广东省广州市第十六中学 丘异龄
课程标准的理念之一是倡导探究性学习。在课堂教学中，学生学习方式开始呈现多样化的趋势，既有传统学习方式（他主、接受、个体学习），也有新学习方式（自主、探究、合作学习）。探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的学习方式，受到极大的重视，成为新一轮科学课程改革中转变学生学习方式的一个突破点。因此，教师应根据具体的知识内容、课型特点、学校条件、学生情况等对传统和新型的学习方式进行优化组合，实现学习方式的多样化。
在传统的概念教学中，往往重视的是如何识记、辨别、掌握概念，较少关注对概念形成的背景、建立的过程、所负载的科学思维方法、蕴涵的价值和体现的科学素养、人文精神的研究。新课程十分重视生物学概念的构建，新教材甚至在一定程度上是以核心概念为主线构建知识体系的。因此，如何在新课程概念教学中渗透探究性学习的理念，使学生的探究能力在概念的探究学习中得到提高，是课堂教学需要研究的，而探究性学习情境的设置是解决这一问题的关键。
本课例的概念教学中，更多的是教师指导下的探究或称接受式探究。教师通过“DNA分子的结构”一课（两个课时）的教学，尝试在课堂教学中创设多样化的探究性学习情境，促使学生开展多样化的探究性学习，主动构建DNA分子结构的概念，并探讨在概念教学中创设探究性学习情境的策略。
一、把教材中的小栏目、习题等改编为概念探究的问题情境
在课堂教学中，提出对学生有意义的有针对性的问题能够丰富学生的探究活动，但是这里的“问题”要与学生必学的科学概念相联系，并且要能够引发他们的兴趣。
【例1】引入新课：北京中关村高科技园区的DNA雕塑图。
创设情境：看似麻花卷的DNA为什么能够成为高科技的标志？它是怎样储存遗传信息的？它又是怎样决定生物性状的？
以学生比较熟悉的DNA的雕塑图引入，可以拉近学生与DNA的距离，引起他们的兴趣。
【例2】资料阅读，初步形成DNA分子结构的基本概念。
课本的科学史料“DNA的发现之路”，是教师进行探究性教学可以借助的重要教学资源之一。探究的问题情境有：
（1）沃森和克里克利用了他人的哪些经验和科学成果？这对你理解生物科学的发展有什么启示？
（2）他们在建构模型的过程中出现过哪些错误？他们是如何对待和纠正这些错误的？
（3）沃森和克里克默契配合，发现了DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给了你哪些启示？
在探究性学习中，学生会发现“掌握概念”意味着要同时体验与这些知识共同存在着的背景。探究的目的是检验和证明各种假设与猜想，实施探究的过程让学生亲历发现问题、提出问题、解决问题的全过程，让他们体验成功的喜悦，同时也亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”又从哪些途径解决问题的。
二、提供感性材料，使抽象的概念具体化
概念是抽象的，概念的获得有赖于对事物的感性认识。在生物学教学中，感性材料主要有演示、实验、各种直观素材、教具（模型、标本）的图像观察和联系实际（学生原有的知识和生活经验、生产实践等）以及教师的生动讲解。
【例3】读图分析，进一步构建DNA分子结构的概念。
探究的问题情境有：
（1）观察DNA由几条链构成？这两条链的位置关系如何？它们的方向一致吗？DNA具有怎样的立体结构？
（2）DNA的基本骨架由哪些物质构成？分别位于DNA的什么部位？
（3）什么是碱基互补配对原则？碱基对位于DNA的什么位置？
（4）脱氧核苷酸的三个组成成分是怎样连接起来的？脱氧核苷酸之间是如何连接的？
