江苏省南京市临江高级中学 211102
下面以《DNA分子结构》为课例，谈谈高中生物课堂教学中培养学生人文素养的策略。
一、以生物学史揭示DNA结构之谜
1.PPT展示以下材料：
材料1：20世纪30年代后期，瑞典科学家证明了DNA分子是不对称的。第二次世界大战以后，科学家们又用电子显微镜测定DNA分子的直径为2nm。
材料2：1951年，奥地利生物化学家查哥夫在定量分析DNA分子的碱基组成后，发现腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。
材料3：1952年，英国物理学家、化学家、晶体学家富兰克林采用X射线衍射技术，拍摄到DNA分子结构的照片，确定DNA分子为螺旋结构，而不是一条链构成。
材料4：美国科学家沃森 和英国科学家克里克撰写的论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》，于1953年4月25日在《Nature》杂志上刊载，提出DNA分子的双螺旋结构模型。
材料5：1962年克里克、沃森和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖
发现史为学生学习DNA分子结构做好铺垫，有助于学生体验知识的形成过程，了解科学家在探索DNA分子结构过程中，应用X射线-衍射法和模型构建法等科学方法。
2.以小组为单位思考以下几个问题，然后交流讨论结果。
通过学生的讨论和回答，让学生铭记科学家们的历史贡献；让学生感悟科学家遇到困难不要气馁，善于借鉴他人，还需注意合作和多学科交叉融合等，培养学生的科学探究精神。
二、以小组合作构建DNA结构模型
1.请同学六人为一组，利用模型盒里的DNA各个组成部分，依次构建以下结构，并展示，教师点评。
2.在构建模型中请思考以下问题：
（1）磷酸、脱氧核糖和含氮碱基在什么部位相互连接？
（2）在DNA分子中，每个脱氧核苷酸之间在什么部位互相连接？
（3）在模型中，如何体现两条链是反向平行的？又怎样体现两条链的碱基之间互补配对？
3.请以小组为单位说一说以下几个问题，然后交流讨论结果。
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三、以精美图片展示DNA结构之美
首次推出DNA双螺旋学说的沃森就曾经说过，他与克里克建立DNA模型时美学准则和美的刺激起了不小的作用，因为它符合美学标准。
教师以PPT展示不同国家有关DNA的雕塑。
通过直观的图片让学生感受到DNA之美，感受到生命的奇妙。在生物课堂教学中渗透美学教育，让学生发现美、欣赏美，以美求真，是提高学生人文素养的有效途径。
四、以问题形式分析DNA的特点特性
请同学们观察DNA双螺旋立体结构模型，同自己构建的平面模型相比较，小组展示回答如下问题：
1.DNA是由几条链组成的?
2.DNA的外侧和内侧由什么构成？
3.基本骨架是由哪些物质组成的?它们分别位于DNA的什么部位？学生总结DNA的结构特点。
继续思考：
1.DNA只含有4种脱氧核苷酸，它是如何能过储存足够量的遗传信息的？
2.DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的？
五、以小组辩论理性看待DNA指纹技术
教师引导学生观察比较小组制作的DNA结构模型，说一说这些DNA的相同点和不同点？从而得出碱基对的排列顺序代表遗传信息。推测亲子鉴定，鉴定的是什么？从而引出DNA指纹技术。DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯、空难事故受难者残骸鉴定、人种和性别鉴定等方面是目前最为可靠的鉴定技术。
鉴别双胞胎是异卵双生还是同卵双生，只需比较一下两者的 DNA指纹图即可。DNA指纹术也可用于器官移植的配型试验，以便筛选出最佳供体。在盗杀和偷捕野生动物的案件中，用不同的DNA 指纹术，对遗弃在野外的残余动物组织、市场上出售的动物组织，以及盗猎者冰箱中的动物组织进行分析，可对被盗杀的动物进行鉴定。
伦理学的相对性因历史、文化、政治、社会、经济、教育等因素的不同，以及在发展中国家和发达国家的情况不同等因素，在应用医学或遗传学伦理原则的认同方面有一些争议。DNA指纹在个人终身稳定、各不相同的特性，使其成为个人身份识别的依据，是个人随身携带的生理凭证和“防伪”标志，也是多数人视为个人隐私的材料。未经过知情同意程序的使用和研究可认为是不道德的，DNA指纹技术工作者要自觉遵守研究中的伦理学原则，在研究中执行知情同意程序是表现中国DNA指纹技术工作者良好科学道德的举措。遵循国际科学研究伦理学原则，是中国DNA指纹技术工作者走向国际交流、合作和竞争的重要步骤。
总之，“教学，说到底，是人类的精神和生命在一种文明层面上的代代递交。如果我们的课堂教学不能体现出人文的精神，那么它就不是严格意义上的教学”。
论文作者:黄利萍
论文发表刊物:《教育学》2019年12月总第197期
论文发表时间:2019/10/30
标签：指纹论文; 模型论文; 分子结构论文; 克里克论文; 结构论文; 双螺旋论文; 分子论文; 《教育学》2019年12月总第197期论文;