陸奇

摘 要：為使高中生物的模型方法教學(xué)更加有效，教師以開(kāi)發(fā)符合教學(xué)和學(xué)習(xí)需求的紙質(zhì)模型作為突破口，通過(guò)整合教材資源、替換教材活動(dòng)和添加教學(xué)內(nèi)容等教材二次開(kāi)發(fā)策略，創(chuàng)造和改進(jìn)紙質(zhì)模型、合理規(guī)劃課堂模型建構(gòu)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí)、促進(jìn)其生物學(xué)有關(guān)核心概念和理性思維形成的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：教材資源；二次開(kāi)發(fā)；紙質(zhì)模型；模型方法

模型是人們?yōu)檠芯磕骋粋€(gè)對(duì)象（原型）而創(chuàng)造出的原型的替代物[1]，利用模型方法進(jìn)行教學(xué)是高中生物教學(xué)中常用的手段，通過(guò)模型建構(gòu)活動(dòng)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)建立模型中的思維過(guò)程，領(lǐng)悟模型方法，并獲得或鞏固有關(guān)生物學(xué)概念[2]。高中生物教學(xué)中有部分模型資源。一方面，教材中已有的結(jié)構(gòu)模式圖、結(jié)構(gòu)示意圖、原理過(guò)程圖解等插圖都是教學(xué)中的科學(xué)模型；另一方面，教材中也設(shè)計(jì)了模型建構(gòu)活動(dòng)，如人教版中有“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”“制作DNA雙螺旋模型”“建立血糖調(diào)節(jié)的模型”等活動(dòng)。但教育工作者在運(yùn)用模型方法時(shí)， 要自覺(jué)立足于實(shí)踐， 致力于模型的改進(jìn)[3]，教師模型改進(jìn)和創(chuàng)新過(guò)程中，應(yīng)該認(rèn)真研究教材，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚?，使之更加符合教師的教學(xué)需要和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[4]。筆者通過(guò)對(duì)教材的二次開(kāi)發(fā)，創(chuàng)新或改進(jìn)了部分紙質(zhì)模型。

一、整合教材插圖 創(chuàng)新紙質(zhì)模型

高中生物教材中有許多結(jié)構(gòu)模式圖、結(jié)構(gòu)示意圖、原理過(guò)程圖解等插圖，教師可以整合這些教材資源來(lái)開(kāi)發(fā)模型，化靜態(tài)媒體為動(dòng)態(tài)模型。如“基因控制蛋白質(zhì)的合成”在各地版本的高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》中都有相應(yīng)的插圖說(shuō)明轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，但由于這部分內(nèi)容復(fù)雜抽象，學(xué)生不太容易通過(guò)觀察靜態(tài)的插圖而在腦海中形成動(dòng)態(tài)的生理過(guò)程。例如筆者整合不同版本的插圖，構(gòu)建了模擬“基因控制蛋白質(zhì)的合成”的紙質(zhì)模型。

整張?jiān)O(shè)計(jì)圖可利用廢棄的機(jī)讀卡大量打印，學(xué)生拿到紙質(zhì)模型后將各個(gè)模型元件用剪刀剪下，在空白條上可以寫(xiě)出以基因的一條鏈（如下鏈）為模板鏈轉(zhuǎn)錄而來(lái)的mRNA序列；將核糖體模型沿著黑線處切開(kāi)，然后將寫(xiě)好的mRNA序列模型插入核糖體模型中，在特定的細(xì)胞內(nèi)部背景下（背景可以用A4紙打?。?，模擬核糖體沿著mRNA移動(dòng)、合成多肽鏈的過(guò)程（見(jiàn)圖2）。本紙質(zhì)模型可以讓學(xué)生分組合作，共同模擬基因控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，體驗(yàn)遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程。

