陳金成
摘 要:根據(jù)選修“基因工程”專題的特點,介紹該專題“合作—探究”式教學策略構建的基本模型,并以《蛋白質工程的崛起》一節(jié)的教學實踐為例介紹該策略的實施過程。
關鍵詞:基因工程;“合作—探究”式教學策略;教學實踐
一、問題的提出
高中生物選修模塊的教學應體現(xiàn)生物課程理念:以生物學科素養(yǎng)為核心。“科學探究”是生物學核心素養(yǎng)之一,要求學生具有針對特定的生物學現(xiàn)象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力?!盎蚬こ獭睂n}作為選修3第一專題,在教學中不僅介紹基因工程這一重要研究領域、發(fā)展趨勢和應用前景,以期拓寬學生的視野,增強學生的科技意識,提高學生的生物學素養(yǎng),同時應讓學生在教師的指導下自主探索、合作學習,體驗獲取知識的過程和方法,從而學會學習,為學生的終身發(fā)展奠定基礎。筆者在選修模塊的“基因工程”專題教學中嘗試構建并實施“合作—探究”式教學策略,以期轉變學生的學習方式,提高學生的科學探究能力。
二、“合作—探究”式教學策略的構建
1.“合作—探究”式教學策略有五個基本要素:(1)任務驅動:要充分調動學生學習的積極性和主動性,必須有一個切合學習主題、符合學生認知水平和認知規(guī)律的明確的學習任務。(2)小組合作:在有限的時間內高效完成學習任務,單憑一位同學很難完成,因此要確定一個異質學習小組,在小組中同伴合作,相互交流,相互幫助、理解,共同完成任務。(3)主動探究:圍繞學習任務,學生自主學習新知,通過小組討論,確定方法,細化步驟,形成任務解決的方案,并根據(jù)方案進行主動探究。(4)匯報展示:各小組完成任務后,小組間匯報展示,既給學生展示的機會,也能暴露學生在任務解決過程中思維的缺陷、方法的不足,各小組可以取長補短,彌補不足,修正和完善。(5)形成理論:在探究的過程中,學生獲得的只是一般經驗,教師要及時評價,善于引導,讓學生總結歸納,將經驗升華,形成生物學理論知識。
2.“合作—探究”式教學策略的實施模型構建如下:
三、教學實踐
筆者以高中生物選修3《蛋白質工程的崛起》一節(jié)的教學為例,探討“合作—探究”式教學策略在《基因工程》專題中的實施。
教學開始,回顧基因工程相關知識,說明基因工程只能生產自然界已有的蛋白質,往往不能滿足人們的生產和生活的需要,以此引出蛋白質工程崛起的緣由,并提出改造蛋白質的課題。為了幫助同學們順利完成任務,以PPT形式展示蛋白質的結構、蛋白質的功能及其關系、基因表達及其中心法則的圖片和內容,與同學一起回顧舊知,為接下來的合作和探究學習做好知識鋪墊。
“合作—探究”式教學實施的具體過程如下:
1.任務驅動:以教材27頁“討論”為素材,肽鏈序列如下:—丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—,并展示《密碼子表》掛圖。接著教師提出:已知現(xiàn)有的該蛋白質由于序列中的賴氨酸的存在,導致蛋白質的活性不高,若將該氨基酸換成蘇氨酸,則蛋白質的活性將提高100倍。請同學們思考、討論并完成以下任務:(1)怎么得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列?請寫出相應的堿基序列。(2)確定目的基因的堿基序列后,怎么才能獲得該基因呢?(3)有了相應的基因,又如何獲得該肽鏈形成的蛋白質分子?(4)將肽鏈中的賴氨酸換成蘇氨酸后,蛋白質的活性為什么會改變?可以通過哪些方法研究蛋白質的結構?(5)如何才能實現(xiàn)對該蛋白質的改造?請寫出你們的方案。
2.小組合作:生物“合作—探究”式教學課堂,打破原有座位的固定模式,教師根據(jù)學生生物基礎、學習興趣的濃厚、性格特質等差異,重新編排生物學習小組和《生物“合作—探究”課堂座次表》,實行“變位”上課。生物課結束后,學生再重新回到原班級編排的座位。這樣能充分發(fā)揮小組成員內的異質性,取長補短,相互交流、相互合作,并在合作、探究中取得知識、經驗和能力的進步,提高課堂教學效率。
3.主動探究:各小組成員圍繞老師布置的任務,自主學習新知,通過小組討論,確定方法,細化步驟,形成完成任務的方案。期間,既有小組內的生生互動,也有教師在各組之間做好協(xié)調和幫助,達到師生互動。
4.匯報展示:各小組完成學習任務中的問題,確定方案,教師根據(jù)觀察交流的情況,請各小組代表匯報展示各小組的學習結果,既給學生展示的機會,也能在任務解決過程中暴露思維的缺陷、方法的不足,各小組可以取長補短,彌補不足,修正和完善方案。
5.形成理論:在探究的過程中,學生獲得的只是一般經驗,教師要及時評價,善于引導,讓學生總結歸納,將經驗升華,形成生物學知識和理論。教師在學生回答、匯報的基礎上,與學生一起總結歸納:蛋白質工程的基本途徑、蛋白質工程流程概念圖、蛋白質工程的概念。同學們由于已有上述的經驗和基礎,掌握這些教學內容也就水到渠成了。
參考文獻:
[1]人民教育出版社,課程教材研究所,生物課程教材研究開發(fā)中心.現(xiàn)代生物科技專題教師教學用書[M].人民教育出版社,2014.
[2]王洪禮.論如何培養(yǎng)中小學生的創(chuàng)新精神[J].心理科學,2004(9).