基于核心素养培育的高中生物学板书创新设计——以“DNA 的复制”板书为例

真彪华 张丽芳

（1.晋江市季延中学，福建 晋江 362200；2.晋江市罗山中学，福建 晋江 362200）

随着信息技术的广泛应用，相当一部分教师教学时板书缺乏设计，只是教学内容的简单罗列，易于造成学生仅限于从文字表达上浅层地理解概念，且所学的知识是零散的、碎片化的，知识遗忘率高。为了更好地落实高中生物学学科核心素养培育，迫切需要教师更新教育理念，修正错误的教学行为，精心设计板书，充分发挥板书提纲挈领、画龙点睛的作用，促进学生形成层次化、网络化及结构化的概念体系，并逐步形成生命观念，发展科学思维能力与科学探究能力。［1］

本文以2019 年版人民教育出版社出版的新课标普通高中教科书（下文简称人教版教科书）《生物学·必修2·遗传与进化》第3 章第3 节“DNA 的复制”为例，探讨如何有机结合黑板板书与电子板书，创新板书设计，构建课堂教学新生态，发展学生生物学学科核心素养。

一、以科学研究方法为教学主线创新板书设计

根据《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020年修订版）》课程内容要求及具体学情，制订“DNA 的复制”教学目标：以模型建构的方式模拟DNA 半保留复制方式，并结合DNA 结构特点，尝试分析DNA 精确复制的原因及意义，形成结构与功能观。尝试根据现象提出问题、分析现象、归纳与概括生物学重要概念。沿着DNA 复制方式探索历程，结合经典实验与科学史材料，体验假说—演绎法，认同DNA 半保留复制方式，形成严谨、求实的科学态度。并根据“DNA 的复制”教学目标，创新设计板书（图1）。

图1 “DNA 的复制”板书设计

展示斑马母子图片，指导学生观察、思考：DNA 储存的遗传信息是如何从亲代细胞传递给子代细胞？

板书假说—演绎法步骤1：提出DNA 是如何复制的。引导学生阅读沃森和克里克论文《核酸的分子结构》一段原文翻译，推测碱基互补配对蕴含DNA 复制的可能机制，并演示红、黑两种颜色拉链模型，模拟DNA 复制可能的两种结果（图2）。

图2 模拟DNA 复制方式的两种可能结果

板书假说—演绎法步骤2：做出DNA 复制方式的两种假说（半保留复制或全保留复制）。

板书假说—演绎法步骤3、4 和5：结合电子板书DNA 在离心管中的分布情况（图3），引导学生根据有关DNA 复制假说，对半保留复制或全保留复制的DNA 离心后，亲代、子一代、子二代DNA 密度带在离心管中的相应分布情况进行演绎推理。并组织学生观看梅塞尔森和斯塔尔两位科学家设计的实验视频，帮助学生验证DNA 复制假说，得出DNA 以半保留的方式复制的结论。

图3 DNA 在离心管中的分布情况

以假说—演绎法为教学主线进行板书创新设计，引导学生尝试像科学家一样进行科学研究，在丰富的、有代表性的事实支撑下，应用观察、实验、比较、分析、归纳、建模等科学思维及科学探究基本方法，体验假说-演绎法及生物学实证研究特征，促进学生建立与理解DNA 分子通过半保留方式进行复制这一生物学概念。［2］

二、充分应用教科书创新设计板书

人教版教科书及高考生物学试题经常以文字与图形相结合的形式呈现实验、生理过程等。因此，有必要应用教科书创新设计板书，促进学生提高文本解读能力、识图能力、图文转换能力及文字表达能力。

通过实验验证了DNA 是以半保留的方式进行复制的，那么DNA 复制过程是怎样的呢？接着，运用希沃白板软件设计DNA 复制过程电子板书（图4），指导学生阅读教科书，观察、分析DNA 复制过程示意图，思考与讨论DNA 复制的概念、时期、场所、条件、过程、结果、特点、能够准确复制的原因及意义等问题。

图4 DNA 复制过程的电子板书

要求学生阅读教科书，观察根尖结构示意图与曲细精管结构示意图，比较分析分生区细胞、精子形成的细胞分裂方式及分裂特点，理解真核细胞DNA 复制的时期是有丝分裂的间期或减数第一次分裂的间期，主要场所是细胞核。接着，指导学生按照从左到右的顺序，观察DNA 复制示意图，思考染色体组成的主要成分是什么？DNA 的结构是什么？明确DNA 复制过程是：在解旋酶的催化作用下先解旋，分别以DNA 的两条链为模板，利用四种游离的脱氧核糖核苷酸为原料，在DNA 聚合酶的催化作用下合成子链，在此过程中严格遵循碱基互补配对原则，同时需要适宜的温度、消耗能量。并指导学生建构复制模型，明确DNA 复制结果是：1 个DNA 分子经过复制形成2个相同的DNA 分子。接着，要求学生观察、思考教科书课后拓展题及果蝇DNA 电镜照片，明确DNA 复制特点是边解旋边复制，DNA 复制过程包括解旋、合成子链、新DNA 分子形成等环节。最后，要求学生讨论并填写表1，总结本节学习内容，构建概念体系，促进知识系统化与结构化。

表1 真核细胞DNA 的复制

板书设计是教学设计的关键环节，“双减”背景下创新板书设计，使得板书成为发展学生生物学科核心素养的重要手段，促进构建课堂新生态，实施“有趣、有益与有效”的课堂教学，引领学生深度学习，摒弃死记硬背的学习方式，习得生物学思想观点与方法，提升科学思维能力与科学探究能力，形成求真求实的科学态度及科学精神。［3］