唐文強

摘要 以課標為依據(jù)確定核心素養(yǎng)教學目標，從社會熱點事件出發(fā)創(chuàng)設(shè)新情境，圍繞情境以任務(wù)驅(qū)動完成高三復習的課堂教學，有利于激發(fā)學生興趣，提高生物學學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 情境教學 核心素養(yǎng) 細胞膜專題

中圖分類號G633.91

文獻標志碼 B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標）中指出，生物學學科核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題是所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學生知識、能力、情感態(tài)度于價值觀的綜合體現(xiàn)。在高三復習課中，教師除了對教材主干知識進行必要的再次回顧，還應(yīng)當重視編寫新的或比較熱門的真實情境材料，通過精心設(shè)計問題，來激發(fā)學生因知識陳舊而逐漸下降的學習興趣，從而提高復習課的課堂效率?，F(xiàn)以細胞膜專題復習為例，談一談高三專題復習中以社會熱點事件為情境載體來實現(xiàn)核心素養(yǎng)教學目標的課堂設(shè)計。

1 教學目標的確定

有效的教學必然以明確的目標為指引，教學目標是課堂教學的初衷和出發(fā)點，同時也是一堂課的結(jié)果和落腳點。以指向核心素養(yǎng)的教學目標的界定必須基于新課標，并依據(jù)教學內(nèi)容突出培養(yǎng)某幾個方面的核心素養(yǎng)。本專題復習主要以“細胞膜——系統(tǒng)的邊界”和“細胞膜的流動鑲嵌模型”兩節(jié)知識內(nèi)容為主，對教材的整合，有利于知識的連貫性與系統(tǒng)性。新課標中對這兩節(jié)的內(nèi)容要求是建立次位概念“概述細胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進出，并參與細胞間的信息交流”以及“闡明質(zhì)膜具有選擇透過性”;學業(yè)要求是建構(gòu)并使用細胞模型，闡明細胞各部分結(jié)構(gòu)通過分工與合作，形成相互協(xié)調(diào)的有機整體，實現(xiàn)細胞水平的各項生命活動（生命觀念、科學思維、科學探究）。在充分研讀課程標準的基礎(chǔ)上，結(jié)合學情，將本節(jié)的教學目標制定為：

（1）在簡述細胞膜的成分的基礎(chǔ)上，舉例說明細胞膜的功能。

（2）設(shè)計實驗方案驗證細胞膜的功能——控制物質(zhì)進出，提高科學探究能力。

（3）研讀教材文本，整理歸納細胞膜的流動鑲嵌模型的發(fā)現(xiàn)史，體會模型與建模、歸納與總結(jié)的科學思維。

（4）通過課前資料搜集，了解基因編輯的科學發(fā)展現(xiàn)狀，并進行科學的思辨，理性評價“基因編輯嬰兒事件”，學以致用。

2 教學過程

依照“創(chuàng)設(shè)情境一任務(wù)驅(qū)動一總結(jié)歸納”的流程，以真實的情境——“基因編輯嬰兒”事件為科學材料，以“細胞膜的功能一結(jié)構(gòu)一成分”為主線，一個情境貫穿課堂教學，讓學生體會到基礎(chǔ)生物學知識與實際生活、科學前沿是緊密聯(lián)系的。

2.1 創(chuàng)設(shè)情境

教師提供材料：

2018年11月26日，賀建奎發(fā)布消息稱，應(yīng)用基因編輯技術(shù)成功“制造”了一對天生對艾滋病免疫的雙胞胎嬰兒。CCR5是位于T細胞膜表面的蛋白質(zhì)，在免疫反應(yīng)中有一定的作用，例如它是一些淋巴因子的受體。不幸的是，CCR5也是艾滋病毒（HIV）入侵T細胞的輔助受體。而少部分人（約10%的歐洲白人）的CCR5基因有缺陷，導致其CCR5蛋白失去功能，HIV就沒法通過CCR5入侵T細胞，這些人天生對艾滋病具有抵抗力。賀建奎團隊敲除了CCR5基因上的32個堿基，使其蛋白無法正常表達于細胞膜上，從而制造了“艾滋病免疫兒”。

