摘 要：高中生物學(xué)知識點龐大復(fù)雜，概念抽象難以理解，這給學(xué)生深刻理解和應(yīng)用生物學(xué)概念，發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)這一高中生物學(xué)課程目標(biāo)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此，為了更加直觀清晰地將難以理解的生物學(xué)概念呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，本文具體介紹了自制動態(tài)教具的重要性、意義、制作步驟與應(yīng)用實例，將自制動態(tài)教具作為一種有效的教學(xué)手段在教學(xué)中運用，有利于學(xué)生對相關(guān)重難點知識的掌握和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，提高教學(xué)效果，以期為培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：自制動態(tài)教具；高中生物學(xué)課堂教學(xué)；探究式教學(xué)

中圖分類號：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-260X（2024）11-0102-04

我國教育部最新頒布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）中明確提出學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成的關(guān)鍵在于教師要組織以探究為特點的主動學(xué)習(xí)[1]。即在生物學(xué)課堂教學(xué)中不僅要注重探究式教學(xué)而且還要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。探究式教學(xué)的特點包括自主性、規(guī)范性、過程性和實踐性等，這與自制動態(tài)教具在課堂教學(xué)過程中所發(fā)揮的作用相契合。本文通過兩個自制動態(tài)教具在實際高中生物學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用的案例，展示如何在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用自制動態(tài)教具促進學(xué)生學(xué)習(xí)[2]。

1 自制動態(tài)教具的重要性與意義

1.1 自制動態(tài)教具的重要性

生物學(xué)概念涉及生命現(xiàn)象、生命活動以及生命規(guī)律，是學(xué)生走進生物學(xué)世界的基礎(chǔ)[3]。但由于生物學(xué)概念大多數(shù)為前人所總結(jié)的經(jīng)驗，抽象且枯燥，使得學(xué)生對生物學(xué)概念的學(xué)習(xí)喪失興趣，這對《標(biāo)準(zhǔn)》中所提出的基于大概念學(xué)習(xí)落實培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)產(chǎn)生了影響。因此，為解決這一問題，可以通過運用自制動態(tài)教具，利用其具象化的特點來幫助學(xué)生理解和記憶概念，同時構(gòu)建科學(xué)完善的生物學(xué)概念體系，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而落實核心素養(yǎng)。

1.2 自制動態(tài)教具的意義

1.2.1 吸引學(xué)生注意力，激發(fā)興趣與求知欲

傳統(tǒng)生物學(xué)課堂教學(xué)多以講授為主，注重將知識點直接告知學(xué)生，這種傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法導(dǎo)致課堂氛圍平淡，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而興趣是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的動力之一。著名教育學(xué)家烏申斯基提出“沒有任何興趣，而被迫進行的學(xué)習(xí)，會扼殺學(xué)生掌握知識的意愿”。因此，如何在日常生物學(xué)課堂教學(xué)中引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性尤為重要。多數(shù)一線生物學(xué)教師經(jīng)過長期的教學(xué)實踐同樣也證明了興趣在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵作用[4]。想要引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，首先要創(chuàng)設(shè)相關(guān)的學(xué)習(xí)情境。蘇霍姆林斯基強調(diào)“讓學(xué)生體驗到一種自己在親身參與掌握知識的情感，乃是喚起少年特有的對知識的興趣的重要條件”。探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過自我探索與合作交流來解決某個問題的積極學(xué)習(xí)過程，有助于打破生物學(xué)課堂教學(xué)組織形式單一的現(xiàn)狀，活躍課堂氣氛，進而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新意識與實踐探究能力[5]。

生物學(xué)與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，這給一線生物學(xué)教師以很大的啟發(fā)——可以基于生活中某個學(xué)生感興趣的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，開展探究式教學(xué)，點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。自制動態(tài)教具在探究式教學(xué)過程中以其本身所具有的科學(xué)性、直觀性與趣味性等特點，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將學(xué)生有限的精力集中到學(xué)習(xí)內(nèi)容上，以達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

