蔣伏歡
(江蘇省南京師范大學附屬中學新城初級中學黃山路分校 210019)
“現(xiàn)代生物技術的應用”是蘇教版初中生物學教材八年級下冊第24章第1節(jié)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容包括基因工程和轉(zhuǎn)基因技術的應用、細胞工程和克隆技術的應用兩部分內(nèi)容。近年來,轉(zhuǎn)基因和克隆等現(xiàn)代生物技術發(fā)展迅猛,在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、化工等領域應用廣泛,產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。因此,舉例說出現(xiàn)代生物技術和克隆技術的應用,通過實例分析認同生物技術的發(fā)展對人類社會的積極影響是本節(jié)的重點。同時,師生對話中對“轉(zhuǎn)基因食品和克隆人”等話題的提出,可為下一節(jié)的學習做出鋪墊,留給學生課后的學習和思考。
2.1 知識目標 舉例說出轉(zhuǎn)基因技術的應用,舉例說出克隆技術的應用。
2.2 技能目標 通過設計實驗方案,提高分析問題的能力;通過繪制流程圖,提高分析歸納的能力。
2.3 情感態(tài)度與價值觀目標 關注現(xiàn)代生物技術在生產(chǎn)實踐中的應用,認同現(xiàn)代生物技術的發(fā)展帶來的有利影響。
3.1 情境創(chuàng)設 引入新課 多媒體課件播放圖片:會發(fā)光的金魚、抗癌的西紅柿、生產(chǎn)胰島素的大腸桿菌、產(chǎn)“人乳”的牛。教師提出問題:你知道這些神奇的生物是應用哪種生物技術培育的嗎?引出學習的主題。
設計意圖:通過神奇的轉(zhuǎn)基因生物圖片,激起學生的好奇心,直奔本節(jié)學習主題。
3.2 轉(zhuǎn)基因技術和基因工程 通過活動體驗來學習該部分內(nèi)容。
3.2.1 分析社會熱點 概括轉(zhuǎn)基因技術流程 呈現(xiàn)新聞熱點:關于“轉(zhuǎn)基因食品能不能吃”的辯論,教師提問:你認為轉(zhuǎn)基因食品能吃嗎?學生根據(jù)自己的經(jīng)驗表達自己的觀點后,教師總結:判斷轉(zhuǎn)基因食品能不能吃,首先要了解什么是轉(zhuǎn)基因技術。視頻播放轉(zhuǎn)基因“巨型小鼠”的培育過程,學生看完視頻后總結轉(zhuǎn)基因技術的流程圖(圖1)。
圖1 轉(zhuǎn)基因技術流程圖
3.2.2 角色扮演 體驗轉(zhuǎn)基因技術的應用 學生4人一組,根據(jù)信封中的任務資料(表1),思考如果自己是科學家,如何應用轉(zhuǎn)基因技術培育出相應的轉(zhuǎn)基因動物或植物。設計方案完成后,小組匯報交流,并總結轉(zhuǎn)基因技術和基因工程的概念。
表1 小組任務表
設計意圖:通過社會熱點,揭示出大眾對轉(zhuǎn)基因技術了解的匱乏及誤解。通過觀看視頻資料,引導學生概括轉(zhuǎn)基因技術的流程,設計轉(zhuǎn)基因生物培育方案,逐步掌握轉(zhuǎn)基因技術的應用。
3.3 克隆技術 學生扮演轉(zhuǎn)基因羊“鵬鵬”和克隆羊“多莉”。通過轉(zhuǎn)基因羊“鵬鵬”羨慕明星羊“多莉”的生活,引出“多莉”對自己有三個媽媽這一現(xiàn)象的煩惱。通過表演,引出幫“多莉”找媽媽這一活動。
3.3.1 任務驅(qū)動 總結克隆技術流程 學生自主閱讀教材75頁圖24-4多莉的克隆過程示意圖,試著描述克隆羊多莉的誕生過程,畫出多莉誕生的流程圖(圖2),并幫多莉找到媽媽。學生通過自主學習小組討論,在了解克隆羊多莉的誕生過程后,分析得出多莉的遺傳物質(zhì)來自母羊A,所以母羊A是多莉的媽媽。
圖2 多莉誕生流程圖
3.3.2 對比分析 理解克隆技術的意義 學生根據(jù)教師提供的早期克隆蛙的材料,小組討論畫出早期蛙的克隆流程圖(圖3)。將蛙的克隆與多莉的誕生流程圖進行對比分析,發(fā)現(xiàn)早期克隆動物的細胞核來自胚胎細胞,而多莉克隆過程中的細胞核來自高度分化的乳腺細胞,得出多莉的誕生標志著克隆技術的重大飛躍的結論。
圖3 蛙的克隆流程圖
3.3.3 問題驅(qū)動 體驗克隆技術的應用 小組討論比較多莉的誕生與前文提到的轉(zhuǎn)基因羊“鵬鵬”的生殖過程,總結克隆的概念:不經(jīng)過受精作用而獲得新個體的方法稱為克隆。視頻播放細胞工程的發(fā)展,了解細胞工程的應用。根據(jù)視頻中的信息,小組討論解決信封中的問題。問題①:器官移植技術雖然已經(jīng)非常成熟,但是受器官來源短缺和免疫排斥反應的限制,器官移植的成功率卻很低。如何應用克隆技術解決這一問題呢?問題②:隨著環(huán)境的污染,越來越多的珍稀動物瀕臨滅絕。你認為應用克隆技術可以解決這一問題嗎?問題③:在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,過去主要采用人工授精的方法生產(chǎn)良種奶牛。你能否應用克隆技術開辟一種生產(chǎn)良種奶牛的新途徑呢?學生小組匯報交流討論結果,教師指導學生完善提出的方案,認同現(xiàn)代生物技術在生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生的積極影響。
設計意圖:通過繪制和對比分析克隆羊和早期克隆蛙的流程圖,學生得以掌握克隆技術的流程,深刻理解克隆羊多莉誕生的重要意義。問題驅(qū)動,使學生了解克隆技術的應用,并培養(yǎng)其分析問題解決問題的能力。
本節(jié)教學設計以學生體驗式學習為主要設計思想,通過科學家角色扮演、情景劇表演等多樣的學生活動激起學生的學習興趣,提高學生的學習熱情。通過流程圖的繪制,培養(yǎng)學生的分析和歸納能力。在教學過程中,注重引導學生“像科學家一樣思考”,提高學生的自主學習能力和理性思維能力。對轉(zhuǎn)基因食品等社會熱點問題的討論,引起學生關注由現(xiàn)代生物技術的應用引起的社會問題,培養(yǎng)學生的社會責任感,初步形成主動參與社會決策的意識。