可拼接DNA教具的制作

陶 睿

(華中科技大學教育科學研究院 武漢 430000)

在調研了湖北省部分地區中學生物類(尤其是遺傳類)教具之后，發現目前學校中使用的教具存在以下問題：①主要是以PPT、視頻多媒體和物理模型為主。如動物和植物細胞結構的模型、有絲分裂和減數分裂的過程的動畫等。②由于教師的教學任務較重，學校教育中很少有教師或學生自制教具，一般都是從專門的廠家購買或教育局統一配置。③目前的教具大多為靜態的形式，較少有教具是可讓學生動手操作拼接的。所以，學生只能通過教師的講解來獲取一些間接的經驗，難以做到真正的從“做中學”。

1 可拼接DNA教具的設計與制作流程

筆者選取高中生物學中的兩個概念：①基因是DNA上具有遺傳效應的片段；②基因控制生物的性狀。對DNA可拼接教具進行了設計，做出了教具模型。模型建成后，又設計一套與教具相適應的課堂教學活動實施方案。課后，又對教具使用效果進行了評估，然后又對教具不斷地進行了改進。

可拼接DNA教具是將多個控制不同性狀的基因(分顯性和隱性，用不同深淺顏色表示，并在教具上以文字標注)。如無酒窩(圖1)、單眼皮(圖2)和一些空白片段。讓學生手動拼接成一個雙螺旋的DNA片段(圖3)。在拼接DNA教具的過程中，學生可了解到不同基因控制不同性狀，基因是DNA上具有遺傳效應的片段。

圖1 無酒窩基因片段

圖2 單眼皮基因片段

圖3 DNA拼接模型完整圖

2 可拼接DNA教具的使用介紹

2.1 基因與DNA的關系的教學 教師在基因與DNA的關系這一概念教學時，可分組教學。每組發放一組教具。告訴學生每個小的片段代表一個基因，白色片段代表沒有遺傳作用的DNA片段，基因上寫著這個基因控制的性狀。DNA具有雙螺旋結構，讓學生合作，用基因和空白片段拼出兩個完整的雙螺旋DNA模型。學生在拼接的過程中便可以理解DNA與基因的關系。

2.2 基因的顯性隱性規律的教學 教師在基因的顯性隱性規律的教學時，可在前面的基礎上，告訴學生，大寫字母控制的是顯性性狀，小寫字母控制的是隱性性狀。在講授基因對性狀的控制規律后，讓學生自由拼接成兩個DNA，并說出拼出的DNA表現出的性狀是怎樣的，用此教具來鞏固此知識點。

3 探索拼接教具設計的思路

本教具的設計增加了生物學中遺傳類教具的互動性，且將遺傳知識這一本身較為抽象的知識，通過拼接模型的形式展示出來，學生在拼接模型的過程中，獲取屬于自己的直觀性經驗，了解到基因是DNA上具有遺傳效應的片段，并對等位基因和顯隱性基因的概念有明確深入的認識。該教具顏色豐富，可動手操作，具有很強的趣味性，對學生有較強的吸引力，可一改往常學生對生物學教具的興趣缺乏的現象。體驗式的教學更容易讓學生記憶深刻，在體驗中獲得的知識才能融入自己的知識體系中去。

(基金項目：中國科協2017年度資助“研究生科普能力的提升”，No.kxyjskpxm2017006)

*前文受翰思科學儀器公司關注*