融合課程思政的“生命的基礎

楊艷華 趙依凡

思想政治教育與學科教學的融合、滲透是中小學堅持五育并舉，落實立德樹人根本任務，培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人的重要途徑。將思政元素融人到化學教學中，將有助于進一步發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)立德樹人的教育根本任務。“生命的基礎——蛋白質”選自人教版普通高中化學必修第二冊第七章第四節(jié)，蛋白質是人體各器官重要的組成部分，也是重要的營養(yǎng)物質，蛋白質與人們的體質發(fā)展、醫(yī)療健康、幸福生活密不可分。

一、融合課程思政的學習目標設計

1．通過了解吳憲教授的生平事跡，以及他對“蛋白質變性”研究的突出貢獻，體會到科學研究成果對國家發(fā)展和強大的重要作用，增強“熱愛科學、學習報國”的奮斗志向。

2．通過自主實驗探究并驗證“蛋白質變性”的條件，促進善于觀察、勤于思考、樂于操作的學習態(tài)度，發(fā)展科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。

3．通過認識“蛋白質變性”在實際生活中既能保護有益蛋白質，又能消滅有害蛋白質，但“消滅”也是為了更好地保護這一事實，體會化學知識對于維護人民健康的重要價值，發(fā)展科學態(tài)度與社會責任的學科核心素養(yǎng)。

4．通過拓展了解“蛋白質變性”在我國農業(yè)生態(tài)、環(huán)境保護的發(fā)展現(xiàn)狀，感受化學科技在我國農業(yè)綠色發(fā)展中的重要作用。

5．通過學習青蒿素與蛋白質性質的密切聯(lián)系，贊賞科學家持之以恒的研究精神，產生對未來自身學習發(fā)展無限可能的向往，為今后的發(fā)展提供精神動力，增強“強國有我、時不我待”的使命感。

二、融合課程思政的課堂教學實踐

1．創(chuàng)設情境，導入學習

展示并提問1：這是一張紀念郵票，它紀念我國一項舉世矚目的研究成果。這項研究是1958年代號為“601”機密研究計劃，1966年研究取得成功，該研究成功實現(xiàn)了我國科學家在人類歷史上首次實現(xiàn)人工合成……，同學們知道這項研究是關于什么的研究？

回答1：人工合成結晶牛胰島素。

提問2：面對人工合成結晶牛胰島素的圖文材料有哪些感受？

回答2：心里感到自豪、科學家非常偉大、科學研究困難重重、科研成果來自不易、科學研究需要團結協(xié)作……

設計意圖：人工合成結晶牛胰島素是我國在蛋白質領域的開創(chuàng)性成果，該素材的使用能令學生在學習過程中感受到我國科學家的偉大貢獻，深植愛國情懷，體會所學知識帶來的民族自豪感，也為接下來像科學家一樣研究蛋白質的性質留下伏筆。

