李曉杰

摘 要 學(xué)生自主畫(huà)出DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖、講述DNA分子的平面結(jié)構(gòu)圖含義和學(xué)生之間相互評(píng)價(jià)以及闡述DNA分子復(fù)制和PCR的異同點(diǎn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自主復(fù)習(xí)和探究相關(guān)知識(shí)，體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)”的課堂教學(xué)理念。

關(guān)鍵詞 DNA分子 結(jié)構(gòu)和復(fù)制 教學(xué)設(shè)計(jì)

中國(guó)分類號(hào)：G642.421

1 教材分析

“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制”是人教版高中生物學(xué)教材《遺傳與進(jìn)化》（必修二）第三章《基因的本質(zhì)》的第二節(jié)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》和第三節(jié)《DNA的復(fù)制》的內(nèi)容。這部分內(nèi)容是對(duì)必修一 “DNA分子的化學(xué)組成和分布”等問(wèn)題的進(jìn)一步細(xì)化，又是必修二“基因的概念、基因的表達(dá)、基因突變和基因重組以及基因工程”等內(nèi)容的基礎(chǔ)，同時(shí)為更好地復(fù)習(xí)選修一“DNA的粗提取與鑒定、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段”和選修三“基因工程”等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。

在普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中，“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制”的要求為理解層次，要求學(xué)生收集并整理有關(guān)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的相關(guān)信息，建立知識(shí)間的聯(lián)系，解釋推斷生物事實(shí)。在北京卷考試說(shuō)明中，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識(shí)、技能和研究方法，分析各種生物學(xué)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，通過(guò)推理和判斷，得出正確結(jié)論并解答問(wèn)題。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 概述DNA分子的結(jié)構(gòu)層次和特點(diǎn)；概述DNA分子的復(fù)制過(guò)程；區(qū)別DNA復(fù)制與PCR的異同；解釋DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制如何保證遺傳信息的穩(wěn)定性。

2.2 能力目標(biāo) 運(yùn)用知識(shí)框架對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)。

2.3 情感態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo) 認(rèn)同生物科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程；關(guān)注DNA分子在社會(huì)生活中運(yùn)用的進(jìn)展；

3 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

3.1 創(chuàng)設(shè)情境 學(xué)生觀察北京中關(guān)村“雙螺旋”雕塑的圖片，說(shuō)出雕塑中蘊(yùn)藏的生物學(xué)知識(shí)，思考“為什么要在電子科技發(fā)達(dá)的中關(guān)村樹(shù)立一個(gè)生物模型--DNA分子的模型？”，從而引出本節(jié)的復(fù)習(xí)內(nèi)容。

3.2 DNA分子的結(jié)構(gòu)層次和特點(diǎn) 學(xué)生畫(huà)圖DNA分子的平面圖模式圖并說(shuō)出圖中所蘊(yùn)藏的信息，通過(guò)復(fù)習(xí)體驗(yàn)枯燥抽象的DNA分子結(jié)構(gòu)，較深刻地掌握該部分內(nèi)容。通過(guò)這個(gè)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生訓(xùn)練了表達(dá)能力，通過(guò)完成學(xué)案，進(jìn)行梳理和整合，達(dá)成有效的教學(xué)目標(biāo)。

（1）學(xué)生活動(dòng)一：

請(qǐng)一名學(xué)生在黑板上畫(huà)出DNA分子的單鏈結(jié)構(gòu)平面圖，其余學(xué)生在學(xué)案的相應(yīng)位置上畫(huà)出。然后，請(qǐng)?jiān)诤诎迳献鲌D的學(xué)生解讀其畫(huà)的DNA分子的單鏈結(jié)構(gòu)平面圖，如四種基本單位名稱、四種堿基名稱、限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用位點(diǎn)以及基本組成元素等。最后，學(xué)生之間解讀內(nèi)容作出合理評(píng)價(jià)。

（2）學(xué)生活動(dòng)二：

請(qǐng)一名學(xué)生在黑板上畫(huà)出已畫(huà)的DNA分子單鏈結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)鏈?zhǔn)疽鈭D，其余學(xué)生在學(xué)案上完成。然后，請(qǐng)?jiān)诤诎迳献鲌D的學(xué)生解讀示意圖的含義，如堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵的名稱、解旋酶作用位點(diǎn)和堿基互補(bǔ)配對(duì)原則等。最后，學(xué)生之間解讀內(nèi)容作出合理評(píng)價(jià)，并完成學(xué)案上DNA分子的結(jié)構(gòu)層次圖。

