高中生物“基因工程”專題“合作—探究”式教學策略的構建與實踐研究

陳金成

摘 要：根據選修“基因工程”專題的特點，介紹該專題“合作—探究”式教學策略構建的基本模型，并以《蛋白質工程的崛起》一節的教學實踐為例介紹該策略的實施過程。

關鍵詞：基因工程；“合作—探究”式教學策略；教學實踐

一、問題的提出

高中生物選修模塊的教學應體現生物課程理念：以生物學科素養為核心。“科學探究”是生物學核心素養之一，要求學生具有針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。“基因工程”專題作為選修3第一專題，在教學中不僅介紹基因工程這一重要研究領域、發展趨勢和應用前景，以期拓寬學生的視野，增強學生的科技意識，提高學生的生物學素養，同時應讓學生在教師的指導下自主探索、合作學習，體驗獲取知識的過程和方法，從而學會學習，為學生的終身發展奠定基礎。筆者在選修模塊的“基因工程”專題教學中嘗試構建并實施“合作—探究”式教學策略，以期轉變學生的學習方式，提高學生的科學探究能力。

二、“合作—探究”式教學策略的構建

1.“合作—探究”式教學策略有五個基本要素：（1）任務驅動：要充分調動學生學習的積極性和主動性，必須有一個切合學習主題、符合學生認知水平和認知規律的明確的學習任務。（2）小組合作：在有限的時間內高效完成學習任務，單憑一位同學很難完成，因此要確定一個異質學習小組，在小組中同伴合作，相互交流，相互幫助、理解，共同完成任務。（3）主動探究：圍繞學習任務，學生自主學習新知，通過小組討論，確定方法，細化步驟，形成任務解決的方案，并根據方案進行主動探究。（4）匯報展示：各小組完成任務后，小組間匯報展示，既給學生展示的機會，也能暴露學生在任務解決過程中思維的缺陷、方法的不足，各小組可以取長補短，彌補不足，修正和完善。（5）形成理論：在探究的過程中，學生獲得的只是一般經驗，教師要及時評價，善于引導，讓學生總結歸納，將經驗升華，形成生物學理論知識。

2.“合作—探究”式教學策略的實施模型構建如下：

三、教學實踐

筆者以高中生物選修3《蛋白質工程的崛起》一節的教學為例，探討“合作—探究”式教學策略在《基因工程》專題中的實施。

教學開始，回顧基因工程相關知識，說明基因工程只能生產自然界已有的蛋白質，往往不能滿足人們的生產和生活的需要，以此引出蛋白質工程崛起的緣由，并提出改造蛋白質的課題。為了幫助同學們順利完成任務，以PPT形式展示蛋白質的結構、蛋白質的功能及其關系、基因表達及其中心法則的圖片和內容，與同學一起回顧舊知，為接下來的合作和探究學習做好知識鋪墊。

“合作—探究”式教學實施的具體過程如下：

1.任務驅動：以教材27頁“討論”為素材，肽鏈序列如下：—丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—，并展示《密碼子表》掛圖。接著教師提出：已知現有的該蛋白質由于序列中的賴氨酸的存在，導致蛋白質的活性不高，若將該氨基酸換成蘇氨酸，則蛋白質的活性將提高100倍。請同學們思考、討論并完成以下任務：（1）怎么得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請寫出相應的堿基序列。（2）確定目的基因的堿基序列后，怎么才能獲得該基因呢？（3）有了相應的基因，又如何獲得該肽鏈形成的蛋白質分子？（4）將肽鏈中的賴氨酸換成蘇氨酸后，蛋白質的活性為什么會改變？可以通過哪些方法研究蛋白質的結構？（5）如何才能實現對該蛋白質的改造？請寫出你們的方案。

2.小組合作：生物“合作—探究”式教學課堂，打破原有座位的固定模式，教師根據學生生物基礎、學習興趣的濃厚、性格特質等差異，重新編排生物學習小組和《生物“合作—探究”課堂座次表》，實行“變位”上課。生物課結束后，學生再重新回到原班級編排的座位。這樣能充分發揮小組成員內的異質性，取長補短，相互交流、相互合作，并在合作、探究中取得知識、經驗和能力的進步，提高課堂教學效率。

3.主動探究：各小組成員圍繞老師布置的任務，自主學習新知，通過小組討論，確定方法，細化步驟，形成完成任務的方案。期間，既有小組內的生生互動，也有教師在各組之間做好協調和幫助，達到師生互動。

4.匯報展示：各小組完成學習任務中的問題，確定方案，教師根據觀察交流的情況，請各小組代表匯報展示各小組的學習結果，既給學生展示的機會，也能在任務解決過程中暴露思維的缺陷、方法的不足，各小組可以取長補短，彌補不足，修正和完善方案。

5.形成理論：在探究的過程中，學生獲得的只是一般經驗，教師要及時評價，善于引導，讓學生總結歸納，將經驗升華，形成生物學知識和理論。教師在學生回答、匯報的基礎上，與學生一起總結歸納：蛋白質工程的基本途徑、蛋白質工程流程概念圖、蛋白質工程的概念。同學們由于已有上述的經驗和基礎，掌握這些教學內容也就水到渠成了。

參考文獻：

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[2]王洪禮.論如何培養中小學生的創新精神[J].心理科學，2004（9）.