李鵬鴿 李亨
摘 要 以“生物育種專題”為例,開展高中生物教學(xué)中滲透職業(yè)生涯規(guī)劃教育的實(shí)踐研究性學(xué)習(xí)探索,通過創(chuàng)設(shè)情境、制造沖突、拓展延伸、分享提高等方式,將生物學(xué)知識(shí)體系與職業(yè)規(guī)劃能力培養(yǎng)和諧融合。
關(guān)鍵詞 高中生物教學(xué) 職業(yè)生涯規(guī)劃 生物育種
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
1 教材分析
“生物育種”專題知識(shí)的涉及面廣而深,既包括了必修2遺傳與變異中“從雜交育種到基因工程”的內(nèi)容,還包括了選修3中細(xì)胞工程、基因工程等知識(shí),是遺傳和變異的基本原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,涉及到農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等。該部分內(nèi)容是學(xué)生了解育種工作者、生物技術(shù)研發(fā)、醫(yī)藥研發(fā)等各種不同職業(yè)的良好材料,不但能為學(xué)生日后選擇專業(yè)或者職業(yè)提供幫助,而且研究性學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的鍥而不舍的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
2 教學(xué)目標(biāo)
2.1 知識(shí)目標(biāo)
理解各種育種方式的目的、原理、方法和優(yōu)缺點(diǎn)。
2.2 能力目標(biāo)
靈活準(zhǔn)確地運(yùn)用相應(yīng)的育種方法解決生產(chǎn)和生活實(shí)際中的問題,培養(yǎng)知識(shí)運(yùn)用和遷移的能力、創(chuàng)新思維能力。
2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
感悟科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互關(guān)系,關(guān)注相關(guān)研究的發(fā)展和應(yīng)用前景;了解育種工作者、生物技術(shù)研發(fā)、醫(yī)藥研發(fā)等不同的職業(yè),為形成正確的職業(yè)價(jià)值觀做準(zhǔn)備。
3 教學(xué)過程
3.1 創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
教師播放袁隆平院士的“中國夢”視頻,展示科研工作者研究的神奇“馬鈴薯”、白菜-蘿卜、發(fā)光樹等各種人工培育優(yōu)良品種的圖片,激勵(lì)學(xué)生投身育種的研究。教師趁勢導(dǎo)入新課:生物的育種。
3.2 問題探究,激發(fā)思維
3.2.1 學(xué)習(xí)植物育種的方式及過程
教師引入古詩:“青青西瓜有奇功,溽暑解渴勝如冰。甜汁入口清肺腑,玉液瓊漿遜此公。”并創(chuàng)設(shè)問題情境1:已知在西瓜的性狀控制中,A(果實(shí)大)對(duì)a(果實(shí)?。轱@性,B(甜度低)對(duì)b(甜度高)顯性,兩種性狀獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有純合的本地西瓜(果實(shí)小、甜度高)和純合的廣東西瓜(果實(shí)大、甜度低)品種。假如你是研究所育種專家,能否利用以上兩個(gè)品種培育出又大又甜的優(yōu)良純種西瓜?請(qǐng)簡述你的育種方案(以遺傳圖解表示)。
分享提高:學(xué)生毛遂自薦,教師鼓勵(lì)學(xué)生在同學(xué)面前分享自己的成果。學(xué)習(xí)小組討論,提出3種育種方案:雜交育種、單倍體育種、誘變育種。然后,教師將3種育種方案的設(shè)計(jì)任務(wù)布置給相關(guān)學(xué)習(xí)小組。學(xué)習(xí)小組討論交流后,通過實(shí)物投影向全班展示,互相評(píng)價(jià),最終完成各育種方案的主動(dòng)建構(gòu)。
設(shè)計(jì)意圖:以本地西瓜的實(shí)際生產(chǎn)問題為背景,通過角色扮演,教師引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)生物學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
拓展延伸,質(zhì)疑問難:(1) 要培育出能穩(wěn)定遺傳的又大又甜優(yōu)良純種西瓜,采用上述三種育種方式各至少需要幾年?(2) 單倍體育種的最終目的是培養(yǎng)出單倍體嗎?(3) 秋水仙素處理的對(duì)象為什么是幼苗,而不是成熟的植株或萌發(fā)的種子?(4) 在誘變育種過程中,你覺得遇到的最大困難是什么?(5) 為何太空育種所選用的種子為萌動(dòng)而非休眠的?
