和探索的材料教师运用教具指导学生观察、思考、回答问题，并得出结论。在使用时教师还要加以讲解，补充完善，将知识构架完整。在教具选择上要根据知识的难易程度，教学设计需要来确定教具的种类和使用对象，对于难的知识点，教具一般由老师来具体使用，简单的可以由学生动手操作使用。

总之直观教具在教学过程有极其重要的作用。它既增加了相应知识的直观性，调动了学生的感官认识，提高对相应知识的感应认识，又培养了学生积极探索、勇于实践的科学精神。当然自制教具是一个繁杂，不断改进的过程。所以教师在制作和使用上要不断更新观念，持之以恒，努力制作出一些受学生喜欢、老师爱用的一些经典教具。

参考文献：

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[2]陈素琴小学数学课堂如何有效使用教具与学具[J]，新课程研究(基础教育)，2010，(3)

[3]苏红梅“DNA分子结构”一节的教材分析[J]，中学理科(综合版)，2007，(7)

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