以STS教學模式實施“生命活動的主要承擔者蛋白質”一節的教學

李穎俊

“科學、技術與社會（STS）”教育是多年來世界各國理科教育改革中形成的一種新的科學教育理念，其基本立足點是強調科學、技術、社會之間的相互關系，和以往的一些教學模式相比，STS教學重視從問題出發進行學習，強調以學生發展為中心，強調科學的探究過程，注重教學內容與生活和社會發展的聯系［１］。因而高中生物新課程標準的“提高生物科學素養、面向全體學生、倡導探究性學習、注重與現實生活的聯系”［２］這四個基本理念在STS教學模式中能得到充分體現。我在“生命活動的主要承擔者——蛋白質”一節的教學中嘗試采用STS教學模式，改變傳統教育模式，提高生物學教學內容的社會針對性，改革生物教學方法，強調參與，突出能力的培養。具體的實施方案如下。

1.分析本節的教學目標

依照教學大綱的要求，“生命活動的主要承擔者——蛋白質”一節的教學目標是說明氨基酸的結構特點和氨基酸形成蛋白質的過程，概述蛋白質的結構和功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者，關注蛋白質研究的新進展。其中重點是氨基酸的結構特點和氨基酸形成蛋白質的過程，還有蛋白質的結構和功能，而難點是氨基酸形成蛋白質的過程和蛋白質結構多樣性的原因。從新課程的要求和STS教學模式的角度對此進行挖掘，采用小組合作法和游戲教學法，可使學生認識氨基酸的結構特點和氨基酸形成蛋白質的過程，突破教學的重難點。這種學法使學生在使用合作交流中分享成功與快樂，提高學習效率，有利于培養學生的合作精神和社會活動能力，這也正是STS思想的體現；通過案例教學法和決策模擬法掌握蛋白質的結構和功能，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者，關注蛋白質研究的新進展，讓學生增進對知識的認識，并提高學生運用科學知識解決問題的能力。

2.教學過程中滲透STS教學思想

本節內容的設計首先是要求學生在課前預習時分小組通過各種渠道調查缺乏蛋白質引起的疾病并了解哪些食物富含蛋白質。在課前五分鐘時請學生講述他們收集的資料并以此導入新課，進入課本上的問題探討環節，討論第三個問題時以“氨基酸和蛋白質的關系是什么？”引入氨基酸及其種類的學習。按照傳統老師講述為主的方式學習這個知識時，發現學習過程中學生的興趣并不高，教學效果不好。現在改為采用小組合作法，將學生分成若干四到六人的小組，以小組為單位合作討論學習，然后老師提出“判斷某分子是不是氨基酸的依據是什么？不同氨基酸的區別是什么？”等問題，由學生討論，組內成員間合作交流。交流時，每組同學都不僅在組內交流，而且傾聽其他組的介紹，進行分組交流，通過這種交流建構相關的知識和概念。

其次進入氨基酸形成蛋白質的過程的學習，在解決這個問題時充分發揮學生的主觀能動性，通過游戲教學法學習，方法是請兩個同學伸開雙手并攏雙腳構成一個十字形，并指出氨基酸分子通式類似于這個形狀，而且指定兩位同學兩只手分別對應氨基酸分子通式的氨基和羧基，頭和并攏的腿對應R基和－H，然后請兩位同學手牽手模擬二肽的形成，并接著和學生討論他們是怎樣連在一起的，能否更多的同學模擬氨基酸然后連在一起。學生完成了這一游戲后以小組合作形式討論蛋白質形成過程并主動建構出這一知識。這樣通過學生參與游戲改革了教學方法，增強了學習的趣味性。接著與生活相聯系，討論進入人體消化道的蛋白質食物如何轉化為人體自身的蛋白質，由此學生也可知道為什么胰島素不能口服這一問題，這體現了STS教學思想中的滲透與社會生產、生活密切相關的生物技術和常識。綜合上述所學知識，蛋白質是氨基酸組成的，氨基酸有20種，請學生討論10個氨基酸組成的長鏈可有多少種排列。可用一個組單詞小游戲引導學生思考，如T、L、H、E可組成多種不同的單詞。由此學生可推出10個氨基酸組成的長鏈，可寫出2010種互不相同的長鏈。

由上述內容引入下一知識的學習——氨基酸分子互相結合的方式。在這部分的教學中，遵循“感知、理解、鞏固、應用”的規律，通過閱讀課本，師生交流，讓學生感知和理解氨基酸分子間脫水縮合的結合方式，并由師生共同總結相關的數學規律。然后設計一道STS內容的訓練題鞏固和運用，題目是：如今人們已不必因為患了糖尿病而膽戰心驚，用胰島素對付糖尿病已是一般的醫藥常識。已知胰島素含有A、B兩條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵由兩個—SH連接而成）連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵。

（1）胰島素分子含有肽鍵多少個？（2）從理論上分析，胰島素分子至少有幾個氨基，幾個羧基？（3）51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來減少多少？

通過這個鞏固和運用，知識的理解更加豐富和深刻，記憶更為牢固和精確，可訓練生物學基本技能，培養學生運用知識分析和解決現實問題的能力。

最后，師生一起討論總結蛋白質的元素組成、基本單位、結構多樣性的原因，并請學生閱讀蛋白質功能這一部分內容。教師此時在課件中提供素材：牛奶中營養豐富，蛋白質含量高，青少年生長發育需要大量的蛋白質，推廣學生飲用奶是否有意義，請學生就此案例提出自己的見解，并進而討論人類研究蛋白質的功能有什么意義，中國科學家在蛋白質方面開展了哪些研究。在上述過程中，注重教學內容與生活和社會發展的聯系，滲透STS教學思想，使得整個教學和傳統教學相比，更注重培養學生全面的科技素養，更關注社會的生物科技問題，具有更開放的教學結構和教學空間，也更符合素質教育的思想。

3.教學反思與體會

在STS教學思想下的“生命活動的主要承擔者——蛋白質”一節課的教學不僅達到了知識目標和技能目標的要求，而且培養了學生發現問題、解決問題的能力，以及與人合作、交往的能力。通過反思這節課的教學，我體會到了STS教學理念的課堂滲透模式中應該特別注意滲透STS的相關內容，還要注意滲透的方法，其中比較受推崇的方法有調查法、決策模擬法和小組合作法，只有在教學過程用合適的方法滲透STS的相關內容，才能真正利用好STS教學思想，使之更好地為生物學科教育服務。

參考文獻：

［1］鐘啟泉，陸建身.生物教育展望.上海：華東師范大學出版社，2001：385-425.

［2］中華人民共和國教育部制訂.普通高中生物課程標準（實驗）.北京：人民教育出版社，2003.