設(shè)計(jì)意圖:通過以上問題串,教師引導(dǎo)學(xué)生通過橫向比較,總結(jié)歸納出三種育種方式的目的、原理、處理方法和優(yōu)缺點(diǎn)。
教師創(chuàng)設(shè)問題情境2:為了進(jìn)一步改良西瓜品種,欲招聘高級(jí)育種工程師一名。要求在上述優(yōu)良純種西瓜的基礎(chǔ)上,改良為無子、果實(shí)大、糖分含量高的AAAbbb品種。若你前往應(yīng)聘,該怎樣設(shè)計(jì)育種方案?請(qǐng)利用文字和圖解簡述你的方案。
學(xué)生自主學(xué)習(xí),自主歸納:自主閱讀教材課后題,分析三倍體無子西瓜的培育過程。師生互動(dòng):(1) 多倍體育種的原理是什么?(2) 多倍體育種的基本步驟有哪些?(3) 多倍體育種的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么?(4) 為了加快無子西瓜的培育進(jìn)程,可以借助于什么技術(shù)?
設(shè)計(jì)意圖:通過環(huán)環(huán)相扣的問題串,由學(xué)生總結(jié)出多倍體育種的方法、原理、優(yōu)缺點(diǎn)。
教師創(chuàng)設(shè)問題情境3:改良后的西瓜個(gè)大味甜多汁,但不耐貯藏??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了耐貯存基因(D)。倘若你是中科院基因所的一名教授,請(qǐng)你指導(dǎo)培育耐貯藏的西瓜。
小組合作,分享提高:回顧基因工程的基本操作步驟后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:(1) 如何獲取耐貯藏基因?(2) 耐貯藏基因能直接導(dǎo)入西瓜體細(xì)胞嗎?怎么辦?(3) 將耐貯藏基因?qū)胛鞴霞?xì)胞的方法有哪些?(4) 怎樣檢測是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞?(5) 如何評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因西瓜的耐貯藏性?教師只起到引導(dǎo)學(xué)習(xí)、組織討論交流的作用,學(xué)生理解了上述問題,對(duì)基因工程育種的原理、方法、優(yōu)缺點(diǎn)的掌握也就水到渠成了。
教師創(chuàng)設(shè)問題情境4:異想天開:細(xì)胞工程研究室想培育一種地上結(jié)西瓜、地下結(jié)土豆的新品種。假設(shè)你是其中研發(fā)人員,可以通過什么方法實(shí)現(xiàn)?簡述你的育種方案。
學(xué)生大膽想象,創(chuàng)造思維:學(xué)生的回答是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。教師請(qǐng)一位學(xué)生代表上臺(tái)展示自己的育種方案,其他學(xué)生評(píng)價(jià)、完善,進(jìn)而歸納出植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理、基本步驟。
教師提出進(jìn)一步思考的問題:(1) 多倍體育種和細(xì)胞工程都是使染色體數(shù)目增加,獲得多倍體,有不同之處嗎?(2) 雜交育種、基因工程育種與植物體細(xì)胞雜交技術(shù)都有“集優(yōu)”的體現(xiàn),不同之處在哪里?設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生要深入理解植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和操作步驟,以便在生產(chǎn)實(shí)踐中能根據(jù)育種目的準(zhǔn)確選擇合適的育種方案。
3.2.2 學(xué)習(xí)動(dòng)物育種的方式及過程
教師創(chuàng)設(shè)問題情境5:現(xiàn)有長毛立耳貓(BBEE)和短毛折耳貓(bbee),這些基因是獨(dú)立分配的。若你是動(dòng)物學(xué)院的一名學(xué)生,你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓?最佳方案是哪種?最簡易的方法是哪種?
