高三二輪專題復(fù)習(xí)課“病毒”的教學(xué)設(shè)計(jì)

張旭輝

(山西省太原成成中學(xué) 太原 030002)

1 學(xué)情分析和設(shè)計(jì)思路

在高三的二輪復(fù)習(xí)階段，課堂教學(xué)目的是幫助學(xué)生進(jìn)一步有效地串聯(lián)核心概念，并應(yīng)用所學(xué)知識解釋、解決生產(chǎn)及生活中的實(shí)際問題。學(xué)生通過學(xué)習(xí)必修教材，已對病毒的結(jié)構(gòu)、增殖及防治有了初步的了解，但對病毒的認(rèn)識相對比較混亂。教師結(jié)合近年來各種病毒在世界各地肆虐的背景，設(shè)計(jì)了一節(jié)以RNA病毒為主要內(nèi)容的專題復(fù)習(xí)課，將高考試題、現(xiàn)代生物學(xué)研究成果與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)例分析中明確病毒的增殖過程及防治機(jī)理等相關(guān)內(nèi)容，從而進(jìn)一步提升學(xué)生獲取信息、實(shí)驗(yàn)探究和綜合運(yùn)用知識的能力。

2 教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制訂了如下教學(xué)目標(biāo)：

(1) 通過實(shí)例分析，說出有關(guān)病毒增殖的過程及相關(guān)防治措施。

(2) 通過實(shí)驗(yàn)探究，能熟練寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期結(jié)果及結(jié)論，培養(yǎng)對病毒的類型進(jìn)行分辨等科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的能力。

(3) 通過觀看視頻、閱讀資料，關(guān)愛人體健康，關(guān)注病毒防治的最近進(jìn)展，增強(qiáng)社會責(zé)任感。

3 教學(xué)過程

3.1 情境引入 首先播放近幾年病毒在世界各地肆虐的一段視頻剪輯，然后創(chuàng)設(shè)虛擬情境： 2038年，一種新型病毒在某地大面積爆發(fā)，造成多人死亡。如果你是病毒學(xué)家，針對這種新型病毒將展開哪些研究？

設(shè)計(jì)意圖： 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生成為課堂的主角及問題的提出者、解決者。

3.2 原題再現(xiàn)，探究病毒的類型 2017年新課標(biāo)Ⅰ卷理綜生物29題： 根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出： (1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求： 實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)

學(xué)生小組討論并由代表匯報(bào)討論結(jié)果，教師點(diǎn)評糾錯(cuò)并出示參考答案。

設(shè)計(jì)意圖： 這道試題是一道考查學(xué)生綜合利用所學(xué)知識能力、科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力的開放性試題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該題在某省有56.19%的考生為零分，平均分僅1.88分。本文通過再現(xiàn)原題，不僅可以引導(dǎo)學(xué)生走出死記硬背知識的誤區(qū)，而且還可以鍛煉學(xué)生的綜合能力。

3.3 實(shí)例分析，歸納病毒的增殖方式 本文以RNA病毒為例，展開對病毒增殖方式多樣性的學(xué)習(xí)。

案例1(2013天津)： 腸道病毒EV71為單股正鏈(+RNA)病毒，是引起手足口病的主要病原體之一。圖1為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。

圖1 EV71病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖

案例2： 埃博拉病毒為單股負(fù)鏈(-RNA)病毒，圖2為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。

圖2 埃博拉病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖

案例3： 圖3表示艾滋病病毒(HIV)侵染人體淋巴細(xì)胞并增殖的過程示意圖。

圖3 HIV侵染人體淋巴細(xì)胞及其增殖

教師請學(xué)生結(jié)合圖示思考問題： ①腸道病毒EV71增殖時(shí)蛋白質(zhì)的翻譯與RNA的復(fù)制是否同步進(jìn)行？②埃博拉病毒的增殖過程與腸道病毒EV71有何不同？③請學(xué)生分別用文字和箭頭整理： +RNA病毒的增殖過程簡圖、-RNA病毒的增殖過程簡圖以及HIV在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行遺傳信息的傳遞和表達(dá)過程簡圖，學(xué)生比較三種RNA病毒的增殖過程的異同，并回答： 如果虛擬情境中(2038年)這種新型病毒是RNA病毒，你如何通過其增殖過程鑒定它。