2．認識我身邊的蛋白質

提問1：課前布置調研任務“蛋白質知多少？”各小組從蛋白質存在于哪些地方進行收集，并整理有關蛋白質的應用，下面請各小組針對本組的調研進行匯報。

小組匯報1：從飲食健康的角度匯報，展示富含蛋白質的食物，指出蛋白質在平衡免疫、幫助消化、燃燒脂肪、提供營養(yǎng)等方面的重要作用。

小組匯報2：從醫(yī)藥醫(yī)療的角度匯報，展示與蛋白質相關的藥物，指出蛋白質在膠囊外殼、作抗體、研發(fā)疫苗和制作特效藥等方面的重要作用。

小組匯報3：從工業(yè)生產的角度匯報，展示與蛋白質相關的材料和技術，指出蛋白質在衣物織料、增稠劑、涂料和催化劑等方面的重要作用。

總結：完善學生分享內容，使學生更加全面認識蛋白質的存在及其應用，感受到蛋白質與生命活動的息息相關。

設計意圖：學生在介紹的過程中分享結果，掌握知識，體會自主學習與課堂分享的樂趣。

資料1：中國生物化學和營養(yǎng)學之父——吳憲。，吳憲教授研究營養(yǎng)問題幫助提高中國人的身體素質。1938年，他主持制定了國內第一個《中國民眾最低限度之營養(yǎng)需要》標準。于1924～1940年以“Study on denaturation of Protein（蛋白質變性研究）”為主題連續(xù)發(fā)表了16篇文章。于1934年在《中國生理學雜志》上正式提出了“變性說”，原文內容：天然蛋白質之分子，因環(huán)境種種之關系，從有程序而堅密之構造，變?yōu)闊o程序散漫之構造，是為變性作用。若數(shù)分子相撞而纏結，則為凝固作用。蛋白質之種種事實，均可以此說解釋之。

提問2：對于吳憲教授所作工作同學們有何感想？

學生回答：愛護中國民眾關注人民身體健康、持之以恒的科研精神、堅強的毅力和超前的思維

設計意圖：以對蛋白質變性研究做出突破性貢獻的中國科學家吳憲教授的生平事跡作為重要的教學資料，講好大師故事，體會科研精神，并引入該節(jié)課的核心環(huán)節(jié)——“蛋白質變性”的影響因素探究，并培養(yǎng)學生對科學家的崇高敬意，增強學生的愛國意識和奉獻精神。

生活情境：牛奶是富含營養(yǎng)的美味飲品，雪碧也是清涼解暑的碳酸飲料，但當它們相遇時，會發(fā)生怎樣的變化呢？

學生活動：將適量牛奶倒入雪碧中，觀察到有白色沉淀生成。

分析解釋：將牛奶倒入雪碧中，有白色沉淀生成，這一現(xiàn)象就是酸性環(huán)境中，蛋白質的“變性”現(xiàn)象。

追問3：除了酸性環(huán)境，還有什么條件會導致蛋白質變性呢？

設計意圖：學生通過的實驗操作，切實感受蛋白質變性的過程，從事實印證“變性說”之內容，感受到科學理論其實離我們并不遙遠。

3．探究蛋白質的性質

問題1：哪些因素可以使蛋白質變性？

實驗活動1：根據(jù)所提供的試劑和儀器，設計實驗方案和操作方法，探究能使蛋白質變性的因素。交流完善實驗方案后，完成實驗操作，展示實現(xiàn)成果。

教師總結：蛋白質在一些化學試劑（如重金屬的鹽類、強酸、強堿、乙醇、甲醛等），以及一些物理因素（如加熱、紫外線燈）的作用下會發(fā)生變性，溶解度下降，并失去生理活性。向變性的蛋白質中加入水，蛋白質不會再溶解。

追加實驗2：向變性的蛋白質中加入水，觀察蛋白質是否溶解。

問題2：怎樣通過化學方法檢驗蛋白質？

演示實驗1：向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴濃硝酸，加熱，觀察到蛋白質變黃色。

教師拓展：生活中，在火焰上小心灼燒物品，若出現(xiàn)燒焦羽毛氣味，則表明含有蛋白質，這是高效、便捷檢驗蛋白質的一種方法。

問題3：蛋白質的變性在生活中可以如何應用？

學生討論1：保護蛋白質，使其不變性。例如，日常防曬，防止皮膚曬傷、防止一氧化碳中毒引起的人體缺氧、疫苗制劑低溫保存防止其失效、遠離腐蝕品……

學生討論2：破壞蛋白質，使其變性。食用煮熟的雞蛋更有利于人體吸收、酒精消毒或紫外燈消毒減少病毒對人體的危害、重金屬中毒喝大量的蛋白質溶液進行緊急處理……

教師總結：“蛋白質變性”既可以用于保護對人類有益的蛋白，也可以破壞對人類并不友好的蛋白質，但總體來說，“破壞”其實也是為了更好地保護。

設計意圖：探討“蛋白質變性”在生活領域的實際應用、檢驗方法，提升學生的學習興趣，培養(yǎng)學生分析實驗、評價實驗的能力。通過分蛋白質變性的應用，讓學生學會辯證地思考問題。