制造沖突,激活思維:解此題時(shí),教師啟發(fā):能不能借鑒上述問題情境1中的育種方法和過程?應(yīng)注意什么?此時(shí)學(xué)生的思維異?;钴S和興奮,課堂氣氛非常熱烈。在思維的不斷碰撞和教師的引導(dǎo)下,學(xué)生總結(jié)出:最簡單的方法是雜交育種,但與植物雜交育種不完全相同,應(yīng)選擇F2中具有優(yōu)良性狀的個(gè)體與異性隱性純合子測交,以檢測其基因型,不發(fā)生性狀分離的品種即為所需品種。教師以中國荷斯坦奶牛為例,提出問題:如何快速培育高產(chǎn)奶牛品種?(動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等)設(shè)計(jì)意圖:教師要提醒學(xué)生選擇育種方式設(shè)計(jì)育種方案時(shí),勿生搬硬套、全盤“依葫蘆畫瓢”,要切合實(shí)際,提高學(xué)生學(xué)以致用的靈活運(yùn)用能力。
3.3 課堂歸納,形成網(wǎng)絡(luò)
學(xué)生自主利用表格、圖解等方式構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),讓知識(shí)在總結(jié)中明朗,在歸納中升華,提高學(xué)生歸納整合的能力。在此基礎(chǔ)上,教師強(qiáng)調(diào):在實(shí)際的育種工作中,并非單一的運(yùn)用某種育種方式,而是根據(jù)需要選擇多種育種方式綜合運(yùn)用,進(jìn)行綜合考慮后再進(jìn)行科學(xué)的決策。
3.4 開拓視野,情感升華
教師組織學(xué)生討論對(duì)上述育種方式應(yīng)用的展望。教師播放“餐桌上的爭議”、青霉素皮試劑、楊凌科技大學(xué)胚胎克隆動(dòng)物、第一朵太空花——百日菊等圖片,再次給學(xué)生以心靈上的震撼,以激發(fā)學(xué)生對(duì)育種工作和生物研發(fā)的敬仰和熱愛,同時(shí)使學(xué)生明白育種工作者不但要有極其縝密的育種理論指導(dǎo),還需有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)忍不拔的毅力。
進(jìn)展追蹤:教師鼓勵(lì)學(xué)生通過報(bào)刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)或其他媒體搜集資料,了解生物育種的新進(jìn)展,就自己感興趣的領(lǐng)域,自定選題,寫一篇專題綜述報(bào)告。
4 教學(xué)反思
為了扭轉(zhuǎn)“考什么學(xué)什么”、分分計(jì)較等應(yīng)試教育傾向,推行高中學(xué)業(yè)水平考試和綜合素質(zhì)評(píng)價(jià),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好每門課程,并選擇適合自己興趣的課程,充分發(fā)展個(gè)性潛能和學(xué)科特長,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生參加公益服務(wù)和社會(huì)實(shí)踐等,考試評(píng)價(jià)制度正在改革。即在新高考模式下,高中生不能再一味地追求高分,除了學(xué)習(xí)課程,更應(yīng)了解社會(huì),了解自我,職業(yè)規(guī)劃提前到高中。在教學(xué)中,教師要滲透農(nóng)、科、教一體化思想,拓寬教學(xué)內(nèi)容,改變學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低落、教育內(nèi)容與學(xué)生生活脫軌、學(xué)生無法將所學(xué)應(yīng)用在實(shí)際的情境中等傳統(tǒng)教育模式引發(fā)的教育問題,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃能力。
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[1] 金莉.普通高中生物課程滲透職業(yè)生涯教育初探[D].東北師范大學(xué),2011,6.
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