1.2.2 增強師生間互動，于互動中獲取知識

互動是人與人、人與群體或者群體與群體之間通過運用語言、文字或者動作等工具進行交流活動并相互影響的一個動態(tài)過程?；又饕噪p向式交流活動為主，如課堂教學(xué)活動中的師生互動與生生互動。師生之間的互動多以知識為載體展開，較為枯燥乏味，易導(dǎo)致互動效果減弱，而自制動態(tài)教具是教師基于對《標(biāo)準(zhǔn)》的解讀與教材的理解，設(shè)計并制作的有利于將學(xué)生難以理解的抽象知識點具體化的實物，能夠促進學(xué)生加深對知識點的理解。因此，教師利用自制動態(tài)教具進行探究式教學(xué)不僅能夠更加形象生動地向?qū)W生傳授知識，還能夠構(gòu)建一個促進師生與生生間相互交流的橋梁，使師生、生生間進行充分的交流，促使學(xué)生真正積極地參與課堂的教學(xué)，提高教學(xué)效果。

1.2.3 掌握生物學(xué)原理，在探究中加深印象

生物學(xué)知識是由多位科學(xué)工作者經(jīng)過大量實踐總結(jié)得出的，是抽象的。學(xué)生閱歷不足，沒有親自體會過科學(xué)家的工作過程，腦海中“前概念”準(zhǔn)備不足，要接受大量抽象的知識較為困難[6]。生物學(xué)是一門以科學(xué)實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，這一特征為自制動態(tài)教具在探究式教學(xué)中的應(yīng)用提供了可能性，讓學(xué)生在探究過程中了解科學(xué)家工作的過程，尤其是解決科學(xué)問題的過程以及知識發(fā)生發(fā)展的過程。自制動態(tài)教具能夠?qū)㈦s亂但有聯(lián)系的知識點聯(lián)結(jié)起來，使抽象的概念變具體。不僅能夠促進學(xué)生對知識點的理解，還能夠增加學(xué)生對知識點的情景記憶，進而進行程序性記憶。通過讓學(xué)生直觀觀察生物學(xué)現(xiàn)象，為學(xué)生提供記憶的“附著點”，加深印象，隨著探究的深入幫助學(xué)生理解生物學(xué)原理。

2 自制動態(tài)教具在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用案例

2.1 自制動態(tài)教具的具體步驟

與自然科學(xué)從事者開展實驗和一線教師進行教學(xué)所需遵循一定的順序與步驟一樣，自制動態(tài)教具的制作也需要遵循基本的順序和步驟。自制動態(tài)教具的一般步驟分為三個階段：準(zhǔn)備階段、制作階段與改進階段。這三個階段包括了五個步驟，即發(fā)現(xiàn)問題，動態(tài)教具的設(shè)計，準(zhǔn)備材料和工具，動手制作動態(tài)教具以及反思與整改動態(tài)教具。

2.2 演示自制動態(tài)教具1——遺傳信息的翻譯過程

2.2.1 準(zhǔn)備階段

（1）發(fā)現(xiàn)問題?！稑?biāo)準(zhǔn)》中指出要鼓勵學(xué)生通過自制的模型來闡明翻譯過程，這是由于遺傳信息的翻譯過程較為抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)方法為結(jié)合教材圖片、畫圖或觀看視頻進行講解，難以使學(xué)生對這一過程有深刻的認(rèn)識。因此，制作出一個讓學(xué)生能夠直觀觀察遺傳信息的翻譯過程的動態(tài)教具尤為重要。基于此，本文設(shè)計并制作了一種操作簡單、材料經(jīng)濟實惠且能夠有效加強互動的自制動態(tài)教具。

