“DNA分子的结构”教学中的情境创设

朱小燕

摘 要：以“DNA分子的结构”一节教学为实例，进行了如下四个方面的情景创设：利用DNA分子有关的图文情境，激发探究学生欲望；利用DNA分子结构发现的科学史实情境，总结生物科研的一般方法；创设有关DNA分子结构构建的问题串，提升学生问题解决能力；动手构建DNA分子模型活动的情境，提升学生模型构建能力。

关键词：DNA分子的结构；情境创设；生物教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）11-082-1

所谓生物教学中的情境教育就是创设有情之境、活动之境，营造一个有情有趣的生物学习空间。高中生物教学中情境教育蕴含了真、情、活、美，是师生共享幸福生物教学的纽带。本文结合“DNA分子的结构”一课的教学实践，谈谈在生物课堂教学中如何通过创设与合理运用情境，实现感性与理性、形象与抽象知识的转化。

一、创设图文情境，激发探究欲望

在生物教学中可以遵循直观性原则，创设图文情境来发挥情境教育的移情作用，学生能形成身临其境的感受。如在“DNA分子的结构”引入时，考虑到DNA分子比较抽象，笔者先投影图片——矗立在北京中关村高科技园的标志性雕塑：DNA雕塑。以直观形象的DNA雕塑引入，可以拉近生物学中DNA知识与学生的距离。再请学生阅读材料：为纪念DNA分子双螺旋结构发现50周年，北京大学以双螺旋结构为蓝本向某公司定做了一座雕塑。但展览一段时间后，一位教授发现双螺旋呈顺时针，与50年前发现的双旋转结构不符。教授将这一消息反馈给了北大校方，左旋方向的不被认可，公司随后又为北大重新制作，并向北大索要二次制作的费用。但校方拒绝，公司将北大起诉到了法院。利用DNA雕塑真实清晰的图片和北大与某公司因DNA雕塑引发的官司，瞬间将学生的注意力集中到课堂上，从而顺利引入课题。

二、创设科学史实情境，总结科研方法

在生物教学中，教师可以按照教学需要及时创设生物科学史实来还原科学研究过程。本节课中，教师可以充分利用威尔金斯、沃森、克里克等科学家的研究历程，让学生沿着科学家的足迹，在获取相关知识的同时，总结科学研究的一般方法。通过创设DNA双螺旋结构的史实情境，同学们懂得了建构物理模型是自然科学研究中常用方法之一，沃森和克里克构建的DNA结构模型被认可，就是因为这一模型与原型“DNA结晶的X射线衍射图”相符。明白了结晶DNA的获得必须应用化学和物理的原理和方法，X射线衍射技术则主要运用物理学原理和方法。通过创设科学史实情境，学生还得到了更多方面的启示：在众多科学家中，两个年轻“小字辈”的科学家能脱颖而出并非偶然，他们对当前最新问题的研究兴趣是科学探究的前提；多学科交叉知识的背景是科学发现的基础；科学的思维方法，与他人团结合作、富有团队研究的品质以及善于利用前人的成果，是科学研究的关键。

三、创设问题情境，优化问题解决策略

教师应该依据知识间的逻辑关系，科学的设置问题情境，有针对性的提出问题，引导学生分析和推理，并及时予以启发与点拨，让学生在思考中体会学习的快乐。如在探究DNA分子结构的特点时，可以通过以下问题，创设思考情境：（1）DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？（2）DNA的基本骨架是由哪些物质组成的？它们分别位于DNA的什么部位？（3）组成DNA的碱基有哪几种？碱基是如何配对的？它们位于DNA的什么部位？（4）DNA的每一条链是如何形成的？每条链的连接有什么特点？两条链的连接方式是怎样的？（5）DNA只含有4种脱氧核苷酸，它为什么能够储存足够量的遗传信息？（6）DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的？（7）你能根据DNA分子的结构特点，提出DNA分子的复制方式吗？通过以上问题，教师可以进一步引导学生推测DNA分子复制可能的方式与特点，为下一章节的教学埋下伏笔。

四、创设活动情境，优化模型构建

情境教育强调进行有序的系统实践操作。如此，本节课中，教师可以事先整理好制作DNA双螺旋结构的各种材料和用具并加以分类，如代表磷酸的小圆片、代表脱氧核糖的五边形、代表碱基的正方形等等，然后以学习小组为单位，让学生动手制作DNA的结构模型。具体活动情境如下：老师在黑板上先画上8个游离的脱氧核苷酸，并注意涵盖4个碱基种类，接着提问：画的这些脱氧核苷酸，怎样将它们连接成一条DNA单链呢？是把这个脱氧核苷酸的碱基和下一个脱氧核苷酸的碱基连接，还是把磷酸基团连接，再或者是连接五碳糖？老师指导学生自主学习课本DNA平面结构的分子图，然后请学生上黑板将已有的从上而下的8个游离的脱氧核苷酸连接成一条链，并请学生用已有的材料制作出一条DNA单链的模型。接着指导学生在板图已有的DNA单链的右边，画DNA的另一条链，并要求学生制作第二条链的模型。教师点拨学生注意第二条链要与制作的第一条的碱基要互补配对。制作完成后，引导学生思考为什么DNA分子中总是碱基A与T，G与C配对？学生很快发现因为嘌呤分子大于嘧啶分子，而构成DNA的两条链是平行的，只有嘌呤和嘧啶配对，才能保持DNA的两条链平行，碱基对的长度才一样。

总之，生物教学中创设教育情境都是渗透着教者意图，教育情境使学生的生物学习不再是一个封闭的空间，而是富有内涵且充满情趣的学习。在生物教学中，只要情境、教师、学生三者之间形成良性的心理场，教学活动便会进入积极向上的沸腾状态。

[参考文献]

[1]朱正威，赵占良.生物2必修遗传与进化教师教学用书[M].北京：人民教育出版，2007.