指向社會責任培養的教學實踐

摘要：在“人類遺傳病”復習課教學中，創設遺傳病案例作為情境主線，以問題串為引導，組織學生小組進行探究活動，對現實問題做科學解釋。發展學生的生物學科核心素養過程中，培養社會責任，促使學生成為健康中國的促進者。

關鍵詞：人類遺傳病；社會責任；復習課

文章編號：1003-7586（2024）03-0068-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 教材分析及設計思路

“人類遺傳病”是人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化gt;第5章第3節的內容，對應《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂》（以下簡稱《課程標準》）中的次位概念“舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的”。學生已具備一定的理論知識，能說出人類遺傳病的概念和主要類型。本節課在鞏固《課程標準》要求的基礎上，突破重難點，幫助學生將零散的事實性知識轉化為結構化知識體系。

新教材中增加了“精準醫療”的相關內容，重視對學生社會責任的培養。本節課的設計思路：以遺傳病的真實案例作為情境主線，融合遺傳定律、減數分裂、生物變異、基因工程等緊密相關的內容，以問題串為引導，組織學生開展多種形式的小組探究活動。

2 教學目標

基于《課程標準》的內容要求、學業要求和學業質量標準，并圍繞學生核心素養的要求，制訂了如下教學目標。

（1）通過分析遺傳咨詢案例，探究單基因遺傳病類型和致病原因，提高學生解決生物學實際問題的能力，提高科學思維相關的邏輯性、嚴密性。

（2）參與社會熱點議題、公共事務討論，使學生能理性地看待現代科學技術，形成科學價值觀。

（3）構建物理模型，科學探究唐氏綜合征產生的根本原因，培養學生的創造性思維，形成遺傳與變異的觀念。

（4）通過學習，掌握遺傳病檢測和預防的重要措施，認同健康的生活方式，深刻理解優生優育對于提高人口素質的重要意義。

3 教學過程

3.1 創設遺傳咨詢的真實情境，激發社會責任意識

教師提供遺傳病咨詢案例：苯丙酮尿癥（PKU）是一種嚴重的單基因遺傳病。小胖和妻子表現正常，小胖的哥哥是患者，但小胖的父母表現正常。現在妻子已經懷孕，前往醫院進行遺傳咨詢。

教師提問：如果你是這位遺傳專科醫生，初步判斷，此病屬于什么類型的單基因遺傳病？判斷依據是什么？可以確定致病基因位于什么染色體上嗎？小胖妻子可能生下患病孩子嗎？教師引導學生回憶遺傳病的概念、常見類型和遺傳特點。

學生活動：以小組為活動單位。在學案上繪制如圖1所示的遺傳系譜圖，用實物投影儀展示。小組代表分析遺傳系譜圖，判斷苯丙酮尿癥屬于隱性遺傳病。

教師提供資料，介紹DNA凝膠電泳技術。假設上述遺傳咨詢案例電泳結果如圖2所示，限制酶MspⅠ作用于Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3血細胞的DNA，產生不同的片段，經電泳后用相關探針雜交得出結果。教師提問：苯丙酮尿癥的顯、隱性基因分別用A、a表示，小胖哥哥的電泳條帶（19 kb）對應的是什么基因？小胖和其妻子對應的兩條電泳條帶是什么基因？此病屬于哪一種遺傳病？教師追問：致病基因很可能是由于正常基因發生什么變異而產生？這種變異類型發生概率如何？

學生活動：依據電泳結果圖，討論問題串，得出苯丙酮尿癥屬于常染色體隱性遺傳病，小胖夫婦生患病孩子的概率為1/4。若近親結婚，夫妻雙方可能都為致病基因的攜帶者，后代患病概率就大大提高。教師追問：以上基因檢測報告，除醫生和家人外，其他人有權知道嗎？

學生針對“基因檢測的利弊”這個議題展開討論。

設計意圖：教師以某遺傳病咨詢案例為情境主線，能充分調動學生的學習積極性，縮短課堂和社會生活的距離。學生鞏固遺傳咨詢的基本步驟，運用了信息獲取與加工、科學推理等能力素養，深化遺傳方式判斷的基本方法。學生的社會責任情感付諸行動，了解禁止近親結婚在優生優育中的關鍵作用，討論基因檢測相關熱點話題，激發了學生的社會責任意識。

