基于多元智能理论的生物教学设计

盛京京　周先叶

多元智能理论由美国心理学家Howard Gardner提出，他先后提出每个个体都具有九种智能（语言、数理逻辑、视觉空间、生存智能等）。根据多元智能的教育教学理念，设计课堂教学策略时可以有两种思路：为多元智能而教；通过多元智能来教。为了在生物课堂中可以更好的运用多元智能理论，笔者认为可以采取如图1所示的教学设计过程。

1教材与学生分析

本节内容选自人教版必修2第三章第二节，主要介绍DNA分子的结构的发现过程（教学重点）以及DNA分子结构的特点（教学难点）。本节内容是高中生物由宏观进入微观的转折点，起到了承上启下的作用，高一学生已经具备了关于DNA的一些基础知识，并且已经初步具备了一些观察分析、讨论交流、知识迁移的能力，但尚不完善。

2教学目标

①通过学习DNA结构，渗透结构与功能观，侧重培养视觉空间智能。

②科学史的学习培养批判性思维；文字、图片资料分析，对DNA结构特点分析，培养分析归纳能力，侧重培养语言、自然观察、数理逻辑智能。

③DNA模型构建体会做出假设——不断修正的探究过程，培养身体一动作、人际交流、自我反省智能。

④感悟科学精神，树立社会责任。

3教学过程

3.1创设视觉情境，导入課堂

教师：①提供能证明DNA是遗传物质的实验图片；②提供细胞核、染色体、DNA的关系图片；③提问：DNA为什么能够作为遗传物质？

学生活动：通过图片，运用视觉一空间智能回顾旧知识，DNA这一抽象概念建立初步认识，并激起求知欲。

3.2基于科学史，设计问题串引导探究

3.2.1脱氧核苷酸模型建构

学生阅读：教材47-48页的资料。

教师提问：①DNA的基本组成单位？②脱氧核苷酸的组成成分？各成分之间如何连接？③脱氧核苷酸几种类型？

学生活动：在纸上画出脱氧核苷酸的模型图（图2），小组同学相互纠错，进一步加深对磷酸基团正确连接位置的印象。

3.2.2脱氧核苷酸长链模型建构

教师提问：脱氧核苷酸这种小分子物质如何组成大分子DNA？

教师补充资料1：磷酸二酯键是一种化学基团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。磷酸二酯键成了两个醇之间的桥梁。例如前一个核苷酸的糖基中的3羟基和后一个核苷酸的5'-磷酸基形成酯键，此处的磷酸基同时与前后两个羟基形成酯键，故称磷酸二酯键。

学生活动：尝试在纸上构建一条脱氧核苷酸的长链，并圈出磷酸二酯键的位置。小组成员相互评价、纠错。

设计意图：通过资料阅读，加强学生的言语智能；通过设计问题，为学生的自主探究活动指明方向，避免盲目探究，由此使学生体会科学思维，并培养其逻辑一数理智能。

3.2.3DNA模型建构

教师提问：脱氧核苷酸长链是如何组成DNA呢？

教师补充资料2：20世纪30年代后期，瑞典的科学家们就证明DNA是不对称的。第二次世界大战后，用电子显微镜测定的DNA分子结构的直径为2nm。

教师补充资料3：衍射又称为绕射，光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象，DNA衍射图谱分析如图3所示。

若教师没有补充额外地关于衍射图谱的资料，图3所示的衍射图谱并不有利于学生掌握DNA结构，反而会更混乱。

教师提问：DNA由几条链组成？它有怎样的立体结构？

学生：结合书本资料和补充资料回答DNA分子由两条链组成的双螺旋结构。

教师继续提问：两条双链之间是如何连接的？

教师补充资料4：碱基疏水，脱氧核糖与磷酸亲水，DNA主要分布在细胞核基质中，基质是一种水环境。

学生：思考双链中碱基、磷酸、脱氧核糖的排列位置，并结合碱基数量关系画出DNA的平面模型。此时易出现如图4所示的错误：

教师设计活动引导：让学生用身体模拟脱氧核苷酸进行配对，如图5所示。

学生：通过模拟配对形成认知冲突，发现只有一个同学反向站或者倒立才能完成配对，从而理解DNA双链的反向平行。

学生：观察发现碱基之间形成的化学键都是通过H来相连，且AT之间有两个键，GC之间有三个键。

教师补充：这种以H为媒介形成的共价化学键称为氢键

学生：完善对DNA双链模型的构建，并尝试构建立体双螺旋模型。

教师继续引导：大多数情况下，DNA都是右手螺旋的，只有少数的Z-DNA会出现局部的左旋。

学生发现错误，并按右手螺旋定则螺旋成DNA立体模型。

设计意图：资料图的使用能运用学生的视觉一空间智能和自然观察智能，在脑海中初步构建DNA的结构。当立体想象出现障碍时，教师设计活动让学生依靠身体一运动智能来完成知识理解，通过知识的多元表征来完成对概念的构建。教师不断引导学生思考自己构建模型的不合理之处，让学生体会批判性思维，与此同时锻炼学生的自我反省智能。

3.3小组合作，总结DNA结构特点

教师要求：各小组将自己构建的DNA放在一起进行比较，找出其异同，并提出问题：DNA作为遗传物质有哪些结构基础呢？

学生经过讨论总结出：①DNA的结构相同：以磷酸一脱氧核糖交替排列作为骨架，碱基互补配对原则不变（稳定性）；②相同位置碱基种类不同：碱基对排列顺序千变万化（多样性）；③每个人的DNA模型都不同：特定的DNA有其特定的碱基序列（特异性）。

教师补充资料6：①蛋白质变性温度：60℃，DNA变性温度：90℃以上，RNA：单链易断裂易突变，只有在80℃才能长期保存。②警察利用从血液头发中提取的DNA锁定犯罪嫌疑人。③人类基因组含有约30亿个DNA碱基对。

学生通过具体案例，把抽象知识直观化，形象理解DNA特性。

设计意图：通过设计学生小组合作活动，让学生自主思考、讨论交流、相互评价，最后总结归纳知识，回扣引入，渗透结构与功能观，同时促进学生的人际关系、数理逻辑智能并发展视觉空间智能。

3.4巩固提升

学生完成表1。

设计意图：通过表格进行总结，对知识进行多元表征，并锻炼学生的数理逻辑智能。

4反思

本节课主要基于多元智能理论，尝试从多角度将本节重难点知识进行多元表征。通过科学史引导，学生自主获取信息，构建模型逐级完成对DNA结构的认识。教师采取小组合作的方式，学生自主观察、分析、讨论、总结归纳出DNA结构的特点以及特性，并在过程中相互评价。形成性评价有利于培养学生的自知反省智能。总之，在生物课堂中，教师应该注重学生多种智能的培养，可能会有一些意想之外的收获。