例谈生物核心概念融入翻转课堂的实践

郭丽丽 高清仓 王莹

摘 要：笔者从“生物核心概念”和“翻转课堂”两個基本概念的界定入手，以“DNA的相关计算”为例，展示了生物核心概念融入翻转课堂的应用实践，得出翻转课堂在高中生物教学中具有高效性和可重复性的特点，让学生真正成为学习的主人。

关键词：生物学核心概念；翻转课堂；DNA计算

一、 基本概念的界定

（一） 生物核心概念。生物学核心概念（key concepts）是组成生物学的骨架，是生物学科结构的骨干部分，包含了观点、原理、规律等，统领和囊括生物学基本观点和事实的概括性常识。

（二） 翻转课堂。翻转课堂（Flipped Class Model），也称为“反转课堂”“颠倒课堂”，即是将传统教学中先知识传授后知识内化的次序进行倒置安排。

二、 生物核心概念融入翻转课堂的设计

在高中生物教学中，人教版必修二围绕《遗传和进化》展开，在遗传的分子层面的介绍中，DNA的相关计算是教学过程中的重点，又是学生理解的难点。在“DNA计算”环节，我设计了三段微课，分别介绍DNA计算的三个层面：

微课一：DNA分子碱基相关计算

微课重点回顾DNA的分子结构，我们知道DNA通常由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，让同学们分组进行总结：

子目标一：在整个DNA分子中，互补碱基相等。即A=T、G=C。

子目标二：在整个DNA分子中，两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%，且不互补碱基之和的比值等于1。

即A+G=T+C；A+G=T+C=A+C=T+G=50%；

子目标四：整个DNA分子与其子链之间

同学们在整合的过程中会用到相关数学运算，因此在不同小组之间，可能总结结果是不同的。

①整个DNA分子中互补碱基之和占总碱基的比例=每一条单链中互补碱基之和占该单链总碱基的比例。

A1+T1A1+T1+C1+G1=A2+T2A2+T2+C2+G2=A+TA+T+C+G

②整个DNA分子中某一碱基所占的比例=该碱基在每一单链中所占比例之和的一半。

A1A1+T1+C1+G1+A2A2+T2+C2+G2×12=AA+T+C+G

变通A1A1+T1+C1+G1+G1A1+T1+C1+G1×12=A1+G1A+T+C+G

总结金律：互补和相等；不互补和互倒。

微课二：DNA分子的复制相关计算

此微课包含两个部分：一、通过动画展示，DNA分子复制过程的介绍，特别强调碱基互补配对使其更精确化；二、书中选学部分通过假说-演绎法的探究过程，了解其复制是半保留复制，在这个微课中，应该补充材料，详解此实验。各组相互讨论，共同总结为：

子目标一：1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子，2n+1个脱氧核苷酸链，而保留原来亲代DNA分子母链的子代DNA分子永远是2个，占2/2n；原来的2条母链占全部脱氧核苷酸链的比例为2/2n+1（即1/2n）。

子目标二：1个DNA分子复制n次，后代就有2n个DNA分子，则需要从周围环境中吸收组成2n-1个DNA分子的游离脱氧核苷酸。

子目标三：一条DNA分子含有碱基T的数量为m，则该DNA复制n次后，形成子代DNA分子需要游离的碱基T的数量为（2n-1）×m。

子目标四：若DNA分子中有碱基对n对，储存遗传信息的最大量为4n种。

总结金律：认清关键词“含/不含/只含”、“复制n次/复制第n次”“DNA分子条数/DNA分子链数”。

微课三：中心法则中的相关计算

通过FLASH动画来展示整个中心法则的过程，这里微课设置为静音，要求同学们边看视频，边用自己的语言描述：复制、转录及翻译过程，及时按下暂停键，教师补充讲解逆转录及RNA自我复制。师生共同总结目标结论：

子目标一：基因控制蛋白质合成中（不考虑内含子和终止密码子）DNA中的碱基数：RNA中的碱基数：氨基酸数=6∶3∶1。

子目标二：基因的内含子转录出的RNA将被剪切，只有外显子转录出的RNA才能被拼接为成熟的信使RNA。而A+T在DNA分子单链和双链中所占比例相同，与转录出的RNA中的U+A所占比例也相同。

总结金律：至少二字不能少！

三、 结论与展望

智慧课堂的实践中，翻转课堂主要由课前的“教学视频呈现”和“学习材料呈现”，课中“探究问题的确定”“教学情境的创建”“总结、评价与反馈”以及贯穿于课前和课中的“个性化指导”“自主探究”“协作学习”构成，微课时长较短，学生可以利用碎片时间学习，具有可重复性，翻转课堂大一个重要的核心概念分解成不同层面的知识点和子目标来逐个击破，减低了学习的难度，又加深了学生的印象，真正意义上把课堂还给了学生，让学生有更多的思考空间，这样才完善构建了“教师为主导、学生为主体”的新课程理念。

参考文献：

[1]Paul Dehart Hurd.New Direetions in Teaching[M].Chicago：Rand McNally&Company，1971.

[2]李高峰，张迎春.我国五个版本高中生物学教材《稳态与环境》的核心概念的差异比较[J].生物学教学，2009，34（6）：12-15.

作者简介：

郭丽丽，高清仓，王莹，安徽省亳州市，亳州市第一中学。