以《DNA的复制》为例浅谈在高中生物课堂中创设情境提升科学思维的做法

2020-09-14 12:03:33 神州·上旬刊 2020年9期

黄洁鹏

根据生物学学科核心素养的内容,科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。因此,教师可以在课堂中可以通过创设情境培养学生解决问题的能力,提升科学思维。但是情境必须贴合学情,过滥、过度、过于花哨或过于平庸的情境充斥着课堂,就像"沼泽"一样,表面绿意融融,实则遍布陷阱,情境创设已完全变味走调,失去了应有的价值[1]。生物学科也是如此,教学情境应该具有真实、理蕴、合适、情深、意远等特点[2]。下面我就《DNA的复制》为例浅谈在新授课课堂中创设情境提升学生科学思维的几点做法:

一是引用课本内容,画过程建基础。结合课本中“Watson 和 Crick——DNA在复制前氫键断开,两条链松开、分离,然后每条链作为形成自己新链的模板,最后我们从原先仅有的一对链得到了两对链,而且准确地复制了碱基序列。”的猜想。教师展示猜想后组织学生用不同颜色的粉笔代表亲子代链,描绘大致的复制过程。不仅更为直观地呈现了课本的内容,也为本节课的重点内容——DNA的半保留复制做好铺垫,为理解“Meselson和Stahl探究大肠杆菌DNA复制方式的实验”奠定基础。

二是组织小组活动,讲过程习新知。在引导学生大致理解同位素标记法、密度梯度离心技术后,可以利用学案让学生以小组为单位梳理课本的实验过程,主要区分半保留复制、全保留复制、弥散复制的实验结果。之后由小组代表分享小组对于大肠杆菌DNA复制过程的猜想结果的分析,通过小组合作的形式加强对课本实验过程的理解。小组汇报的形式调动了学生的兴趣,也强化了重点内容的理解。在此环节中,由于课本的实验较为微观,因此教师可在讨论前进行适当的点拨,例如学生理解了同位素标记法、密度梯度离心技术之后,适当讲解15N-15NDNA、15N-14NDNA、14N-14NDNA在离心管中的分布情况,之后再进行小组学习,将能适当降低难度,提高课堂效率。

三是借助实验支撑,辩结果得结论。本节课的实验由于技术限制不能进行实操,因此借助相关科学实验,引导学生如何从结果引出结论,培养学生的实验分析能力,显得尤为重要。例如DNA复制的条件,教师可以引用相关科学实验创设问题,引导学生归纳出DNA复制所需的条件。例如引用以下两个实验,“实验1:1956年,Roger David Kornberg将大肠杆菌中抽提液中提取出的DNA聚合酶加入到具有4种丰富的脱氧核苷酸(放射性同位素标记)的人工合成体系中。结果:试管中不能合成DNA分子。实验2:在上述试管中加入了少量DNA分子和ATP,培养在适宜的温度条件下。一段时间后,测定其中DNA的含量。结果:试管中DNA的含量增加了。提纯这些DNA分子并测定其碱基组成,发现它们同模板DNA极其相似。”学生在分析实验过程和结果之后,则可以明确DNA复制所需的大致条件。在此过程中,不仅创设了教学情境让学生更为真实感受科学实验的过程,也增强了学生分析实验、提取信息、归纳总结的能力。

四是体验物理模型,同讨论共进步。对于微观物质,如果能借助生物教学上常用的物理模型模型让学生进行体验,通过直观感受物质的变化,这对于初步接触DNA的复制的学说来说,能起到加深印象的作用。教师可为每个小组准备一盒脱氧核苷酸模型和一个双链DNA,小组参照课本DNA复制的基本过程,复制出两个DNA。在此过程中,学生相互指正,共同进步。

根据《普通高中生物课程标准的设计思路和主要特点》,倡导学生对学习内容有深入的理解和思考以获得高层次的认知能力[5]。我想创设情境教学将能在一定程度上达到这个目标。教学情境是一种特殊的环境,是教学的具体情景的认知逻辑、情感、行为、社会和发展历程等方面背景的综合体[4],通过情境的串联也将会推动学生科学思维的发展。

参考文献:

[1]丁国英.走出情境创设的“沼泽地”[J].教学月刊社.2007(3).

[2]谭永平.试论中学生物学教材和教学中的情境创设.人民教育出版社课程教材研究所.北京

[3]刘恩山.普通高中生物课程标准的设计思路和主要特点[J].生物学通报.2003(6):1-2

[4]耿莉莉.吴俊明.《深化对情境的认识,改进化学情境教学》