“遗传信息的携带者——核酸”一节中重难点突破策略的尝试
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作者:范文欣
一、教材分析
1.教学内容与地位
该节内容选自人教版高中生物必修一《分子与细胞》中的第二章第三节内容，是继蛋白质后又需学习的一种重要的生命大分子。本节内容的学习将放在对核酸的基本认识，如核酸的分类、基本组成单位、在细胞中的分布、核酸的多样性等，而必修二《遗传与进化》中DNA和 RNA 的结构和功能的知识作为本节内容螺旋上升的补充。
2.教学目标
通过构建概念图的方式理解并概述核酸的结构，包括组成元素、组成物质、基本单位，以及核苷酸的种类与名称。（科学思维）
通过小组合作模型构建的方式理解核酸的功能与特点。（科学探究）理解生物学概念性知识的基础上形成生命观念，如核酸分子结构多样性与遗传信息多样性相统一的观点。（生命观念）
二、教学重难点
教材先总介绍核苷酸是核酸的基本组成单位，再通过结合课本的图较为具体介绍核苷酸的结构。在此，三段文字与两幅图看似简单，实则包含了许多新名词，对于还未学习有机化学的高一学生来说，要来理解新名词之间的关系是有不小的难度的。学生容易混淆各新名词，如何让学生进一步理清与内化各专业名词，将是本节课要突破的教学重难点。
此外，教材上对于核酸的功能的叙述实质为核酸能携带多种多样性的遗传信息，教材用一句话来说明遗传信息多样性的问题，省去了一个重要的推理中介——DNA中脱氧核苷酸的排列顺序蕴藏了遗传信息。这一知识也具有较大的抽象性，难度较大，需要多次运用到直观教学来突破该难点。
三、突破策略的理论与尝试
1.运用概念图生成知识结构
概念图（concept map）最早是在20世纪60年代由美国康奈尔大学诺瓦克（Joseph D.Nocok）教授等人根据主动建构和奥苏贝尔的有意义学习理论，提出来的一种用于测定学习者已有知识和错误概念，提高学习者认知的工具。后来随着人们对概念图的研究日益深入，发现作为工具的概念图既可以作为学习者学习交流的工具，又可以当作教学的工具。
初次认知核苷酸：学生从空间结构到平面结构认识DNA与RNA，并通过以往知识迁移出核苷酸是核酸的基本组成单位。同时让学生在DNA 与RNA平面图上框出基本组成单位。接着让学生结合课本图2-8思考核苷酸包括哪些成分？教师结合核苷酸模式图，讲解每个结构的名称。
再次认知核苷酸：让学生再次结合图2-8，找出脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别。根据五碳糖的不同，将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸。再让学生找出两者在碱基上的区别与联系。
为提高学生的认知，会给予学生充分时间寻找各名词间的联结并用线、箭头等表示，并加上清晰的注释以构建概念图。利用“核酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸、核苷酸、脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、磷酸、碱基、核糖、脱氧核糖”以上词语进行概念图的构建。待学生完成后，抽查展示部分学生，让学生自我表达，并由其它学生互评，教师进行阶段性的小结，进一步对概念图的构建方法进行总结升华。
2.应用知识建构物理模型
人教版高中生物必修一《分子与细胞》板块中，提出的模型包括概念、物理和数学模型等。本节课学生构建的是物理模型——以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。运用模型的方法若运用在教学中，能激发学生探究生命科学的兴趣，培养科学思维、动手操作能力以及团队合作精神。
课前教师先准备磁性卡片，红色圆形代表磷酸，并标注字母P;蓝色五边形代表核糖或者脱氧核糖;绿色长方形代表含氮碱基，并具体用A、T、G、C、U五种字母标注。全班分9大组，每组有8套卡片。
课上，让学生利用卡片拼出全部脱氧核苷酸和核糖核苷酸，边拼边把核苷酸全称说出来，学生在拼前注意指导他们将脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别竖着拼成两列。并同时请两个小组的部分同学分别拼核糖核苷酸和脱氧核苷酸于黑板上的制定区域并说出核苷酸名称，小组其他成员补充与纠正，同样其他组的学生进行互评，教师予以总结。
结束模型构建后，教师结合黑板上的教具，用粉笔连接每个核苷酸，核苷酸长链的讲解便水到渠成了。在此，可让刚刚展示的小组念出他们所拼的脱氧核苷酸长链的碱基顺序，让每个小组的同学都相互之间比对一下，并大声念出其碱基顺序，教师书写于黑板上。通过多组小组的碱基顺序比较，会发现排列顺序均不大一样，而不同的排列顺序则蕴藏着遗传信息，由此来理解核酸的功能，以此突破本节内容难点。
四、突破策略的效果
1.效果测评工具的选择
测验成绩：学生的前测学习成绩为一开学的诊断性考试，后测所用试题则为单元检测题，其中部分题目涉及到核酸的内容，经过科组老师的共同商讨，不断修订，因此具有良好的内容效度。合作意识与合作能力：《合作意识测试量表》来源于黄军强的硕士毕业论文，该量表已经过效度检测，通过信度分析，量表的信度值α为0757，信度良好，可用于检测学生的合作意识与能力。
2.运用策略的效果
对两个班级的生物小测成绩进行独立样本T检验的统计比较，作为前测的数据。实验班与对照班的P值为0770，说明两个班级不存在显著差异。
運用突破策略教学后，对实验班与对照班的实验部分生物成绩测量统计（t检验），从统计结果可看出，实验班学生的有关核酸试题（T20-T26）的考试成绩总体而言显著或极显著高于对照班。其中第21题不存在显著性差异，但也接近005说明还是有差异的。
同样为了检测学习性考评量表对合作意识的影响，使用SPSS软件对学生的合作意识问卷得分进行独立样本T检验，统计是否存在统计学意义差异，结果显示，实验班学生的合作意识与能力总体平均分高于对照班，具有显著差异（P=0036）。该课环节中牵涉到小组合作构建模型并且小组展示，小组互评等，强调了同学间应互相借鉴学习，及时发现问题并讨论问题，也是合作学习的内涵。
五、教学反思
本节课的两个重难点的突破策略同时亦是该节课的两大亮点。利用概念图可以将概念与概念之间的关系以一种图示的方式形象直观地表现出来，既有助于学生趁热打铁，将刚学的知识进一步加工，理解新名词的联系;又有助于学习者建构知识框架的能力;更有助于教师去了解学生是否阶段性地掌握了核酸的知识。此外，在学生展示讲解的过程也是充分暴露学生迷思概念的过程，能加深全体学生的印象。利用小组合作探究的方式让学生合作学习，应用卡纸模型引导学生在边动手制作，边思考边探究，体会核酸的结构、苷酸的种类与名称等，从而突破重难点。
责任编辑 邱 丽
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