3.3 DNA分子的復(fù)制 比較能力是歸納總結(jié)、概括評(píng)價(jià)等更高思維能力的基礎(chǔ)。在生物教學(xué)中，教師應(yīng)該注重學(xué)生對(duì)比較法的掌握，這樣可以幫助學(xué)生感知、識(shí)記、理解、綜合運(yùn)用生物知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率；老師掌握比較法，便于抽象知識(shí)的講解，化難為易，突破難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，從而提高教學(xué)效率。橫向比較法是把同類生物對(duì)象在同一發(fā)展階段上所呈現(xiàn)出的矛盾的各個(gè)方面加以比較的方法，例如從時(shí)間、場(chǎng)所、過(guò)程、條件、產(chǎn)物和特點(diǎn)等方面比較比較DNA分子復(fù)制與PCR的異同點(diǎn)。在學(xué)生們闡述DNA分子復(fù)制與PCR過(guò)程的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行橫向比較，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)有利于提高生學(xué)習(xí)積極性，從而區(qū)別異同，提高識(shí)記速度。最后，學(xué)生把達(dá)成一致的觀點(diǎn)填寫(xiě)在學(xué)案上，從而達(dá)到夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的目的。

學(xué)生活動(dòng)四：

多媒體展示視頻：平安重慶——高科技偵破技術(shù)為社會(huì)治安保駕護(hù)航。教師提出問(wèn)題：從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)采集到的兇手的DNA分子樣本是很珍貴的，為了更準(zhǔn)確地偵破案件，我們需要通過(guò)多次研究實(shí)驗(yàn)，那么怎樣擴(kuò)大我們的DNA樣本呢？

教師分別請(qǐng)支持通過(guò)DNA分子復(fù)制的方法來(lái)擴(kuò)大的DNA樣本的同學(xué)和請(qǐng)支持通過(guò)PCR的方法來(lái)擴(kuò)大的DNA樣本的同學(xué)盡量詳細(xì)地來(lái)闡述他們的觀點(diǎn)，然后請(qǐng)大家針對(duì)他們的發(fā)言作出思考，找出DNA分子復(fù)制與PCR的異同點(diǎn)，進(jìn)一步判斷是通過(guò)什么方法來(lái)擴(kuò)大DNA樣本，達(dá)到一致的共識(shí)。最后，學(xué)生在學(xué)案上填寫(xiě)關(guān)于比較DNA分子復(fù)制與PCR的異同點(diǎn)的表格。

學(xué)生活動(dòng)五：

觀察平安重慶新聞中涉及到的DNA指紋技術(shù)，學(xué)生思考如何證明案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)中的DNA和犯罪嫌疑人的DNA完全相同？通過(guò)思考分析從現(xiàn)場(chǎng)采集到的7個(gè)DNA血樣進(jìn)行合理判斷出哪一個(gè)是罪犯并說(shuō)明理由？教師在分析及肯定學(xué)生的回答的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)是因?yàn)镈NA 分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和特異性以及DNA 分子的精確復(fù)制才能保證此鑒定的順利進(jìn)行，提出質(zhì)疑：DNA分子能夠精確復(fù)制的原因是什么？從而引發(fā)學(xué)生的思維探究活動(dòng)。教師繼續(xù)請(qǐng)學(xué)生畫(huà)出DNA 分子的復(fù)制過(guò)程，同時(shí)體驗(yàn)邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制的方式，進(jìn)一步提出質(zhì)疑：DNA分子的復(fù)制過(guò)程會(huì)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤？指出DNA分子的復(fù)制主要還是以精確為主，確保遺傳信息的穩(wěn)定，強(qiáng)調(diào)DNA分子的復(fù)制錯(cuò)誤對(duì)于生物進(jìn)化的意義。

3.4 歸納總結(jié)

學(xué)生在復(fù)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容后，基本認(rèn)識(shí)到DNA的結(jié)構(gòu)決定了DNA的特性，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和半保留復(fù)制的準(zhǔn)確性，使得生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中選擇DNA作為主要的遺傳物質(zhì)。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出本節(jié)課的內(nèi)容和重難點(diǎn)，使學(xué)生歸納整理DNA分子的有關(guān)知識(shí)并構(gòu)建知識(shí)框架。

4 教學(xué)反思

面向全體學(xué)生，教師啟發(fā)性提問(wèn)，注重學(xué)生觀察力和思維能力的提升，讓學(xué)生自主畫(huà)出DNA結(jié)構(gòu)的平面圖和講述DNA結(jié)構(gòu)的平面圖含義等教學(xué)環(huán)節(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，把自主復(fù)習(xí)和自主探究滲透到復(fù)習(xí)知識(shí)的整個(gè)過(guò)程中，體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體，以老師為主導(dǎo)”的課堂教學(xué)理念。在課堂教學(xué)進(jìn)行到十五分鐘左右時(shí)，也就是學(xué)生的課堂注意力出現(xiàn)不集中時(shí)，教師播放《平安重慶》破案的新聞，再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師講述“DNA指紋技術(shù)”在親子鑒定和刑事偵查等方面的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程，通過(guò)學(xué)生分析犯罪嫌疑人的血樣本和作案現(xiàn)場(chǎng)的血樣本，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。本節(jié)課的知識(shí)容量并不大，可擴(kuò)展的內(nèi)容卻很多，這些內(nèi)容該不該都給學(xué)生加上，也值得讓我進(jìn)一步思考。

主要參考文獻(xiàn)：

劉寒松 2011-4 60頁(yè) 如何上好高三二輪復(fù)習(xí)課 理論研究

沈秋燕 2014 89頁(yè) 基于生物課堂有效教學(xué)的思考 理科考試研究（生物版）endprint