基于核心素養培育的高中生物學板書創新設計
——以“DNA 的復制”板書為例

真彪華 張麗芳

（1.晉江市季延中學，福建 晉江 362200；2.晉江市羅山中學，福建 晉江 362200）

隨著信息技術的廣泛應用，相當一部分教師教學時板書缺乏設計，只是教學內容的簡單羅列，易于造成學生僅限于從文字表達上淺層地理解概念，且所學的知識是零散的、碎片化的，知識遺忘率高。為了更好地落實高中生物學學科核心素養培育，迫切需要教師更新教育理念，修正錯誤的教學行為，精心設計板書，充分發揮板書提綱挈領、畫龍點睛的作用，促進學生形成層次化、網絡化及結構化的概念體系，并逐步形成生命觀念，發展科學思維能力與科學探究能力。［1］

本文以2019 年版人民教育出版社出版的新課標普通高中教科書（下文簡稱人教版教科書）《生物學·必修2·遺傳與進化》第3 章第3 節“DNA 的復制”為例，探討如何有機結合黑板板書與電子板書，創新板書設計，構建課堂教學新生態，發展學生生物學學科核心素養。

一、以科學研究方法為教學主線創新板書設計

根據《普通高中生物學課程標準（2017 年版2020年修訂版）》課程內容要求及具體學情，制訂“DNA 的復制”教學目標：以模型建構的方式模擬DNA 半保留復制方式，并結合DNA 結構特點，嘗試分析DNA 精確復制的原因及意義，形成結構與功能觀。嘗試根據現象提出問題、分析現象、歸納與概括生物學重要概念。沿著DNA 復制方式探索歷程，結合經典實驗與科學史材料，體驗假說—演繹法，認同DNA 半保留復制方式，形成嚴謹、求實的科學態度。并根據“DNA 的復制”教學目標，創新設計板書（圖1）。

圖1 “DNA 的復制”板書設計

展示斑馬母子圖片，指導學生觀察、思考：DNA 儲存的遺傳信息是如何從親代細胞傳遞給子代細胞？

板書假說—演繹法步驟1：提出DNA 是如何復制的。引導學生閱讀沃森和克里克論文《核酸的分子結構》一段原文翻譯，推測堿基互補配對蘊含DNA 復制的可能機制，并演示紅、黑兩種顏色拉鏈模型，模擬DNA 復制可能的兩種結果（圖2）。

圖2 模擬DNA 復制方式的兩種可能結果

板書假說—演繹法步驟2：做出DNA 復制方式的兩種假說（半保留復制或全保留復制）。

板書假說—演繹法步驟3、4 和5：結合電子板書DNA 在離心管中的分布情況（圖3），引導學生根據有關DNA 復制假說，對半保留復制或全保留復制的DNA 離心后，親代、子一代、子二代DNA 密度帶在離心管中的相應分布情況進行演繹推理。并組織學生觀看梅塞爾森和斯塔爾兩位科學家設計的實驗視頻，幫助學生驗證DNA 復制假說，得出DNA 以半保留的方式復制的結論。

圖3 DNA 在離心管中的分布情況

以假說—演繹法為教學主線進行板書創新設計，引導學生嘗試像科學家一樣進行科學研究，在豐富的、有代表性的事實支撐下，應用觀察、實驗、比較、分析、歸納、建模等科學思維及科學探究基本方法，體驗假說-演繹法及生物學實證研究特征，促進學生建立與理解DNA 分子通過半保留方式進行復制這一生物學概念。［2］

二、充分應用教科書創新設計板書

人教版教科書及高考生物學試題經常以文字與圖形相結合的形式呈現實驗、生理過程等。因此，有必要應用教科書創新設計板書，促進學生提高文本解讀能力、識圖能力、圖文轉換能力及文字表達能力。

通過實驗驗證了DNA 是以半保留的方式進行復制的，那么DNA 復制過程是怎樣的呢？接著，運用希沃白板軟件設計DNA 復制過程電子板書（圖4），指導學生閱讀教科書，觀察、分析DNA 復制過程示意圖，思考與討論DNA 復制的概念、時期、場所、條件、過程、結果、特點、能夠準確復制的原因及意義等問題。

圖4 DNA 復制過程的電子板書

要求學生閱讀教科書，觀察根尖結構示意圖與曲細精管結構示意圖，比較分析分生區細胞、精子形成的細胞分裂方式及分裂特點，理解真核細胞DNA 復制的時期是有絲分裂的間期或減數第一次分裂的間期，主要場所是細胞核。接著，指導學生按照從左到右的順序，觀察DNA 復制示意圖，思考染色體組成的主要成分是什么？DNA 的結構是什么？明確DNA 復制過程是：在解旋酶的催化作用下先解旋，分別以DNA 的兩條鏈為模板，利用四種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，在DNA 聚合酶的催化作用下合成子鏈，在此過程中嚴格遵循堿基互補配對原則，同時需要適宜的溫度、消耗能量。并指導學生建構復制模型，明確DNA 復制結果是：1 個DNA 分子經過復制形成2個相同的DNA 分子。接著，要求學生觀察、思考教科書課后拓展題及果蠅DNA 電鏡照片，明確DNA 復制特點是邊解旋邊復制，DNA 復制過程包括解旋、合成子鏈、新DNA 分子形成等環節。最后，要求學生討論并填寫表1，總結本節學習內容，構建概念體系，促進知識系統化與結構化。

表1 真核細胞DNA 的復制

板書設計是教學設計的關鍵環節，“雙減”背景下創新板書設計，使得板書成為發展學生生物學科核心素養的重要手段，促進構建課堂新生態，實施“有趣、有益與有效”的課堂教學，引領學生深度學習，摒棄死記硬背的學習方式，習得生物學思想觀點與方法，提升科學思維能力與科學探究能力，形成求真求實的科學態度及科學精神。［3］