摘 要：人教版必修二的《DNA分子的结构》一节囊括了DNA双螺旋结构发现的科学史和模型构建活动，本文的设计尝试将二者有机融合，以科学史的学习作为脚手架，让学生自主构建出DNA分子的结构模型，从而有效地提高学生生物学核心素养。
　　关键词：科学史；模型构建；生物学素养
　　一、 生物学核心素养
　　2017年的课程标准提出生物学科的核心素养包括生命概念、科学思维、科学探究、社会责任。通过本节课的学习，学生能够在学习了DNA结构的基础上，理解DNA分子结构的多样性和特异性，理解DNA分子与其功能相适应的结构观点。而本节课设计中让学生在学习DNA双螺旋结构发现的科学史的过程中通过分析和归纳先形成对DNA分子结构的初步认识，然后通过模型构建来加深自己对该结构的理解，最后通过对模型的评价和修正来形成对DNA分子结构的正确认识，并发展批判性思维和科学探究精神。而科学史内容的学习、科学精神的感悟，则是落实社会责任的好素材。
　　二、 教学亮点
　　1. 通过问题串的设计，学习DNA双螺旋的发现史。问题一：沃森和克里克利用了哪些他人的科学成果？问题二：沃森和克里克在構建模型时出现过哪些错误，又是如何纠正的？问题三：沃森和克里克成功的原因是什么？科学史的学习过程实际上也是在帮助学生逐步建立知识概念的过程，而学生对知识的理解正误将通过建模活动暴露出来。
　　2. 学生根据自己的理解制作的DNA模型会出现各种错误情况，如以下几种（以下为模型平面图）：错误一：没有体现双螺旋特征；错误二：碱基对间的氢键数目不对（如图一）；错误三：磷酸基团的数目不对（如图二、三）；错误四：未正确体现双链的反向平行（如图四、图五、图六）。
　　错误的模型充分暴露了学生在对DNA分子结构理解的偏差，也给后续学生对各种模型的评价和修正创造了机会。学生通过自己建模和模型的评价与修正过程，实现对DNA分子结构理解的深化。
　　三、 教学反思
　　由于知识的有限，学生一般无法从本质上理解碱基间的配对原因，也无法正确地解释两条链的“反向平行”的含义。此时教师可以根据学生的理解接受能力，在课前应准备好相应的图片、视频、模型等素材，对这些知识点进行补充讲解。
　　关于碱基互补配对原则的讲解：
　　由于嘌呤分子直径比嘧啶分子大，所以嘌呤要和嘧啶配对，才能保证DNA分子内部具有稳定的直径。A与T之间有2个氢键相连，C与G之间则有3个氢键相连。
　　关于两条链的反向平行的讲解：
　　一个脱氧核苷酸的分子结构中的脱氧核苷酸缩合而成的脱氧核苷酸链是有方向的，所以DNA双链中，若左边的单链从上到下是5′向3′方向，则右边的单链从上到下是3′向5′方向，两条单链方向相反，因此称为“反向平行”。
　　模型构建引入教学给教师带来巨大的挑战是可能出现各种不可预期的错误模型（或实验现象），这就要求教师日常教学时要注意观察和积累，事先做好教学预设，不打无准备之战。如果出现了教学预设外情况，教师也要注意巧妙处理：比如让学生思考、讨论、各抒己见；让学生课后上网查阅，下节课交流……切不要装傻跳过。
　　参考文献：
　　[1]普通高中生物学课程标准[S].北京：人民教育出版社，2017.
　　作者简介：
　　池君，福建省南安市，福建省南安第一中学。