生物学科社团活动中落实核心素养的教学策略初探

李鹏鸽

摘要：高中生物课程改革的不断深入，发展学生的核心素养成为课改的关键。高中生物课程探索的实践，体验生物学知识的形成过程、感悟生物学思想、方法等内容，也离不开实践活动的开展。本文以“DNA分子结构”为例，开展高中生物社团活动教学中渗透生物核心素养的实践研究，使高中生物学科教学的三维目标得以完美实现又达到了对学生核心素养的培养。

关键词：生物社团;核心素养;DNA分子结构

1 教材分析

《DNA分子的结构》一节，由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构特点以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成。从知识结构的角度看，本节内容是在学生学习了必修模块Ⅰ《核酸的结构》。关于DNA双螺旋结构的特点和碱基互补配对原则又是学习“DNA分子的复制”以及“基因表达”等内容的重要基础。

与教材相比，本次社团活动没有直接讲述DNA分子的结构特点，通过学生动手尝试建构模型，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，加深对DNA分子结构特点的理解。

2 教学目标

2.1 生命观念

组成DNA分子的基本单位──四种脱氧核苷酸;概述四种脱氧核苷酸构成DNA分子双螺旋结构的方式。

2.2 科学思维 科学探究

尝试DNA双螺旋结构模型的制作，初步知晓科学探究的基本方法（如模型建构法，学科知识的交叉应用）。

2.3 社会责任

科学家锲而不舍、执着追求、合作交流的科学精神;认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。

3教学过程

3.1 创设情境，导入新课

陈佩斯父子、牧羊犬遗传现象，如此神奇的遗传现象、背后谁才是真正的导演者？学生学习热情开始高涨，并表现强烈求知欲。

3.2  问题探究，激发思维，渗透科学思维的学科核心素养

3.2.1 DNA的基本组成成分

学生：学生代表拆卸DNA双螺旋模型，得到6种物质。

教师提问：六种物质如何构成脱氧核苷酸，如何用简式表示？

社团活动上，教师引导学生分组展开讨论，动手实践，每个活动小组展示连接成果。

教师用多媒体展示正确的连接方法。设计意图：以学生为主体，自主合作探究，培养学生的科学思维和科学探究核心素养。

3.2.2 DNA分子结构模型的建构，渗透科学探究的核心素养

【构建模型1】学生分组制作DNA分子的基本单位模型。

学生互相交流共构建出4种脱氧核苷酸。

教师追问1：四种脱氧核苷酸不同之处？（碱基的种类决定了脱氧核苷酸的种类）如何为四种脱氧核苷酸命名？（依据碱基名称）

教师追问2：4种脱氧核苷酸又是怎样构成DNA分子呢？（和学生一起阅读课本），

【构建模型2】要求学生4人合作完成4个脱氧核苷酸组成长链的模型制作。（学生以小组为单位，制作模型，教师巡视，及时发现问题，适当引导。）小组展示自己的模型。

设计意图：通过自主实践，小组合作探究，培养学生探究思路方法，包括实践能力、合作能力、创新能力等关键能力，也包括探究精神、科学态度、团队精神、创新精神等品格。

3.2.3 DNA分子结构模型的建构，渗透生命观念的核心素养

【构建模型3】追随科学家的脚步一起探索，让他们来评判（引进DNA结构的发现史）。

教师简述：沃森和克里克首先借用威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图中反映出的有关数据，推算出了DNA分子呈螺旋结构。

引导讨论：初步认识碱基互补配对原则的含义及意义：A与T配对;C与G配对。

归纳总结： DNA分子的双螺旋结构的要点：整个DNA分子：（1）由两条链组成，关系：平行，方向：反向。如何体现反向？引导学生观察所构建的模型：（纠正模型中的典型错误，启发得出：一条DNA分子中有2个游离的磷酸基团，一条链磷酸在头部，另一条链磷酸在尾部;所以为反向平行。补充：脱氧核糖的方向和画法。）DNA分子的一条链：（2）外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，形成了楼梯的“扶手”，即基本骨架;内侧是碱基，形成了“台阶” 。

DNA分子两条链之间：（3）两条链之间，碱基与碱基连接。（A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。）G、C配对形成一个碱基对，碱基对之间通过一种化学键连接——氢键，G、C之间三个氢键，A、T之间两个氢键。

设计意图：教师引导学生利用组件，逐步递进，构建DNA结构模型，渗透科学思维中“模型与建模”的核心素养，渗透生命观念中“结构与功能观”的核心素养。

3.3  知识迁移，渗透社会责任的学科核心素养

学生比較小组之间的模型，思考，教师引导学生，逐步引出DNA分子的结构和DNA分子的结构特点。

3.3.1  DNA分子结构的特性—稳定性

比较小组之间的模型，DNA模型的共同点是什么？

（a.脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序 b.碱基互补配对原则; c.稳定的双螺旋结构;）——稳定性

3.3.2  DNA分子结构的特性—多样性

各小组构建的DNA完全相同吗？

（不一样，碱基对的数目和排列顺序千变万化）——多样性

（补充：对于一个碱基位置来说，可以有四种可能，那么对于一个DNA分子，如果有2000个碱基对，有多少种排列顺序？ 42000。拓展延伸：DNA分子的多样性，导致生物多样性，有了各种各样的种族和人民。

3.3.3 DNA分子结构的特性—特异性

对于每个人来讲，其体内DNA分子碱基对的排列顺序是特定的吗？

每一个DNA分子碱基对的特定排列顺序 ——特异性。

设计意图：教师结合具体生活实践问题，亲子鉴定、DNA指纹技术的相关生活经历，培养学生用生物学专业术语解释生活现象的能力，激发学习热情，渗透生命观念中“结构与功能观”的学科核心素养。参与个人与社会事务的讨论，辨别迷信和伪科学的社会责任的核心素养。

4 教学反思

本次社团课程最突出的特点，是采取了启发式教学，注意了概念的生成和建构过程，激活了学生思维活动，体现了新课程倡导的基本理念。如①让学生主体通过观察、思考、分析、归纳以及总结等等过程主动地构建DNA结构等新知识;②运用现实生活的例子与本节知识点联系，总结归纳DNA特性;③穿插于课堂中的“问题串”，能够较有效地与学生的互动，调动学生学习积极性，形成较好的交流氛围。在社团实践教学中可以利用学生的知识基础并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略，将新知识有效地整合进学生原有的知识网络中，使学生的知识体系得到丰富和发展，这样就能更深刻地认识到生命世界的丰富多彩和无穷奥妙，而学生的生物学核心素养也将得到进一步的提高。

参考文献：

[1] 吴学峰. 浅谈生物社团对培养学生学科核心素养的作用[J].中学生物学，2017：4：77-78