基于生物核心素养的情境教学策略----以“基因指导蛋白质合成”教学为例

基于生物核心素养的情境教学策略----以“基因指导蛋白质合成”教学为例

蔡明富

厦门双十中学，福建  厦门  361009

摘  要：生物学科核心素养是学生在解决真实问题时所表现出来的必备品格和关键能力。培养学生核心素养的最佳途径就是，创设学习情境让学生在真实情境中学习，训练学生解决问题的能力、培养学生必备的科学品格。

关键词：学习情境；生物学核心素养；

 《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》文件中提出了加快“核心素养体系”建设，并将核心素养体系置于深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位，是未来基础教育改革的灵魂。生物学核心素养是，学生在课程学习过程中逐渐发展起来的，是在解决实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力。因此，培养生物学核心素养的最好途径就是，创设教学情境，让学生在真实情境中学习，训练学生解决实际问题的能力、培养学生必备的科学品格。现以“基因指导蛋白质合成”为例，谈谈我的教学体会。

一、概述学习情境创设

学习情境，是指为学习者的学习提供的外部条件。狭义地讲，学生的学习情境可分为学校学习情境、家庭学习情境和社会学习情境。“近朱者赤，近墨者黑”、“居必择乡，游必就士”、“居必择邻，交必良友”。古人早已提出，环境影响人的成长，人也影响环境。

现代教学理论认为，“教学活动必须在一定的教与学的情境中进行，教学就是在创造一种学习情境。教学过程是人与情境相互影响、相互作用的过程”。生物科学在生产、生活实践中无处不在，因此在生物教学中创设学习情境，提出一些能引发学生思考的联系生产生活实际的问题，这样既可以加深对教学内容的理解，又能使学习生动有趣，还能体验学以致用，有利于提高他们的能力和生物科学核心素养。

二、“基因指导蛋白质合成”教学中情境教学策略

转录和翻译过程都是微观分子水平的，教学中无法用肉眼看到，比较抽象和较难理解。教学中，可通过现代教育技术辅助教学，把抽象的生物概念和微观的生命过程变得形象化、具体化，能更好地吸引学生的注意力和有利于学习。

1 创设生命情境，培养生命观念

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点。学生在理解生物学概念性知识的基础上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。对生命本质的认识和理解、对生命和自然的尊重、敬畏和珍爱，是每个人必须具有的基本的生命观念。培养学生的生命观念，生物学科具有得天独厚的条件，也是生物教学培养学生核心素养的最基本的要求之一。

本节课通过“侏罗纪公园”电影片段引入新课，组织学生思考、讨论问题：

I 现在科学家能不能利用灭绝生物的DNA使生物复活呢？

II 要利用DNA复活恐龙，你认为主要要解决什么问题？

电影片段激起了学生的兴趣、吸引了注意力，课堂教学活动顺利开始了。学生愉快地自主思考或小范围讨论问题。电影画面的生动逼真和生命科学取得的丰硕成果，使同学的思维出现短暂的模糊，不敢确定能否利用DNA复活生物。生物一旦消失后人就再也看不到了，激发了学生对生物界的再认识。人类和其他生物一样是地球上的一份子，人类的生存依赖环境，又对环境产生影响，只有生物与环境和谐相处，才能长期共同发展。

接着利用“丰富多彩的生物”和“成龙父子”图片，创设精彩的生命情境。

I 生命为什么如此多姿多彩？生物多样性是通过什么来体现的？

II 父子为什么有些性状如此相识？

精美的图片给学生美的视觉体验，从中还体会到自然界生物的多姿多彩，遗传变异现象的神奇和伟大，形成热爱生命、尊重生命、珍爱生命的生命观念。生物多样性是因为遗传（基因）的多样性，各种生物的不同基因控制形成各自独特的性状。生物为什么有多样性、独特性，几个学生回答“蛋白质有多样性，蛋白质是生命的主要体现者”，性状是由基因控制的，性状的体现是由蛋白质来体现。形成了“基因----蛋白质----性状”的关系。引出课题“基因指导蛋白质的合成”。

2 创设问题情境，培养科学思维能力

科学思维是一种有充分依据和逻辑推理的思维，它是一种建立在证据和逻辑推理基础之上，有明确目标和指引方向的思维。生物学科核心素养中的理性思维是指崇尚并形成科学思维的习惯；能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。

杜威的思维教学提出“思维起源于直接经验的情境”，他认为好的教学必须能唤起学生的思维。本节课创设各种问题情境，包括数学分析情境、讨论判断情境、抽象思维等情境，让学生不断进行思维活动，如“细胞核中DNA上的基因是怎样指导细胞质中蛋白质的合成呢？”鼓励学生大胆猜测、讨论提出自己的想法：“DNA进入细胞质指导蛋白质合成”、“DNA通过什么媒介到细胞质指导蛋白质合成”？接着又创设一系列有递进关系的问题情境：“为什么RNA适于作DNA的媒介？”、“RNA如何指导蛋白质合成？”、“遗传信息传递到RNA之后如何继续传递到蛋白质？”。让学生思考、想象、推理、分析，在解决问题以后，又产生新的问题，思维活动不断地得到深入。转录和翻译的过程还需要学生的空间想象力，有些需要数学猜想分析和逻辑推理能力，在这过程中学生分析思考能力、空间想象能力和逻辑推理能力等都得到一定的训练和提高。

3 利用科学史创设情境，培养科学探究能力，渗透社会责任感教育

科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。科学探究能力有利于学生的终身发展，是生物学科核心素养的重要方面。科学史蕴含着科学家的思维过程、探究方法、科学探究过程，能够启发学生体验科学家的思维，感悟科学家的发现问题、寻找证据、合理推理的过程，体验科学家不断深化对问题认识的过程和科学探索的精神，在帮助学生理解科学知识的本质，掌握科学探究方法，培养科学探究能力等具有重要的意义。学习科学史能感悟科学家伟大的社会责任感。

对于基因怎样指导蛋白质的合成，早期有的科学家提出“窟窿”假说：认为DNA结构中，在不同的碱基对之间形成形状不同的“窟窿”，不同的氨基酸插在这些窟窿中，就能连成特定氨基酸序列的蛋白质。还有克里克提出“连接物假说”，即遗传信息仅仅体现在DNA的碱基序列上，还需要一种连接物（RNA）将碱基序列和氨基酸联系起来。学生思考分析，提出自己的想法，比如针对“连接物假说”，这个连接物可能是什么物质？1955年（Brachet)用洋葱根尖和变形虫进行RNA与蛋白质合成的相关实验。加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，去除RNA酶再加入RNA，有重新合成一定数量的蛋白质。实验结果与预期一致，证明RNA与蛋白质的合成有关。

总之，教学过程是通过创设各种情境，引导学生在已有知识的基础上，沿着科学家研究思路，去不断产生新的疑问，通过观察、测测、探究、讨论、分析等方法，去发现和获取新知识，既训练学的获取信息、处理信息、比较、分析、想象等科学思维和探究能力，又培养学生的探索精神和合作意识。又能培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学科核心素养，收到较好的教学效果。

参考文献

[1]教育部.关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见[EB/OL].（2014-03-30）.

[2]褚宏启.余文森.崔允漷.核心素养三人谈：核心素养的概念与本质[J]华东师范大学学报,2016,6.

[3]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015,31（10）:9-10.

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