3.2 引入社會公共事務資料，滲透珍愛生命意識

教師提供資料：PKU的典型癥狀為患兒剛出生時無特殊癥狀，數月后一般表現出智力發育落后，頭發變黃，全身和尿液有特殊鼠臭味，重癥者甚至死亡。

教師提問：根據如圖3所示的致病機理概念圖，苯丙酮尿癥的直接原因和根本原因分別是什么？判斷是否為PKU患者可檢測哪些指標？可采取哪些預防措施及治療措施？

學生活動：依據教師提供的資料、自身的探究學習，學生總結PKU的根本原因是苯丙氨酸羥化酶基因的突變，并解釋基本癥狀出現的原因。關于預防措施，學生首先想到的是產前診斷，利用胎兒的羊水細胞做基因檢測。有些學生提出檢測苯丙氨酸含量是否超過正常值。此時，教師指出羊水細胞中還不能表達苯丙氨酸羥化酶基因，幫助學生了解產前檢查常用的是基因檢測技術。小組活動總結：該疾病主要通過飲食治療，低苯丙氨酸飲食，適當補充酪氨酸。教師指出此病治療年齡越早，治療效果越好，全生命周期管理，可以保證患者智力發育正常。

教師提供第二份資料：2012年7月，苯丙酮尿癥患兒特殊奶粉補助項目正式啟動，對PKU患兒進行健康教育、規范治療和救助等。

學生活動：分析這個項目的積極意義，課后活動中，學生以“中國PKU聯盟”的官網為學習背景，展開針對苯丙酮尿癥患者的食譜設計活動。

設計意圖：在解決問題串的過程中，學生鞏固了遺傳病的檢測、預防和治療等內容，深刻體會到生物科技在服務人類中的關鍵作用。學生能夠理性思考，認同人類基因改造時守住科研道德的重要性。增強學生的社會責任感，滲透珍愛生命的意識。

3.3 建構模型活動，培養社會責任

教師提供情境：咨詢者的妻子在醫院做孕檢，結果胎兒唐氏綜合征的風險度超過篩查標準。請以唐氏綜合征為例，構建物理模型，探究某些染色體異常遺傳病的產生原因。

學生小組活動：先從減數分裂的角度，分析唐氏綜合征產生的原因，然后以毛梗為材料，構建物理模型。小組活動成果如圖4所示。在減數分裂過程中，可能出現兩種錯誤：MⅠ期一對同源染色體（兩條21號染色體）沒有分離；MⅡ后期姐妹染色單體分離，形成的兩條21號染色體，移向細胞的同一極。兩種情況都有可能導致卵細胞或精子中出現兩條21號染色體。

教師追問：以上哪種情況受精作用后發育為唐氏綜合征的概率高？母親生育年齡越大，子女唐氏綜合征發病率越高。請分析原因。

學生小組討論后得出結論：異常精子多了一條21號染色體，活力減弱，完成受精作用的可能性減小，所以唐氏綜合征主要是卵細胞異常所致。學生通過調查得出結論：卵原細胞通過有絲分裂不斷增殖，進一步演變成初級卵細胞，形成卵泡。胎兒出生時大約有200萬個卵泡。母親年齡增大，“卵子庫存”越來越少，三四十歲時生殖細胞質量大大下降，染色體不分離現象增加。健康的生活方式可以提高生殖細胞的質量。

設計意圖：建構物理模型活動，使學生突破唐氏綜合征產生原因這個難點，鍛煉了學生的動手能力和創新思維能力。使學生明白，適齡生育、產前診斷和健康生活方式是預防遺傳病的重要措施。

4 教學反思

社會責任是在形成生命觀念、開展科學思維和進行科學探究的過程中形成的，是生物學學科核心素養形成與發展的最終目標指向。這節復習課的教學組織中，學生能將生物學知識、個人能力與社會生活建立聯系，解決實際問題，獲得成就感，在潛移默化中提高學生的社會責任感。總之，教師應優化課堂教學模式，促使學生在多元化的學習過程中，培養社會責任素養，成為健康中國的促進者。