对于第一个问题中DNA分子两条链的方向的问题，学生一开始认为两条链的方向都是右旋，是一致的，后来通过第二和第四个问题的讨论，有学生提出根据脱氧核苷酸的连接方式，两条链的末端分子并不一样。这时教师要鼓励学生质疑，组织学生重新认识DNA分子的结构。
【例4】模型构建，小组合作检验概念教学效果，引发新的问题探究。
物理模型提供直观的印象，是非常吸引学生的感性材料。建模活动还可以检验合作能力的重要性。模型建构：每个四人小组自备材料用具。每个小组组装一个含有20个碱基对的双螺旋DNA分子片断。
活动结束后的反思：
（1）当你发现组员出错或者你自己出错时有什么感受，周围哪个同学的行为让你记忆深刻？发现什么问题？最后怎么解决的？
（2）你和你的同桌选用的碱基一开始就能正确配对吗？你的经验是什么？
知识延伸：
（1）各小组DNA的连接都是正确的吗？（各小组展示自己的制作，多数小组的模型分子间连接正确，各种小分子的形态、颜色区分明显，比例恰当。也有个别小组材料准备不充分，如：四种碱基未用不同的颜色和形态区分、磷酸和脱氧核糖没有用形状区分、DNA没有立体构型等。多数学生都能指出这些错误，说明已经掌握相关知识。）
（2）你觉得每个小组制作的DNA相同吗？每个DNA之间的差异主要在哪里？
这个问题主要是引发对遗传信息、DNA的多样性、特异性的学习。
（3）各个小组的组装方式相同吗？细胞在形成新的DNA时会以哪种方式进行？
这个问题可以引发学生对下一课时“DNA的复制”的期望，为构建更完整的知识体系提供帮助。
动手建模有利于学生加强感性认识，使知识概念直观化，同时也培养学生的空间想象能力，还可以反馈学生对DNA分子结构概念的认识。
三、在实践中总结，比较相关概念
【例5】画概念图，使知识概念系统化。
编制概念图，可以将零散的知识系统化，对相关知识概念进行对比复习，达到对概念的正确理解和区分相近概念。每个学生的设计可能是不同的，可以通过张贴、幻灯展示等方式让学生相互交流，自主完善作品。
四、学科间的交流：用数学语言交流和验证概念
【例6】创设数学化的问题情境，充分挖掘DNA分子结构中隐含的原理，学会运用多种方式表达概念。探究的问题情境有：
（1）双链DNA分子中，所有的嘌呤之和与所有的嘧啶之和有什么关系？你可以用什么方式表示这种关系？
（2）对于DNA的单链，这种关系成立吗？为什么？
（3）不同的双链DNA分子中，（A+T）/（G+C）或（A+C）/（T+G）的值恒定吗？
理科学生讨论这些问题时气氛热烈，在应用知识拓宽思路上有较多延伸。如问题（3）中（A+T）/（G+C）这个比值，可以区分不同的DNA分子，进一步辨别生物的物种。数学语言的运用使学生更深刻地理解了DNA分子的结构概念，了解了更多的生命科学的研究方法，提升了生物教学的科学价值。
在本节课中，学生通过资料分析、读图理解、模型构建、画概念图、数学语言五种不同的探究技能，在脑海中逐步构建DNA分子的结构模型以及相关的知识系统，最终不仅牢固建构起DNA分子结构的基本概念，体会变换多种思维方式进行科学研究以及团队合作的美妙之处，而且启发了思考科学研究中科学思想、科学精神以及科学方法所起的作用，为日后研究科学问题打下良好的基础。
五、在生物学概念教学中设置探究性学习情境策略的反思
本文主要从教师创设探究情境的角度，对生物学概念的课堂教学进行分析和阐述，而创设情境的主要目的是引发学生的探究活动，尤其是思维探究的活动。因此，教师除了在设计中要有“结构”意识和形成“弹性化”方案，在课堂教学过程中还要学会倾听，要不断捕捉、判断、重组课堂教学中从学生那里涌现出来的各种各类信息，实现师生积极、有效和高质量的多向互动，推进教学过程在具体情境中的动态生成。
