江蘇省鹽城市東臺(tái)市時(shí)堰中學(xué) 馮小勇

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017 年版）（以下簡稱“新課標(biāo)”）高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動(dòng)參與的過程，通過探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù)來發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。筆者以必修2“遺傳與進(jìn)化”模塊第3 章第3 節(jié)“DNA 的復(fù)制”為例，依據(jù)“教學(xué)評(píng)一致性”理論，對(duì)該節(jié)內(nèi)容的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡釋。

一、“教學(xué)評(píng)一致性”理論解讀

“教學(xué)評(píng)一致性”理論由華師大崔允漷教授提出，他將“教學(xué)評(píng)一致性”定義為在整個(gè)課堂教學(xué)系統(tǒng)中教師的教、學(xué)生的學(xué)和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)三個(gè)因素協(xié)調(diào)配合的程度。課堂教學(xué)中教學(xué)目標(biāo)是靈魂，既是出發(fā)點(diǎn)，也是歸宿，判斷“教學(xué)評(píng)”是否一致的依據(jù)就是教學(xué)、學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)是否都圍繞共享的教學(xué)目標(biāo)展開。“教學(xué)評(píng)一致性”包涵著在教學(xué)目標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)下的三類要義：一是“學(xué)教一致性”，二是“教評(píng)一致性”，三是“評(píng)學(xué)一致性”。即緊扣教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)與教師的教學(xué)、教師的教學(xué)與對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)、學(xué)生的學(xué)習(xí)與對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，它們兩兩之間存在著一致性的關(guān)系，組成一個(gè)課堂教與學(xué)整體。

二、基于核心素養(yǎng)培育的“教學(xué)評(píng)一致性”在“DNA 的復(fù)制”一節(jié)中的教學(xué)實(shí)踐

（一）教學(xué)目標(biāo)

新課標(biāo)對(duì)本節(jié)課的學(xué)業(yè)要求是“概述DNA 分子通過半保留方式進(jìn)行復(fù)制”。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)確定為：

1.通過閱讀與討論，基于DNA分子的結(jié)構(gòu)能提出DNA 復(fù)制的可能方式，培育結(jié)構(gòu)與功能觀。

2.針對(duì)DNA 可能的復(fù)制方式，進(jìn)行假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流與討論，培育科學(xué)探究能力。

3.通過資料分析與動(dòng)手實(shí)踐，運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建型等方法，培育學(xué)生崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決問題的習(xí)慣和能力。

（二）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課題

播放“DNA 在刑事案件偵破中的配型運(yùn)用”“公益欄目《寶貝回家》中的親子鑒定”等視頻，展示DNA 分子平面結(jié)構(gòu)示意圖、PCR 擴(kuò)增儀與擴(kuò)增技術(shù)等圖文信息。引導(dǎo)學(xué)生在原有DNA 結(jié)構(gòu)知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，討論：

1.刑偵中一滴血、一枚皮屑等為何即可確定特定個(gè)體？

2. DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？

3.遺傳信息的含義是什么？其如何從親代傳遞到子代？

4. PCR 技術(shù)的實(shí)質(zhì)及主要優(yōu)勢是什么？

設(shè)計(jì)意圖：依據(jù)“教學(xué)評(píng)一致性”，將學(xué)習(xí)任務(wù)錨定于真實(shí)的生活情境中，以實(shí)證性的圖片、視頻為載體，遞進(jìn)性的適切問題為指向，引導(dǎo)學(xué)生獲取、分析加工關(guān)聯(lián)信息，既復(fù)習(xí)舊知又激發(fā)出新知。

（三）教材閱讀，啟動(dòng)思維

學(xué)生閱讀教材“對(duì)DNA 復(fù)制的推測”及插圖3-9，展示問題：

1.關(guān)于DNA 復(fù)制有哪些假說？

2.比較不同假說，其共同點(diǎn)、不同點(diǎn)分別有哪些？

3.如何區(qū)別不同復(fù)制方式產(chǎn)生的子代？

設(shè)計(jì)意圖：依據(jù)“教學(xué)評(píng)一致性”所學(xué)即所評(píng)，對(duì)教材進(jìn)行分析處理后，運(yùn)用問題導(dǎo)向構(gòu)架設(shè)計(jì)具體問題指引學(xué)生“學(xué)什么”“評(píng)什么”，借助分解后的問題為學(xué)生搭建思維臺(tái)階，暴露認(rèn)知的焦點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思維聚焦于不同復(fù)制方式的本質(zhì)區(qū)別在于親代母鏈的“半保留與全保留”。為后繼的深入探究提供鋪墊，培育學(xué)生推理論證能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

（四）順序探究，內(nèi)化概念

教師展示、講解14N、15N 兩種同位素的性質(zhì)以及“密度梯度離心技術(shù)”，含兩種不同同位素大腸桿菌的獲取方法。在學(xué)生內(nèi)化理解同位素標(biāo)記及梯度離心技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)遞進(jìn)性探究活動(dòng)，以其為載體引導(dǎo)學(xué)生逐步自主構(gòu)建概念。

活動(dòng)1：

課件展示含有等量氯化銫溶液的A、B、C 三支試管，在其中分別加入等量的雙鏈均含15N 的DNA 分子、一條鏈含14N 另一條鏈含15N 的雙鏈DNA分子、雙鏈均含14N 的DNA 分子，小組討論經(jīng)密度梯度離心后，了解不同DNA 分子在A、B、C 試管中的分布情況，并在草稿紙上繪出A、B、C 試管中DNA 分子的分布條帶，比較出不同試管中DNA 分布位置高低的差異，讓小組代表陳述所繪制結(jié)果的理由。最后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，A 試管中DNA 的分布情況定義為“重帶”、B 試管中DNA的分布情況定義為“中帶”、C 試管中DNA 的分布情況定義為“輕帶”。