學(xué)生通過討論并完成上述問題的回答之后，教師展示DNA病毒增殖過程簡圖，并組織學(xué)生對RNA和DNA病毒進(jìn)行比較。

設(shè)計(jì)意圖： 通過對比不同RNA病毒增殖過程示意圖，促使學(xué)生認(rèn)識到RNA病毒增殖類型的多樣性，進(jìn)而理解病毒類型(包括RNA病毒和DNA病毒)的多樣性。

3.4 學(xué)以致用，解決病毒的防治問題 教師追問： 治療艾滋病的藥物“拉夫米定”有抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的作用，該藥物能否治療埃博拉病毒的感染？為什么？請?zhí)岢瞿愕闹委煼桨?。學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所歸納的不同RNA病毒的增殖特點(diǎn)進(jìn)行分析回答。

教師進(jìn)而以RNA病毒為例設(shè)問引思： 當(dāng)辨別出這種RNA病毒的類別后，針對健康人群，你能想到哪些預(yù)防病毒的措施？針對已經(jīng)感染某種病毒的人群，你能想到哪些治療措施？你的依據(jù)是什么？

設(shè)計(jì)意圖： 通過與實(shí)際生活相聯(lián)系，更加深刻地理解病毒防治是與其增殖方式密切相關(guān)的生物學(xué)知識。同時(shí)對實(shí)際問題的解決，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感。

3.5 前沿展示，促進(jìn)學(xué)生關(guān)注學(xué)科發(fā)展 教師展示RNA病毒防治的新成果資料。

資料1： 2014年中國軍科院針對埃博拉病毒研制了藥物“JK-05”，它是一種小分子化學(xué)藥物，能夠選擇性抑制病毒的RNA復(fù)制酶，從而達(dá)到抑制病毒復(fù)制的目的。

資料2： 2016年，德國研究人員開發(fā)出一種重組酶，該酶可以準(zhǔn)確定位識別90%以上臨床常見的HIV病毒株，并能安全準(zhǔn)確地在受感染細(xì)胞的染色體組中完全“剪除”整合的前病毒。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，這種方法并沒有破壞宿主細(xì)胞和正?；虻墓δ堋Ｇ安《颈磺宄?，受HIV遺傳物質(zhì)干擾而失靈的免疫系統(tǒng)有望恢復(fù)正常。

此后，請學(xué)生思考學(xué)科發(fā)展與我們?nèi)祟惤】甸g的關(guān)系。并布置學(xué)生課后查閱資料，了解病毒防治的最新成果。

設(shè)計(jì)意圖： 將課堂學(xué)習(xí)拓展到課外，注重引導(dǎo)學(xué)生對信息進(jìn)行選擇和利用，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，為未來解決疑難問題做準(zhǔn)備。我國科學(xué)家在病毒防治方面成果的展示，可增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感、責(zé)任感。

4 教學(xué)反思

近年來高考試題在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，更多以能力考查為導(dǎo)向。注重理論聯(lián)系實(shí)際，將生物學(xué)問題與現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系，加強(qiáng)對學(xué)生獲取信息、實(shí)驗(yàn)探究和綜合運(yùn)用能力的考查。因此，在高三二輪復(fù)習(xí)階段，教師要思考如何有效提高學(xué)生的能力。本節(jié)課選擇合適的材料，以高考試題、社會熱點(diǎn)、科技前沿為依托，在資料中獲取信息，在分析中深入理解，在現(xiàn)實(shí)問題中靈活應(yīng)用，不僅借助RNA病毒梳理了有關(guān)病毒的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，更鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、新知識的獲取和信息處理能力及分析解決問題能力。