李清華浙江省紹興柯橋區(qū)豫才中學(xué)

基于問題引領(lǐng)的探究活動中落實概念學(xué)習(xí)
——以《DNA的復(fù)制》一節(jié)為例

李清華
浙江省紹興柯橋區(qū)豫才中學(xué)

通過設(shè)置層層遞進的問題串，組織學(xué)生分組討論，引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的探究歷程，設(shè)計實驗，嘗試運用“假說—演繹”法建構(gòu)概念；通過動手制作模型，主動參與探究過程，獲得“DNA復(fù)制”核心概念；領(lǐng)悟科學(xué)家在探究過程中解決問題的思路和方法，逐步養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，有利于科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

科學(xué)素養(yǎng)；問題；探究；概念；DNA的復(fù)制

1 教學(xué)理念與設(shè)計思路

新課程的基本理念之一是“提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)”，它是指“公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀，它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力?！盵1]這句話說明了探究性學(xué)習(xí)與概念學(xué)習(xí)的淵源與聯(lián)系，二者對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是相輔相成，密不可分的。

生物是作為一門實驗性學(xué)科，引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的探究歷程將有助于學(xué)生深入理解基本概念和基本原理。而探究性學(xué)習(xí)中的探究起源于問題，以問題為驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計實驗，自主探究；同時通過設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生小組討論，共同解決問題，既發(fā)展了思維，又獲得了基本概念。[2]

在《DNA的復(fù)制》一節(jié)的概念學(xué)習(xí)中，教師可圍繞“DNA的復(fù)制過程”核心概念設(shè)計“DNA的復(fù)制方式”、“DNA的復(fù)制的條件”等一系列針對性的探究性問題，激發(fā)學(xué)生探究的欲望，從而幫助學(xué)生獲得核心概念。

2 教學(xué)背景分析

2.1 教材分析

“DNA分子復(fù)制”是是浙科版高中生物必修2課本第三章第3節(jié)內(nèi)容，它是遺傳學(xué)的基本理論?！癉NA的復(fù)制”是前一節(jié)內(nèi)容“DNA的分子結(jié)構(gòu)”的延續(xù)，也是學(xué)習(xí)“DNA分子的功能”的開始，本節(jié)內(nèi)容與細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂以及基因突變等內(nèi)容有密切的聯(lián)系，因此本節(jié)課在高中生物教材中占有較為重要的地位。學(xué)好這一節(jié)課，對于學(xué)生深刻認識遺傳的本質(zhì)是非常重要的。

本節(jié)課教學(xué)重點是：活動——資料分析：探究DNA的復(fù)制制過程以及DNA的半保留復(fù)制特點。難點：探究DNA的復(fù)制制過程的資料分析活動的組織及DNA的半保留復(fù)制特點的分析和理解。

2.2 學(xué)情分析

在已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的分子結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂等基本知識的基礎(chǔ)上，但由于DNA分子肉眼看不到，本節(jié)課內(nèi)容具有一定的抽象性，基于高中生的認知體系基本形成，認知能力不斷完善；能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。因此在教學(xué)中，除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。[3]

3 教學(xué)目標

3.1 知識與技能

記住DNA復(fù)制的概念；簡述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點；知道DNA復(fù)制在遺傳上的意義。

3.2 過程與方法

利用科學(xué)家探索DNA復(fù)制的經(jīng)典實驗,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力；通過小組討論交流,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、創(chuàng)新思維能力及表達能力。

3.3 情感態(tài)度與價值觀

體驗科學(xué)家認識DNA復(fù)制的思維過程,形成良好的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度；通過分組探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識和科學(xué)態(tài)度。

4 教學(xué)過程

4.1 利用視頻，導(dǎo)入新課

視頻電視節(jié)目《等著你》中，分離多年的父子相認場景，問：“什么方法鑒定他們就是親身父子呢？”導(dǎo)入新課。學(xué)生：“DNA親子鑒定”。

4.2 制作模型，問題延伸

小組活動：模擬DNA分子的復(fù)制過程。

（1）準備工作：教師在課前事先以小組為單位發(fā)下去，準備材料為：剪刀，膠棒，紙條，信封內(nèi)含4種脫氧核苷酸

（2）提出要求：以紅紙上DNA為模板，利用所給信封內(nèi)的原料(4種脫氧核苷酸打印在綠紙上)，將模擬過程產(chǎn)生的子代DNA粘貼在白紙上，請用紅筆畫出有關(guān)化學(xué)鍵

（3）小組合作：學(xué)生在模擬過程中，首先用剪刀將DNA模板從中間剪開，模擬了解旋酶將氫鍵斷裂，然后按照堿基互補配對原則合成子鏈，合成之后發(fā)現(xiàn)脫氧核苷酸之間并沒有連接成鏈，而相鄰脫氧核苷酸指之間要通過磷酸二酯鍵連接，必然要用DNA聚合酶。小組在討論完成過程中掌握了DNA復(fù)制的過程，首先解旋，然后合成子鏈。[4]

（4）成果展示，相互評價

學(xué)生根據(jù)模擬DNA復(fù)制的過程，通過親身體會DNA復(fù)制時所用的模板，原料、酶、能量等，然后老師出示DNA復(fù)制過程圖解，強化理解。同時各小組成員將自己小組的作品集中到前面讓學(xué)生展示，相互評價，比較哪一組做既美觀又科學(xué)。

（5）小組討論，解決問題

問題1：請同學(xué)們通過上圖思考：DNA復(fù)制時，是解旋完成后再復(fù)制？還是解旋的同時復(fù)制就已經(jīng)開始了？

學(xué)生答：邊解旋邊復(fù)制，然后教師多媒體播放DNA復(fù)制的過程，強化DNA復(fù)制特點。

問題2：DNA復(fù)制如此精確的原因？

學(xué)生答：源于DNA分子規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)和復(fù)制時嚴格遵循了堿基互補配對原則

4.3 課堂小結(jié)，解決問題

問題3：你現(xiàn)在能解釋一下為什么做DNA親子鑒定就可以確定他是丟失孩子的親生父母了嗎？

5 教學(xué)反思

本節(jié)課教師通過設(shè)置問題串，組織學(xué)生分組討論、推測并鼓勵學(xué)生對DNA復(fù)制方式進行大膽猜想，嘗試運用“假說—演繹”法建構(gòu)“DNA半保留復(fù)制”這一概念。學(xué)生不斷地嘗試完成具有一定挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)任務(wù)；并沿著科學(xué)家的探究歷程，主動參與探究過程，在提出假設(shè)、設(shè)計實驗、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)的過程中，獲得生命科學(xué)的基本概念，同時領(lǐng)悟科學(xué)家在探究過程中解決問題的思路和方法，感受了科學(xué)探究的魅力，逐漸養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，有利于科學(xué)素養(yǎng)的提高。

[1]淺談新課改下高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng).時代報告學(xué)術(shù)版，2013

[2]蔡偉強.淺談問題情境教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用.生物學(xué)教學(xué)，2013.8

[3]郭正剛.“DNA的復(fù)制”一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計.中學(xué)生物學(xué)，2014

[4]陳小芹.“DNA的復(fù)制”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計.中學(xué)生物學(xué)，2012