生物新课改下模型建构式教学的应用
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【摘要】新课程改革体现了探究性学习并注重与现实生活的联系，在DNA分子的结构一节中，通过制作DNA双螺旋结构模型，加深对DNA分子结构特点的认识和理解。
【关键词】 DNA分子双螺旋结构 脱氧核苷酸 模型建构
新课程特点尤其强调发展学生的科学探究能力，倡导探究性学习，引导学生主动参与探究过程，勤于动手动脑。课程设置有很多亮点，其中之一就是将模型建构引入生物课教学中来。
在必修二DNA分子结构一节知识的教学中，由于这部分知识属于微观方面，学生缺乏感性认识，另外空间想象存在差异，传统的课堂描述式教学效果不佳，学生普遍对该知识掌握得不具体，甚至于在理解DNA分子具体结构上还存在偏差，通过组织学生参与制作DNA分子双螺旋结构模型的活动能起到很好的效果
1. 制作DNA分子双螺旋模型活动前的准备
1.1 知识准备 了解人类认识DNA分子的历史过程，熟悉重要的人物和事件，按发展顺序列表归纳：
DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。
根据DNA衍射图谱的有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构。
磷酸―核糖骨架安排在螺旋的外部，碱基排在螺旋内部的双链螺旋（不清楚碱基的互补关系）。
进一步的研究表明，腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量，这样T―A、G―C，具有相同的形状和直径
回顾脱氧核苷酸的化学组成，脱氧核苷酸是构成DNA分子的基本单位，了解脱氧核苷酸分子结构简式的特征：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三部分组成，特别注意三者的连接位置关系。
1.2 制作DNA分子双螺旋模型活动的材料准备
选材要遵循安全、实用、经济三原则。提前安排学生各自找合适的材料，要求说明说明使用意图，然后学生讨论最可行的方案，最终统一用硬纸板（包装衬衣的，可以到市场上免费获得）。
其他工具，剪刀、订书机、订书针、针线、记号笔。
2．制作DNA分子双螺旋模型的过程
学生分三人一组，每组组内分工合作完成一个DNA分子双螺旋结构模型制作。分发材料和工具，作材料的硬纸板以A4大小为宜。
2.1材料的运用和设计 确定好构成脱氧核苷酸的磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三者的比例大小（以教材图为参照）。用剪刀将硬纸板剪成圆形（代表磷酸）若干，五边形（代表脱氧核糖）若干，五边形硬纸板的左上角向外延伸出一边，表示所连的一个碳原子（有助于学生正确认识五碳糖和磷酸相连的特点）。再剪出长方形硬纸板（代表含氮碱基）若干，用记号笔分别标记A、T、C、G，分别表示腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤。注意数量相对应的关系。
2.2 制作脱氧核苷酸模型 在剪好的硬纸板中，选取圆形、五边形、长方形各一个，将圆形硬纸板和长方形硬纸板分别用订书针钉在五边形相应位置。同样的方法，制作出若干个脱氧核苷酸模型。
2.3 制作脱氧核苷酸链模型 将一个一个脱氧核苷酸连模型按照一定的碱基顺序排列好，然后用针线按正确位置将它们连接成一条链，磷酸和脱氧核糖交替连接，针线代表磷酸二脂键。同样的方法制作另一条脱氧核苷酸链模型，这条链的制作必须考虑与已做好的链的对应关系，如反向且碱基互不配对。
2.4 制作DNA分子空间结构模型 将制作好的两条链一正一反平行放置，碱基相对且互补，磷酸和脱氧核糖在外侧。用订书针把相应的互补碱基连成一个个碱基对，订书针代代表氢键，双链的两端各留出一小截针线，并各自拴在一根小木棒的两头，小木棒的长度等于两个脱氧核苷酸的长度。两手拿着木棒，轻轻的水平拉开然后向右旋转一下，即可得到一个DNA分子双螺旋结构模型。
3. 制作DNA分子双螺旋模型的过程评价
模型制作过程中出现的问题，由于缺乏实践，所以第一次制作会遇到一些出乎意料的问题。①有记号笔标记四种碱基时，没考虑双链反向的因素，结果反向链上表示碱基的字母要么是倒写的，要么就是写在背面。②忽略了四种碱基的大小对应问题，组成双链时碱基对长短不一（A―T、C―G直径和形状应该是相同的）③双联碱基配对时，由于制作第二条链没考虑充分，两链反向后彼此碱基不形成互补，只好重做第二条链。所以动脑和动手一定要结合起来，要有实践活动。
4.制作DNA分子双螺旋模型的总结
学生在模型建构活动中，能更直观细微地认识DNA分子的结构特点，制作过程中动脑和动手的结合加深了印象。制作过程中出现的问题，更帮助了他们纠正了自己的错误观点，正确的认识DNA分子的结构以及脱氧核苷酸的结构。较之传统的描述式教学收到了极佳的效果。
主要参考文献：
1.中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准.北京：人民教育出版社，2003.2.刘恩山，汪忠.高中生物课程标准（实验）解读.南京：江苏教育出版社，2004.3.魏国栋，吕达.普通高中新课程解析.北京：人民教育出版社，2004.4.吴胜潘，生物学教学. 上海：生物学教学杂志社，2009.
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