活動(dòng)2：

運(yùn)用“假說—演繹法”小組討論并探究含15N 的大腸桿菌在14N 培養(yǎng)基中，按全保留復(fù)制方式增殖一次、兩次和半保留復(fù)制方式增殖一次、兩次的結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生分小組討論，并各自在草稿紙上繪出：

1.“全保留方式復(fù)制”假設(shè)下：第一次增殖后試管中DNA 分子重、中、輕條帶的分布情況，第二次增殖后試管中DNA重、中、輕條帶的分布情況。

2.“半保留方式復(fù)制”假設(shè)下：第一次增殖試管中DNA 重、中、輕條帶的分布情況，第二次增殖試管中DNA重、中、輕條帶的分布情況。將兩種假設(shè)下繪出的不同結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，再由小組代表口頭陳述DNA 的條帶分布不同及條帶的寬窄差異的原因。最后教師用課件展示DNA 增殖一次、兩次后，試管中DNA 分子重、中、輕條帶的分布及條帶的寬窄實(shí)際情況示意圖片，學(xué)生自我演繹推理出細(xì)胞中DNA的復(fù)制方式為——半保留復(fù)制。

活動(dòng)3：

閱讀教材“DNA 半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”，展示問題：

1. 1958 年，梅塞爾森和斯塔爾最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果是什么？演繹推理出的結(jié)論是什么？

2.嘗試運(yùn)用“假說—演繹法”模擬再現(xiàn)梅塞爾森和斯塔爾的探究過程？

教師設(shè)計(jì)出“DNA 半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”流程圖，將15N 標(biāo)記的大腸桿菌置于14N 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，收集并提取第一代、第二代的大腸桿菌DNA，進(jìn)行密度梯度離心，觀察、對(duì)比DNA 在試管中的分布情況，根據(jù)不同代系DNA 的分布情況，演繹出大腸桿菌DNA 復(fù)制方式。通過流程圖的整體分析及其中空缺的填空，讓學(xué)生得以模擬及再現(xiàn)梅塞爾森和斯塔爾的探究過程。

設(shè)計(jì)意圖：該實(shí)驗(yàn)專業(yè)性強(qiáng)，學(xué)生無法操作，將DNA 復(fù)制分子水平的微觀事實(shí)顯現(xiàn)化呈現(xiàn)是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)“教學(xué)評(píng)一致性”，先通過活動(dòng)1 讓微觀事實(shí)得以顯性化呈現(xiàn)，依據(jù)“假說—演繹法”，在學(xué)生已有認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上，借助活動(dòng)2 演繹出兩種不同復(fù)制方式的最終結(jié)果，通過對(duì)照，讓學(xué)生深刻辨析出不同復(fù)制方式間的本質(zhì)區(qū)別?；顒?dòng)3 再現(xiàn)“假說—演繹法”中假說到結(jié)論的邏輯鏈與證據(jù)鏈，輔助學(xué)生建立起完整的知識(shí)邏輯，在逐步落實(shí)“教學(xué)評(píng)一致性”的過程中發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。

（五）模型建構(gòu)，深化概念

閱讀教材“DNA 復(fù)制的過程”，展示史料：

1.康貝格探索DNA 復(fù)制條件的實(shí)驗(yàn)。

2.變形蟲在有標(biāo)記核苷酸培養(yǎng)液細(xì)胞核中首先發(fā)現(xiàn)放射性標(biāo)記。

3.科學(xué)家通過生化分析得知，細(xì)胞分裂間期細(xì)胞中脫氧核苷酸含量規(guī)律性變化等材料。

4.播放“DNA 復(fù)制過程動(dòng)畫模擬”視頻。

小組合作完成模型建構(gòu)活動(dòng)，在課桌上模擬DNA 分子復(fù)制過程，將模擬復(fù)制而拼接好的兩個(gè)DNA 分子進(jìn)行比較，分析不同種類脫氧核苷酸的組成。小組討論交流DNA 復(fù)制的時(shí)間、主要場所、過程、條件、模板、原料、遵循的原則、親子代數(shù)量關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：模型學(xué)習(xí)法有利于將復(fù)雜問題簡單化，抽象內(nèi)容具體化、形象化，模型的建構(gòu)過程也是學(xué)生具身學(xué)習(xí)的過程。通過對(duì)“DNA 半保留復(fù)制方式”模型的模擬建構(gòu)，完成了直觀認(rèn)知上升到科學(xué)概念的形成，將“碎片化”的知識(shí)進(jìn)行了有機(jī)整合，驅(qū)動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的細(xì)化分解充分體現(xiàn)學(xué)生立場，緊扣科學(xué)探究、科學(xué)思維等學(xué)科素養(yǎng)的培育，學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)任務(wù)設(shè)計(jì)遵循梯度性、遞進(jìn)性原則，將評(píng)價(jià)目標(biāo)逐一分解到每一具體的學(xué)習(xí)活動(dòng)任務(wù)中，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)和激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。教學(xué)過程中教師依據(jù)活動(dòng)任務(wù)的完成情況和教學(xué)內(nèi)容的生成，適時(shí)地追問、引導(dǎo)、總結(jié)、拓展等深化評(píng)價(jià)，體現(xiàn)了“教學(xué)評(píng)一致性”的即時(shí)性、層次性，既保證了課堂教學(xué)高效實(shí)施，也培育了學(xué)生生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維等核心素養(yǎng)。