二、替換教材活動(dòng) 開(kāi)發(fā)紙質(zhì)模型

不同版別的高中生物教材中安排了較多的課外探究活動(dòng)，但部分探究活動(dòng)受氣候等多種因素的限制，較難實(shí)際開(kāi)展，這時(shí)利用模型模擬是較好的替代方法。如不同版別的高中生物學(xué)教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中安排了“利用樣方法調(diào)查種群密度”的探究活動(dòng)，如人教版中安排的探究活動(dòng)是“調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度”，蘇教版安排的探究活動(dòng)是“測(cè)定菜地中蝸牛的種群密度”。如果這些探究活動(dòng)受條件因素影響不能開(kāi)展，可以通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)的紙質(zhì)模型模擬這個(gè)探究活動(dòng)，如筆者構(gòu)建了如圖3所示的紙質(zhì)模型（打印后尺寸為20cm×20cm），其中黑色圓點(diǎn)代表蒲公英個(gè)體，圖紙中其他形狀圖形代表其他植物，學(xué)生可以利用此紙質(zhì)模型在課堂上模擬“調(diào)查草地中蒲公英的種群密度”活動(dòng)，還可以通過(guò)提供不同形狀的模型模擬不同地形讓學(xué)生選擇合適的取樣方法。這樣的模擬活動(dòng)應(yīng)用范圍更廣，更易操作，在一定條件下可以作為教材中的課外探究活動(dòng)的替代方案。

三、添加教材內(nèi)容 改進(jìn)紙質(zhì)模型

添加就是教師提供給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)材料，對(duì)教材內(nèi)容做進(jìn)一步的拓展。教師增加教學(xué)內(nèi)容的行為是比較常見(jiàn)的，其主要目的和作用為添加教學(xué)內(nèi)容，幫助創(chuàng)設(shè)情境，實(shí)現(xiàn)概念深化和促進(jìn)知識(shí)遷移。如人教版高中生物學(xué)教材選修3《現(xiàn)代生物科技專題》中安排了“重組DNA分子的模擬操作”活動(dòng)，活動(dòng)中的紙板設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，僅安排了利用EcoR Ⅰ進(jìn)行酶切的模擬操作，而實(shí)際操作過(guò)程中需要人為選擇和設(shè)計(jì)酶切方案。筆者在此活動(dòng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了紙質(zhì)模型，將模型設(shè)計(jì)如圖4所示，質(zhì)粒模型和目的基因模型可用不同顏色的彩紙打印，質(zhì)粒模型可以剪下后首尾相連成環(huán)狀。

利用這兩個(gè)模型元件，可以組織學(xué)生完成下列三個(gè)重組質(zhì)粒的建構(gòu)過(guò)程：①選擇合適的酶，通過(guò)單酶切將目的基因插入載體質(zhì)粒中，觀察連接的可能性。②選擇合適的酶，通過(guò)雙酶切將目的基因插入載體質(zhì)粒中，觀察連接的可能性，總結(jié)優(yōu)點(diǎn)。③利用BamH Ⅰ 、 Bgl Ⅱ和Sma Ⅰ 進(jìn)行雙酶切將目的基因插入載體質(zhì)粒中，觀察連接后能否被BamH Ⅰ 或Bgl Ⅱ酶切。通過(guò)以上模型活動(dòng)的改進(jìn)、教學(xué)內(nèi)容的添加，讓學(xué)生去選擇、比較和實(shí)踐，促進(jìn)其對(duì)相關(guān)概念的深化和能力的提高。

四、結(jié)語(yǔ)

教師對(duì)教材的二次開(kāi)發(fā)的目的是為了使之更加符合教師的教學(xué)需要和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，過(guò)程中要綜合分析教師、學(xué)生、教材之間的關(guān)系，可創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)生物模型和使用模型方法，幫助學(xué)生建立良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思想、批判性思維和建模運(yùn)模能力，真正提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]施德明.高中生物模型方法教學(xué)及策略[J].科學(xué)教育，2008（1）：10-11.

[4]蔣選榮.整合資源——生物教材的二次開(kāi)發(fā)[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2012（1）：10-11.