上海市南洋中学 蒋归鸣
【摘要】 本文以《人类遗传病和遗传病的预防》一节为例,在新课标背景下对情境化教学进行探索,培育学生的社会责任。
【关键词】 情境创设 社会责任
1 教材分析与设计思路
《人类遗传病和遗传病的预防》是上海科学技术出版社《生命科学》教材(高中)第3册第8章第4节的内容,内容主要包括:遗传病的常见类型、遗传病的预防。人类遗传病是人类社会的重要生物学问题,也是困扰很多家庭的难题。了解遗传病的发病规律,防止遗传病患儿的出生,是每一位学生都应关注和了解的。
《普通高中生物学课程标准(2017 年版)》的实施建议中[1]提出在教学中重视真实情境(包括社会热点)的创设,注意学科间的联系。本节课以三孩政策这一社会热点为切入,选择遗传学图景清晰的亨廷顿舞蹈症作为研究病例,通过欲生育二胎的夫妻所面临的困境,引导学生掌握遗传病的检测技术、了解遗传病的预防手段、探究遗传病的治疗方法,能够向他人宣传关爱生命的观念和知识,培养学生的社会责任。对复旦大学鲁伯埙、丁澦、费义艳等多学科团队关于亨廷顿舞蹈症的研究内容[2]进行编排,巧妙设计问题,引导学生在对该研究的讨论过程中发展科学思维,培养科学探究能力。
2 教学目标
基于课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准,围绕培养学生核心素养的要求,制订了如下教学目标:
(1)通过读表、读图等活动,从医学检验报告中获取染色体分析和基因检测的内容,对有效信息进行分析,基于生物学事实和证据探讨多种检测技术用于遗传病诊断的可行性。
(2)通过分析再发风险率、讨论预防措施等活动,经历遗传咨询的一般过程,知道遗传咨询等措施可预防或降低遗传病的发生,增强学生的社会责任感。
(2)通过对科学前沿研究的讨论等活动,运用归纳与概括的方法解释研究机理,初步体验科学探究过程,感悟多学科科学家共同解决问题的努力,加深对科学、技术与社会相互关系的认识。
3 教学过程
3.1 情境案例导入
教师播放国家公布全面开放三孩的视频,组织学生思考高龄产妇可能面临的问题。教师介绍真实案例:夫妻准备生二胎,但是刚刚得知妻子家族中有亨廷顿舞蹈症的遗传病史。组织学生阅读亨廷顿舞蹈症的详细资料,理清该病的遗传方式、发病年龄、根本病因等信息。
设计意图:以真实的遗传病案例作为本节课情境主线,激发学生的学习兴趣。培养学生分析资料、讨论疾病特点,运用科学术语精确地描述生物学证据的能力。
3.2 遗传病的预防
教师带领学生感受夫妻二人此刻担心、恐惧的心情,提出可以通过遗传咨询帮助夫妻解决难题。教师布置任务:小组合作,模拟遗传咨询。组织学生通过阅读妻子家族病史的文字描述,绘制遗传系谱,分析妻子是否患病。由于妻子父亲患病情况未知,无法推断妻子的基因型。进一步引导学生通过阅读妻子的大量医学检测结果,分析讨论确定妻子基因型,从而计算出子代再发风险率,提出相应的建议措施。
设计意图:通过组织小组结合具体案例进行遗传咨询,要求学生分析和解决带有实际意义的问题,培养学生获取、处理信息的能力。通过学生计算出子代再发风险率后,是否建议妻子生育二胎的小组激烈讨论,在过程中强化学生关爱生命的观念与社会责任意识。
3.3 遗传病的治疗
3.3.1 治疗思路讨论
教师讲述亨廷顿舞蹈症的致病原因:异常Htt基因的表达产生异常Htt蛋白质。异常Htt蛋白质在神经元内大量积累,导致神经元死亡,从而影响人体的认知、精神、运动等方面。教师组织学生根据亨廷顿舞蹈症的病因,结合遗传信息的传递和表达,以小组讨论的形式提出对应的治疗思路。
设计意图:以遗传病的治疗为例,通过从分子水平对致病机理的分析,尝试从DNA、RNA、蛋白质三个层面提出治疗思路,从发现问题到提出假设,引导学生掌握科学探究的基本思路。同时该问题考察遗传信息的传递和表达内容,是对先前知识的迁移运用。
3.3.2 前沿科学研究
教师讲述如何使异常Htt蛋白质失活是科学家思考的问题,介绍细胞自噬的背景资料。
教师播放复旦大学多学科团队发现“吞噬”亨廷顿病致病蛋白的“小分子胶水”研究视频,布置关于该研究的选择题练习、展示研究原理图片,组织学生阐明该研究中生物方面的核心思路。教师进一步告诉学生关键物质“小分子化合物ATTEC”很难获得,引出物理课题组的研究,提问学生物理课题组筛选ATTEC的可能方法是什么?
设计意图:通过对细胞自噬内容的学习,理解机体是可以循环利用自身物质实现稳态与平衡,体会到生命的奇妙。通过对科学家多方面研究的学习与思考,直观感受到社会问题的解决有赖于各学科领域的努力,加深对科学、技术与社会相互关系的认识。
4 教学反思
本节课的主线是亨廷顿舞蹈症的预防和治疗,学生通过对大量文字和视频资料中信息的获取、整理和分析,在过程中深化思维的逻辑性和严谨性,努力解决社会关注的重要问题。在课堂教学中,将更多的时间交给学生,注重调动起学生的主动性思考,从而激发起学生探讨问题的兴趣,进一步落实生物学科核心素养。
5 参考文献
[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中生物学课程标准(2017年版)[M]. 北京:人民教育出版社,2017.57-61.
[2] 安平,鲁伯埙. 亨廷顿舞蹈症研究现状[J]. 中国细胞生物学学报, 2018, 40(10): 1621–1632.