（2）動態(tài)教具的設(shè)計。遺傳信息的翻譯過程的動態(tài)教具要符合以下要求：首先，要能夠在全班面前進行演示；其次，要能夠促進師生以及生生間的互動；最后，要能夠檢測出學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況，以便于將其作為調(diào)整教學(xué)進程的依據(jù)。

（3）準(zhǔn)備材料和工具。材料：軟磁片、各種顏色的卡紙、廢棄硬紙板、馬克筆和線。工具：鉛筆、橡皮擦、剪刀、刻度尺和膠水。

2.2.2 制作階段

第一步，確認(rèn)遺傳信息的翻譯過程所需的條件——模板：信使RNA；原料：20種游離的氨基酸；場所：核糖體；轉(zhuǎn)運工具：轉(zhuǎn)運RNA；終止工具：釋放因子。

第二步，首先，在卡紙和廢棄硬紙板上畫出核糖體，信使RNA，20種游離的氨基酸中的甲硫氨酸、甘氨酸和蘇氨酸與三種氨基酸對應(yīng)的轉(zhuǎn)運RNA以及釋放因子的輪廓，之后用剪刀順著輪廓將其剪下并用膠水黏合。

第三步，在做好的核糖體、信使RNA、甲硫氨酸、甘氨酸、蘇氨酸與三種氨基酸對應(yīng)的轉(zhuǎn)運RNA以及釋放因子背面貼上軟磁片。注意，核糖體上包含有兩個密碼子的結(jié)合位點，故將核糖體的尺寸設(shè)為6個堿基的大??；為了便于核糖體的移動，在廢棄硬紙板的中間挖出一條槽。

2.2.3 教學(xué)活動

在學(xué)生已了解相關(guān)理論知識的前提下利用自制動態(tài)教具，開展模擬遺傳信息的翻譯過程的探究活動，具體過程見表1和圖1。

2.2.4 改進階段

中心法則揭示了遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，是“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”中的重難點。DNA的復(fù)制、RNA的復(fù)制、DNA的轉(zhuǎn)錄與RNA的逆轉(zhuǎn)錄以及RNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程是相互銜接的，單純只演示其中一個過程不利于學(xué)生全面了解遺傳信息傳遞的一般規(guī)律。因此，應(yīng)當(dāng)從中心法則這一大概念出發(fā)，構(gòu)思并制作出能夠有效地將中心法則具體化、形象化的動態(tài)教具，幫助學(xué)生全面了解遺傳信息的一般規(guī)律。

2.3 演示自制動態(tài)教具2——減數(shù)分裂過程中染色體變化

2.3.1 準(zhǔn)備階段

（1）發(fā)現(xiàn)問題?！稑?biāo)準(zhǔn)》中強調(diào)引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，指出運用細(xì)胞減數(shù)分裂模型，模擬減數(shù)分裂過程。同樣，教材中也設(shè)置了探究·實踐活動——建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型，用于強調(diào)減數(shù)分裂過程是高中生物學(xué)課堂教學(xué)中的重點、難點。在傳統(tǒng)的新課學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往局限于對減數(shù)分裂過程中染色體靜態(tài)圖像的分析，無法將減數(shù)分裂與抽象的基因變化相聯(lián)系[7]。因此，本文設(shè)計了減數(shù)分裂過程的動態(tài)教具，將繁雜且抽象的染色體行為變化等內(nèi)容清晰化，微觀現(xiàn)象直觀化，幫助學(xué)生理解并掌握概念[8]。

（2）動態(tài)教具的設(shè)計。減數(shù)分裂過程的動態(tài)教具要符合以下要求：首先，要體現(xiàn)出染色體行為、數(shù)目的變化；其次，材料安全、經(jīng)濟實惠；最后，能夠增強師生與學(xué)生間的互動，幫助學(xué)生理解減數(shù)分裂過程，進而掌握相關(guān)概念。

