谢丽开
广州市黄埔区知识城中学
摘 要 以“遗传的分子基础”复习课为例，阐述如何通过开展模型建构教学，帮助学生整合所学知识形成知识网络，提高学生解决问题的能力，培养学生的生物学科核心素养。
关键词 核心素养 模型建构教学 知识结构化
近年的高考试题突出对主干、核心知识的考查，并且注重考查知识间的横向联系，基础但不乏灵活。笔者在教学中发现，往往把一道题目中考的知识点一个一个单独拿出来问学生，他们都能回答得出来，但是一旦要他们综合起来思考的时候，他们就会联系不起来。这反映了学生综合运用知识解决实际问题的能力不足。究其原因，高中生物概念繁多，知识零散，理论抽象，各章节知识之间的关系错综复杂，学生在平时的学习中虽然积累了很多知识，但这些知识是零碎的，不成体系的，停留在机械记忆层面的。零散的知识难以形成能力，单纯的机械记忆难以使知识内化，只有帮助学生建立起知识的横向、纵向的联系，将知识系统化，形成知识网络模型，才能使学生的知识内化，转化为解决问题的能力，提高学生的生物科学核心素养。
1.模型建构教学
人教版高中生物学必修1对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。[1]”
模型建构教学，就是在教师引导下，让学生在一定的情境中，通过自己动手建构模型来学习生物知识，体验生物科学的研究方法。生物学中有丰富的模型资源，对模型的恰当的利用可以帮助学生更加准确理解、掌握相关的生物学基本原理，而且能够帮助学生有效地建构完整的知识结构。模型建构教学重视学习过程的主动性和建构性，旨在贯彻提高中学生的生物科学素养。
遗传的分子基础包括DNA的分子结构、复制、转录、翻译这些内容，知识点细而多，高考备考复习时一个个知识点钻进去铺开来的话，学生很快会觉得应接不暇迷雾重重，淹没在题海里。如何用一节课一气呵成地把主干知识连接起来，让学生抓住主干不迷失？笔者尝试用模型建构教学去达成这个目标。
2.模型建构教学在“遗传的分子基础”专题复习课中的具体实施
2.1模型建构活动一——建构概念模型初步形成知识网络
复习前先用问答的形式，利用学案及板书引导学生建构概念模型，形成知识网络（见图1），让学生有一个整体观。
师： DNA是主要的遗传物质，那么你认为DNA要有什么样的功能才能成为遗传物质呢？
生：能复制。
生：能表达。
师：DNA为什么能作为遗传物质呢？我们说结构决定功能。
——引入DNA分子结构的复习
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图1
2.2模型建构活动二——建构DNA分子的物理模型
让学生在学案上画出DNA分子的结构。
学生平时看到DNA分子结构模式图会感觉已很熟悉，但真要他们自己一笔一画画出来的时候，往往会画得似是而非，对DNA分子结构理解不够透彻的每一个点都会在他们画的图中充分暴露出来。图2为笔者在课堂实施过程中学生画的图，课堂中投影学生的图，顺着暴露出来的这些点就能够很好地解决了DNA的基本单位、氢键、碱基对、两条链反向平行等等问题，让学生对DNA分子结构有一个深刻的重新认识。
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图2
最后教师以问题：在整个DNA分子结构中，哪里是不变的哪里是变的？带出遗传信息的概念和DNA分子结构的特点，
2.3模型建构活动三——建构DNA分子复制的物理模型
图3为DNA分子的复制这部分内容的学案设计，让学生补充完整DNA分子复制图，并从图中提炼出相关信息完成填空。有了活动二的充分铺垫，学生对DNA分子结构有了深刻的理解，DNA分子的复制这一环节的复习，很顺利、快速地达到了预期效果。
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图3
2.4模型建构活动四——建构转录、翻译过程的物理模型
图4为复习转录和翻译过程的学案设计，画一个完整的细胞，有细胞膜、细胞核、细胞质、核糖体，使转录翻译发生的场所一目了然，而且也渗透给学生一个整体观——转录和翻译是有联系的、连续的过程，不要把它们割裂开来。
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图4
先要求学生补充完整转录过程。学生进行自主建构时，转录过程以DNA的一条链为模板，马上就能直观地感知到了。在课堂实施过程中，教师对学生画的图进行投影、点评、修改，学生的常错点碱基A与U互补配对的问题也高效地解决了。
翻译的过程既是重点也是难点，在以往的教学和复习中都是给学生看相关的动画，但是发现不管动画做得多清晰多直观，学生看过之后留下的东西不多，记忆保存的时间也不长，所以还是以学生主动建构的形式进行复习。
先让学生在图中标注各个结构，复习相关基础知识，然后让学生把tRNA与所运输的氨基酸连线，tRNA与相应的mRNA连线。虽然是很简单的动作，但是却让学生思考到了什么是密码子、密码子决定氨基酸、tRNA的作用、密码子与反密码子的互补配对、如何查密码子表等知识，翻译的各个知识点和过程都全面地复习到了，而且印象深刻。笔者在教学实施过程中发现，有一半的学生是在密码子表中直接查tRNA上的反密码子然后与氨基酸连线的，这也正是学生考试时的常错点，相信通过点评、修正，学生会牢牢地掌握到这个知识点。
2.5模型建构活动五——建构概念模型完善知识网络，课堂小结
返回到板书的知识网络中，让学生归纳写出本节课复习到的中心法则的内容，清晰DNA、RNA、蛋白质三者之间的关系。通过知识网络回顾、小结复习内容，使学生的知识得到进一步的梳理和强化。
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图5
3.总结
“遗传的分子基础”涉及到DNA分子结构、复制、转录、翻译等内容，微观、抽象、易混淆，课堂中通过建构物理模型，化抽象为具体，变微观为宏观，更符合中学生的认知特点，使学生易于理解掌握，提高了课堂实效性。通过各教学环节中模型的建构一气呵成地复习完整个遗传的分子基础最核心的内容，让学生有一条清晰的主线，达到纲举而目张的效果。复习不是对已学知识的简单重现，而应是对知识的重新整合，是碎片化到系统化的过程。通过建构概念模型，“抓点－连线－织网”，帮助学生构建知识网络，形成知识的系统性和整体性，实现知识的迁移和应用。
模型建构教学注重以学生为主体，充分调动学生的学习积极性，在这个过程中，学生不是被动的信息吸收者和刺激接收者，他要对外部的信息进行选择和加工，每一次学生的自主建构，都是对原有知识的提炼和深化。通过模型建构教学，使培养学生的生物学学科核心素养这一目标渗透到每一个具体的教学内容中。
参考文献
[1]朱正威等.普通高中教科书必修1分子与细胞.北京：人民教育出版社.2019
[2]江宜博.例析模型建构在高中生物教学中的应用.福建基础教育研究[J].2010,(5),50:51
[3]倪以章.渗透建模思维教学，培养学生建模能力.生物学教学[J].2009,11:10
[4] [11]蒋桂军.基于核心素养的高中生物模型构建.中学教学参考.2018.3中旬.82
[5]赵占良.概念教学刍议（一）——对概念及其属性的认识[J].中小学教材教学,2015（1）