設(shè)計意圖：科研情境的創(chuàng)設(shè)要以促進學生的學科思維為目的，不僅要緊扣課堂內(nèi)容，更要搭建“未知”新平臺，具有一定的挑戰(zhàn)性，激發(fā)學生的學習動力。本情境基于“基因編輯”的熱門話題，遵照科學事實，精編素材文本，提供細胞膜結(jié)構(gòu)及功能的相關(guān)知識背景，為后面的學習活動提供了載體。

2.2 任務(wù)驅(qū)動

以此科學材料為背景，設(shè)置“細胞膜的功能一結(jié)構(gòu)一成分”為主線的層層遞進的問題串，以任務(wù)驅(qū)動的形式，引導學生積極思考，并構(gòu)建細胞膜——系統(tǒng)的邊界的相關(guān)概念模型。

任務(wù)一：細胞膜的功能。

（1） HIV不能輕易進入細胞，是因為有

將細胞與外界環(huán)境隔開。

（2）淋巴因子與有關(guān)免疫細胞膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合后，能誘導其發(fā)揮免疫功能。這一過程體現(xiàn)了細胞膜具有什么功能？

（3）除此之外，請總結(jié)細胞膜的其他功能，并舉例說明。

（4）請設(shè)計實驗方案驗證細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能。實驗材料和工具：新鮮的紅色玫瑰花瓣，燒杯，15%的HCI，清水，量筒和標簽。簡述實驗過程和結(jié)果預測。

設(shè)計意圖：在新的情境下，教師引導學生學以致用，深化其對細胞膜功能的認識。教師利用遞進的問題串，訓練學生準確獲取信息;利用生活中的材料設(shè)計實驗方案的基本技能，著重培養(yǎng)學生科學探究、科學思維能力。

任務(wù)二：細胞膜的結(jié)構(gòu)。

圖1是細胞膜上CCR5和CD4等分子排布的三維模式圖。CD4也是HIV識別靶細胞的標記分子。觀察圖中CD4和CCR5在膜上排布的區(qū)別，CD4分子的化學本質(zhì)是什么？蛋白質(zhì)在細胞膜上的排列方式有哪些？再觀察其他結(jié)構(gòu)，說出它們的含義，并總結(jié)細胞膜具有哪些與其功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

設(shè)計意圖：圍繞同一素材，讓學生從真實的情境中獲取細胞膜上蛋白質(zhì)排布方式的有關(guān)信息，并提煉和歸納。教師可以對網(wǎng)絡(luò)上的圖片進行適當加工，以符合課堂需要。既有新的情境刺激，避免了復習課的乏味，又緊扣教材夯實了基礎(chǔ)知識，這是專題復習中尤其值得思考的教學策略。問題“總結(jié)細胞膜具有哪些與功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)”具有一定的思維深度，需要學生在充分理解結(jié)構(gòu)模型與功能的基礎(chǔ)上才能準確作答。此過程著重培養(yǎng)學生的科學思維能力和生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀。

任務(wù)三：細胞膜的成分。

（1）請將實驗和結(jié)論對應(yīng)起來：

1.將膜分離提純，并進行化學分析

（ ）

2.脂溶性物質(zhì)更易通過細胞膜

（ ）

3.電鏡下細胞膜呈清晰的暗一亮一暗三層 （ ）

4.紅細胞膜中脂質(zhì)鋪成單分子層后是紅細胞表面積的兩倍

（ ）

5.人一鼠細胞雜交實驗

（ ）

6. 1972年桑格和尼克森不斷觀察及實驗數(shù)據(jù)分析

（ ）

a.膜是由脂質(zhì)組成的

b.膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)

c.細胞膜中的脂質(zhì)分子排列為連續(xù)兩層

d.生物膜是由蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層構(gòu)成

e.提出生物膜的流動鑲嵌模型

f.細胞膜具有流動性

（2）科學家要研究細胞膜，必先制備純凈的細胞膜，通常用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料。若選取T淋巴細胞作為材料驗證細胞膜具有磷脂雙分子結(jié)構(gòu)會得到什么結(jié)論？要經(jīng)過哪些處理才能得到較純凈的細胞膜，其原理分別是什么？