（3）準(zhǔn)備材料和工具。材料：軟磁片、不同型號的伸縮管、暗扣和螺絲。工具：針線、剪刀和膠水。

2.3.2 制作階段

第一步，確認(rèn)減數(shù)分裂過程所需的條件分別為——可發(fā)生非姐妹染色單體交叉互換的同源染色體兩對、中心體一對、紡錘絲若干和細(xì)胞背景一個。

第二步，將顏色與大小不相同的兩對伸縮管從正中間剖開，在中部縫上暗扣（使兩條染色單體可以“扣”在一起，暗扣表示著絲粒），在下端部分縫上部分與非姐妹染色單體顏色相同的伸縮管（表示非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換），并在其背面貼上軟磁片。

第三步，將四根較大且不同顏色的伸縮管頭尾相連，圍成一個圓形，在其背面貼上軟磁片。

第四步，在螺絲的底部纏上相同長度的線（分別表示中心體和紡錘絲）并在其背面貼上軟磁片。

2.3.3 教學(xué)活動

具體教學(xué)過程詳見表2。

2.3.4 改進階段

減數(shù)第二次分裂過程與有絲分裂過程相似，在演示減數(shù)分裂過程時也可以讓學(xué)生小組合作，派代表來演示有絲分裂過程。一方面可以檢查學(xué)生對之前學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況；另一方面，可以由此展開“有絲分裂和減數(shù)分裂的異同點”這一知識點的教學(xué)。

3 總結(jié)與反思

自制動態(tài)教具因其具有的獨特特征，如取材方便經(jīng)濟、操作簡便和易于展示等，能夠有效地促進教學(xué)，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。同時，利用自制動態(tài)教具作為傳遞生物學(xué)概念的載體，一方面能夠更加具象地將抽象的概念完整地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，幫助學(xué)生在理解概念的基礎(chǔ)上進一步掌握與利用概念；另一方面，自制動態(tài)教具的設(shè)計與制作過程能夠有效提高教師自身的綜合素質(zhì)包括創(chuàng)新能力、設(shè)計生產(chǎn)能力和操作能力等[9]。

由于關(guān)注到了自制動態(tài)教具在教學(xué)過程中發(fā)揮的重要作用，本文列舉了兩個可以在高中生物學(xué)課堂中運用的實例，詳細(xì)地介紹了制作這些動態(tài)教具的流程。在利用自制動態(tài)教具作為輔助教學(xué)工作的課堂教學(xué)當(dāng)中，創(chuàng)設(shè)和諧融洽課堂氛圍。通過學(xué)生間的小組分工合作、小組長的設(shè)立與教師的輔助，確保讓每個小組成員進行自主思考、自主探究與自主建構(gòu)，具有一定的參考價值。但是，本文也存在不足，如提供的案例數(shù)量偏少，缺少系統(tǒng)的實踐研究和數(shù)據(jù)分析與論證等。

綜上所述，在高中生物學(xué)教學(xué)過程中使用簡易的自制動態(tài)教具，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將抽象的生物學(xué)概念形象化，便于學(xué)生理解與掌握。因此，作為生物學(xué)教師也要緊跟時代的步伐，根據(jù)實際教學(xué)情況對自制動態(tài)教具進行改革與創(chuàng)新，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

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〔8〕彭澤瑜.模型構(gòu)建在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用——以“減數(shù)分裂和受精作用”為例[J].中學(xué)生物教學(xué)，2022，38（23）：61-63.

〔9〕孫琦，卜慶梅.自制教具在高中生物學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用——以“遺傳信息的翻譯”為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2019，35（08）：78-80.

收稿日期：2024-05-13

通信作者：莫顯紅（1983-），女，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，博士，副教授，研究方向：配子與胚胎生物工程，郵箱：15652502953@163.com.

基金項目：赤峰學(xué)院研究生科研創(chuàng)新項目（Cfxyyjskycx2024009）;內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金（2022LHMS03010）;內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項目（NJZY22130）