让学生做“模型构建”的主人

陈小琼

摘 要：在生物科学的研究中，模型构建是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。将模型构建巧妙地应用于生物教学中，更是可以达到意想不到的教学效果和目的。模型教学在高中生物新课程标准中也已经被提到较高的高度，建模能力更是学生将来从事科学研究的必备能力之一。因此在高中生物新课程教学过程中，学生不再是模型构建的参观者，而是模型构建的主人。

关键词：模型构建;探索;生物教学;主人

美国视听教育家戴尔1946年写了一本书叫《视听教学法》，其中提出了“经验之塔”的理论，对经验是怎样得来的做了描述，认为经验有的是直接方式、有的是间接方式得来的。各种经验，大致可根据抽象程度，分为三大类（抽象的经验、观察的经验和做的经验）、十个层次。

在十个层次中，设计的经验是指通过模型、标本等学习间接材料获得的经验。模型、标本等是通过人工设计、仿造的事物，都与真实事物的大小和复杂程度有所不同，但在教学上的应用比真实事物更易于领会。从经验之塔可以看出，宝塔最底层的经验最具体，越往上升则越抽象。教育教学应从具体经验下手，逐步上升到抽象，有效的学习之路就应该先充满具体经验。目前我们教育教学最大的失败在于使学生记住许多普通法则和概念时，没有具体经验作为它们的支柱，学生对这些法则和概念的理解只能是抽象的，不具体的。因此，要充分理解概念、定理等，要从做的经验开始。模型构建是做的经验，通过模型构建，我们再去理解概念、定理等，可以化抽象为具体，那新知识的掌握就容易的多了。

本文以《DNA的分子结构和特点》为例，谈谈如何引导学生成为模型构建的主人。让学生在主动建模的过程中汲取新知，代替以教师讲授为主的传统教学方式。通过创新的教学设计，让模型构建和《DNA的分子结构和特点》的教学内容发生有机的结合，让精彩有趣的教学过程和加倍的教学效果并存，即让“乐学”引发出不一样的教学效果。

一、DNA双螺旋结构的构建过程

材料与用具：硬纸板多张（制作4种脱氧核苷酸）、彩笔（给4种脱氧核苷酸涂色）、不干胶（剪成条状代表化学键）、剪刀。

1.DNA分子的组成单位——4种脱氧核苷酸的构建

课前，将全班同学分成4个小组。将材料和用具平均地分给4个小组。让学生通过预习《DNA的分子结构和特点》，先课前提早制作好4种脱氧核苷酸纸板模型。在课堂中，给出材料，让学生构建4种脱氧核苷酸（课前提前完成），并注明名称（课堂中完成）。

教师从4个小组中各取走一个课前完成的脱氧核苷酸纸板模型（分别为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸4个模型）。教师将4种脱氧核苷酸纸板模型粘贴到黑板上，并请一位学生代表上台标注出4种脱氧核苷酸的中文名称。

2.DNA双链（双螺旋）模型的构建

教师让学生通过阅读生物教材的相关段落，和学生一起归纳总结出DNA双螺旋结构的主要特点：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。其中每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，排列在外侧，构成基本骨架;堿基位于主链内侧。（2）DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接。形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。A与T配对，G与C配对。   （3）卡伽夫法则：A=T、G=C;A+T不一定等于G+C。

要求4个小组根据DNA双螺旋结构的主要特点，构建出DNA分子平面模型。在学生构建DNA分子平面模型的过程中，指点学生先构建DNA分子的一条单链模型，再根据结构特点和卡伽夫法则，构建出DNA双链结构（平面模型）。4个小组制作完成后，派代表上讲台进行DNA分子平面模型的展示，教师和其他小组成员根据之前归纳的DNA分子的结构特点进行讨论和评分（满分10分）。最后，教师将满分获得者的模型作品或者修订后的模型作品黏贴到黑板上，让它成为板书的一部分。最后，教师展示自己课前利用硬纸板和铁丝制作完成的DNA双螺旋结构的立体模型，完成DNA分子平面模型到立体模型（双螺旋结构）的完美过渡。

3.通过模型，归纳和领悟DNA分子的特性

让各个小组同时上台展示之前制作的DNA平面模型。教师进行引导性设问：看看你建立的模型和其它小组的一样吗？你制作的DNA模型中的碱基对的排列顺序是否独一无二？在不同的DNA模型中，DNA分子的基本支架是否相同？你发现了DNA分子具有怎样的特性呢？各小组通过相互交流后，派代表进行回答。最后，教师小结和归纳DNA分子的3大特性 ：多样性、特异性、稳定性。

二、教学反思

《DNA的分子结构和特点》这节课与模型构建的有机结合，最大程度的减少了教师在课堂中的讲授环节，满足了学生自主发展的需要，做到了学生在活动中学习，在主动中发展，在合作中增智，在探究中创新。教师适当点拨，将学生提出的问题提高一步，深化一层，拓展一圈，培养了学生发现和解决问题的能力及科学思维的习惯，突出了学生的主体地位，有利于学生的终身发展。学生通过自己亲自动手构建模型而获得的新知识也会显得格外宝贵和记忆深刻。学生在模型构建的过程中也会得到满满的成就感和快乐。而成就感和快乐会让学生对高中生物学有更大的学习兴趣和学习动力。

三、小结：

为了让学生能更“主动性”地学习，为了让学生更彻底地理解新知，为了提高学生的科学素养和科学探究能力，我们教师对教学内容与模型构建的有机结合，应该做出多多的实践，在不断的教学实践中累积模型构建的教学经验，归纳不足和不断地做出调整方案。教师在教学过程中要让学生做模型构建的主人而不是模型构建的参观者，让学生在自己亲自动手的过程中得到最大的学习快乐和知识收获。教师少讲、精讲，让学生在做中“学”和“思”，让模型构建的理念在每个学生的心中扎根。模型构建解放了教师，让教师不再疲劳讲授。模型构建也解放了学生，让学生不再痛苦而又被动的接受知识。模型构建让快乐的种子在生物课堂中不断萌芽，而快乐的学习可以成就最有效的学习。

参考文献

[1]刘琴《模型方法在高中生物教学中的应用》 [J] 速读.上旬  2014-05

[2]毛巧娟《浅谈模型构建在生物教学中的应用》 [M] 刊参考网  2016-12

[3]陈卫东《模型建构在高中生物新课程教学中的运用》 [J] 教学与管理 2011-02