1 制作原因
在新課程中“基因指導蛋白質合成”這一節內容對于學生來講相對較難理解,內容比較抽象。如果教師自己制作出相對科學而實用的教具,模擬基因表達的過程,是幫助學生理解這節內容不錯的方法。讓學生親自操作基因表達的過程,更加深學生對這個過程的印象,讓教材中固定不動的圖片在課堂教學中生動起來。如果能很好地使用教具,讓學生親自去操作,使他們更深刻地體會在細胞內的基因表達過程,這樣會讓學生對基因表達的過程掌握得更好。
整個教具的使用要既科學,又容易讓學生操作或讓教師演示,而且還要有反復操作的耐用性。
2 材料用具
嵌套式積木和帶孔的積木,泡沫,廢棄薄板材,雙面膠,彩紙,牙簽,鐵絲。
3 制作過程
3.1 mRNA的制作
合成mRNA的原料核糖核苷酸用積木來制作,積木選擇相互嵌插的那種,有些時候要進行切割。用不同顏色來代表不同的堿基,方便學生操作和觀察。為放置好核糖核苷酸,用木架做一個槽,內部隱藏一些積木,這樣用積木代替的mRNA堿基可以任意地放入這些槽內(圖1)。可輕松解決轉錄出的mRNA如何放置的問題(這里可能要木匠師傅的幫助)。
3.2 核糖體的制作
用一塊木板按核糖體的形狀切割,再粘上藍色的彩紙。然后在中央裝兩個螺絲,露出螺帽,再在放置mRNA的木槽的后面挖一條槽,這條槽的寬度要比螺帽窄,和螺身差不多寬,可以讓核糖體上的螺帽卡在這個槽,還可以來回自如的移動(這里可能要木匠師傅的幫助)。槽的一端有個洞,這個洞要比螺帽要大,這樣核糖體上的螺帽從這里卡進去后,可以很好的在這條槽里拖動(圖2)。這樣核糖體和mRNA就可自如的結合在這一起了。
3.3 tRNA的制作
用泡沫(最好是用包裝空調的,質地更硬)把tRNA的三葉草的結構畫下后再切割,再在外面粘上彩紙。下面的三個堿基也是用積木做成和mRNA之間正好可以很好吻和。要讓三個積木在泡沫下穩定,得用一要細鐵絲穿過底下泡沫,伸出兩頭分別可以固定兩個積木(積木頂上要打個小洞),中間的這個積木用牙簽從中穿過固定在泡沫上,這樣三堿基就很好固定好了(圖3)。然后在三個積木上寫上堿基的名稱。tRNA這樣的制作就可達到反復使用而不易脫落的效果。
3.4 氨基酸的制作
氨基酸是用有孔的積木做成,用泡沫塞好孔,再用牙簽包好雙面膠插入泡沫內,這樣在使用的時候,不容易脫落,如果完全用泡沫來做,用不了幾次就會松動,效果不好。下端插好牙簽,上端也要用牙簽插個孔,可以使它與其他氨基酸很好連接。然后在積木上寫上氨基酸的名稱即可。氨基酸的制作也可以用其他的東西代替,關鍵中間要有孔洞,方便tRNA的攜帶。
整套教具在制作中可大可小,做大可以當教師的演示教具,做小可用來學生分組練習,教具使用的材料有的可用其他替換。這套教具設計的最大特點是核糖體可自由移動而不易掉下來,還有利用積木之間相互嵌套完成堿基互補配對,而木架可以讓整個演示過程在講臺或課桌上任意操作。當然積木的艷麗顏色也使這套教具增色不少,很容易吸引學生的眼球。
4 教具的使用
下面用圖片展示一下教具使用的過程(圖4)。
使用這套教具讓筆者在2007年華東六省一市在寧波舉行的生物新課改優質課比賽中獲益匪淺。實踐證明這套教具在“基因的表達”教學中已多次使用,而且是經久耐用。