4．拓展“蛋白質變性”的應用

拓展1：用于重金屬污染治理

資料：我國是農產品生產大國，每年會產生大量的廢棄物或副產物，其中科學家發(fā)現(xiàn)米渣中的蛋白質含量高達61.58%，該蛋白中的谷氨酸等氨基酸易與重金屬離子發(fā)生相互作用，對解決重金屬污染具有重要意義。

提問1：資料中主要利用蛋白質的哪些性質解決重金屬污染？

學生1：重金屬離子能與蛋白質發(fā)生變性作用，和蛋白質一起凝固，從而消除重金屬離子，保護環(huán)境。

拓展2：用于提高植物修復水平

資料2：蛋白質變性的原理不但利于重金屬污染的治理，還有利于了解已發(fā)現(xiàn)的重金屬耐受能力強的生物類別，提高植物修復技術水平。對蛋白質試劑應用的研究將繼續(xù)為實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的目標提供不竭動力。

提問2：習近乎總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”，結合今天所學知識回看這句話，你有什么新的感受？

學生2：保護環(huán)境非常重要，保護環(huán)境需要科技的力量。

學生3：蛋白質的變性對保護環(huán)境有非常重要的作用。

總結：“綠水青山“是保護環(huán)境，環(huán)境保護是為了使人類的生產生活環(huán)境更好，保護環(huán)境其實就是在保護人類自己。

設計意圖：通過對所學知識在我國國情的基礎上農業(yè)、環(huán)境治理等領域應用的介紹，培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的意識，更激發(fā)學生保護祖國大好河山的情感態(tài)度。

拓展3：青蒿素與“蛋白質變性”

資料3：英國《自然一通訊》雜志公布的一篇寄生蟲學論文，揭示了抗瘧疾藥物青蒿素的作用機制——確定青蒿素可針對124多種蛋白質發(fā)生作用，作用后產生無法逆轉的結合。其中很多蛋白質均參與了寄生蟲必需的一些生物過程。

提問3：請結合所學知識分析青蒿素是如何使瘧原蟲失活的？

學生4：青蒿素使瘧原蟲的蛋白質變性，病原蟲失活。

資料4：在中華民族偉大復興的征程上，從吳憲到袁隆平到屠呦呦一代又一代科學家心系祖國和人民，不畏艱難，勇攀高峰，無私奉獻，為科學技術進步、人民生活改善、中華民族發(fā)展做出了重大貢獻。

設計意圖：以青蒿素與“蛋白質變性”的聯(lián)系，回扣該節(jié)課的思政情感線，進一步激發(fā)學生對愛國科學家的崇敬之情，體會科學研究是一個新老交替、傳承創(chuàng)新的過程。

5．總結提升

資料：習近平總書記在中央人才工作會議上的講話——新時代更需要繼承發(fā)揚以國家民族命運為己任的愛國主義精神，新時代更需要繼承發(fā)揚以愛國主義為底色的科學家精神。

提問：通過今天的學習，你對這段話有什么薪的理解？

學生回答：學習科學家精神，報效祖國、從我做起，繼承和發(fā)揚優(yōu)良的愛國傳統(tǒng)……

設計意圖：教師寄語學生，學習科學家們的愛國主義情懷、科研探索精神和無私奉獻精神，鼓勵學生在新時代的背景下以自己的努力傳承和發(fā)揚寶貴的科學家精神。

三、融合課程思政的教學反思

該節(jié)課以一系列我國科學家的研究創(chuàng)舉實例為思政情感線，融人文、科技、社會發(fā)展于課堂中。課堂學習過程中，學生通過展示、討論匯報、實驗探究等豐富活動，表達內心所思所感，切實感受科學家精神，充分感悟資料背后帶來的情感價值。其中，吳憲教授及蛋白質“變性說”為核心問題的思政元素情境，使學生充分體會到探究內容不僅有知識價值，更凝聚了科學家們的心血，強化思政元素的育人功能。