教科书图解简化与内化的实例分析_dna提取论文

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高中生物教材中的许多图解,涉及的内容往往比较抽象复杂,必须经过多种形式的加工,才能内化为学生头脑中的有效信息,才能轻松地提取和应用。本文所指的内化可以理解为通过对信息的加工和处理而转化为自己头脑中有效印象的过程,简化是实现知识内化的一种途径。通过简化可先提炼出图解中的主干知识,建立一个基本框架,然后再通过其他的途径加以深化和细化。本文拟通过几个图例剖析,就图解的简化略加说明。

一、DNA复制图解的简化与内化

1.教学反馈

DNA复制的特点是:(1)边解旋边复制;(2)半保留复制。教材图解把解旋、碱基互补配对、复制的四个条件都比较直观地体现了出来,但半保留复制的特点不够突出。用多媒体动画辅助教学,从课堂上看,学生似都理解了,但一旦涉及解题应用,往往又会出现很多问题。究其原因与图解一次性提供的信息较多,不利于知识的内化有关。

2.对策

教学过程中可专门针对DNA半保留复制这一难点设计如下简图(图1)。

图1

说明:“黑链”表示亲代DNA的两条母链,“白链”表示新合成的DNA子链。在黑板上可用红、白粉笔加以表示;学生课外解题时可用不同颜色的线条表示。

3.图解的内化

简图提出后,教师可引导学生以简图为思维的载体,进行知识的进一步内化。例如:在课堂上,利用红、白粉笔让学生在黑板上画出第三次复制后形成的DNA的情况并讨论:新形成的DNA分子中含有亲代DNA母链的占几分之几?由于简图直观明了,又方便操作,学生很快就可以看出三次复制后形成了8个DNA,其中2个DNA含有亲代DNA的一条母链,答案为1/4。又如:可引导学生利用简图去解题,通过实战使简图内化为自己头脑中的印象,达到轻松提取和应用的目的。

例1:在氮源为[14]N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为[14]N-DNA(对照);在氮源为[15]N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为[15]N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含,[14]N的培养基上,连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如图2所示。请分析:

[14]N-DNA[15]N-DNA

图2

(1)由实验结果可推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链是________,另一条链是_______。

(2)第一代(Ⅰ)细菌转移到含[15]N的培养基上繁殖一代,将所得到细菌的DNA用同样方法分离。请参照图2将DNA分子可能出现在试管中的位置在图2—Ⅲ上标出。

解析:利用上述简图分析题义如图3。因此,若将第一代(Ⅰ)细菌转移到含[15]N的培养基上繁殖一代,则结果如图4:

图3

图4

二、基因表达图解的简化和内化

1.教学反馈与对策

基因的表达包括转录和翻译两个阶段,涉及遗传信息、密码子、反密码子等多个概念,以及蛋白质中的氨基酸数目、信使RNA的碱基数目、DNA的碱基数目之间的计算问题,内容复杂。教材图解比较形象,但转录和翻译两个图解分开来画,整体性略为不足。从学生解题的实际来看,画图分析还是很不方便,需对教材图解做进一步的简化(图5)。

图5

以下是对图5的说明:

(1)蛋白质中不同种类的氨基酸用不同形状的几何图表示;

(2)转运RNA种类因其一端三个碱基的不同而不同。

2.图解的内化

图解的进一步内化可从以下两方面入手。

(1)课堂上:可以引导学生以上述简图(图5)为思维的载体,分析讨论以下问题:a.遗传信息、密码子、反密码子分别位于哪里?b.碱基互补配对发生在哪些过程中?c.若某蛋白质中氨基酸的个数为N个,则信使RNA中至少有碱基多少个?(3N个)基因中至少有碱基多少个?(6N个)若考虑终止密码及信使RNA的加工,则另当别论。

(2)课外:让学生画简图分析训练相关的题目,使简图内化为自己头脑中的印象。

例2:已知某蛋白质有2条多肽组成,在合成蛋白质的过程中生成了3×10[-21]g的水,那么指导该蛋白质合成的基因中至少有脱氧核苷酸(A)个。

A.612B.306C.204D.606

例3:催产素是一种属于九肽的激素,其生理功能是促进子宫和乳腺平滑肌收缩,临床上可用于引产和减少产后出血。图6为其合成过程示意图,请据图分析回答:

图6

(1)a,b,c试管若要完成其功能,则都必须加入的物质有______和______等,另外,C试管还要加入物质______。

(2)a,b,c若都完成其功能,则产物分别是________、________、________。

(3)加入到a,b试管中脱氧核苷酸、核糖核苷酸,分别至少是________种________种,c试管内合成的产物最多有氨基酸________种。

(4)a试管中产物至少有________个碱基,b试管中产物的长度至少是________个碱基。

例3参考答案:(1)ATP,有关酶,转运RNA(2)催产素基因,信使RNA,催产素(3)4,4,9(4)54,27

三、小结

内化作为认知心理学的一个引申概念,含义是相当丰富的,各人的理解也不尽相同。如何对信息进行有效加工,达到知识的内化,是生物教学亟待研究的问题。教材图解的简化只是针对复杂问题采取的一个步骤,基本框架建立后,还需进一步的深化和细化。

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