設(shè)計意圖：這一任務(wù)涉及的知識點有細胞膜成分、結(jié)構(gòu)研究的科學史以及制備細胞膜的方法等。很多教師在高三復習時，仍以上新課的形式呈現(xiàn)教材中的材料及結(jié)論，這樣的復習課會低效和乏味。本任務(wù)的目的在于驅(qū)動學生歸納整合原本比較熟悉的知識，并遷移知識變換角度思考問題，加深對基礎(chǔ)知識的理解，從而提升學生的歸納概括能力及科學思維能力。

2.3 歸納總結(jié)

教師引導學生歸納總結(jié)：

（1）細胞壁是植物細胞的邊界嗎，為什么？

（2）從細胞膜的功能、結(jié)構(gòu)、成分三個方面，構(gòu)建一個較完備的概念模型。

（3）我國明令禁止以生殖為目的的人類胚胎基因編輯活動。對于不經(jīng)嚴格倫理和安全性審查，貿(mào)然嘗試做可遺傳的人體胚胎基因編輯的任何嘗試，都要堅決反對和強烈譴責。請結(jié)合本節(jié)課的內(nèi)容以及艾滋病的相關(guān)知識，就“基因編輯嬰兒”事件可能帶來的生物學及社會問題提出自己的看法。

設(shè)計意圖：自主構(gòu)建概念過程就是思維升華的過程。杜威主張，教育必須建立在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，教育就是經(jīng)驗的生長和經(jīng)驗的改造。第一個問題是讓學生從細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)及功能的角度思考細胞膜能作為系統(tǒng)邊界的原因，是對本節(jié)內(nèi)容的宏觀回顧;通過實際問題讓學生完成了對細胞結(jié)構(gòu)及功能的認知，學生基本上可以對相應(yīng)概念進行整合，建立概念圖。第三個問題賦予學生話語權(quán)，激發(fā)了學生掌握科學知識、參與社會公共事件討論的欲望，并引導學生謹慎對待科學這把雙刃劍，在今后的科學工作中不應(yīng)追逐個人名利而讓科學走向負面，而要讓科學為人類的繁榮發(fā)展服務(wù)。本任務(wù)著重培養(yǎng)學生生命觀念、社會責任的生物學學科核心素養(yǎng)。

3 教學總結(jié)

本節(jié)課使用情境教學，利用社會熱點事件融人生物學學科知識，搭建符合高三學生認知的課堂學習平臺，通過任務(wù)驅(qū)動的方式，以問題串來達成相關(guān)知識復習和學科能力提升的目標。從學生課后不斷追問與之相關(guān)的知識內(nèi)容及事件細節(jié)來看，激發(fā)學生興趣的初衷達成效果良好。另外，在培養(yǎng)核心素養(yǎng)方面，這節(jié)課的設(shè)計也具有較高的教學實用性。本節(jié)課注重問題設(shè)置的遞進性和邏輯性，既有基礎(chǔ)知識的回顧，又有能力立意的深入拓展，后者主要體現(xiàn)在實驗設(shè)計、概念模型構(gòu)建及較多的語言表達訓練等方面。這些拓展問題并非所有學生都能較好的完成，因此在課堂上需要小組討論、分享，有必要時教師需進行引導。總體來說，這些問題的難度適中，通過師生互動、生生互動均能很圓滿的解決。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：5.

[2]盧光琇.通過編輯人類胚胎CCR5基因預防艾滋病事件的反思[J].醫(yī)學與哲學，2019，（2）：7-11.