王帥

筆者以“胚胎工程的專題復(fù)習(xí)”為例，探索高三生物復(fù)習(xí)教學(xué)中提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的方案。

一、確定生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標

生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生科學(xué)世界觀的組成部分，是滿足學(xué)生終身發(fā)展所必須的生命觀念、思維和方法，是學(xué)生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的傳統(tǒng)三維目標的提煉與升華?！芭咛スこ獭笔侨私贪孢x修三內(nèi)容，由于是高三復(fù)習(xí)課，學(xué)生已有胚胎工程的理論基礎(chǔ)，而胚胎工程與基因工程、細胞工程等現(xiàn)代生物生物科技專題有密切關(guān)系?！盎蚬こ獭薄凹毎こ獭钡仁桥咛スこ痰纳嫌渭夹g(shù)，而“胚胎工程”則屬于下游技術(shù)。

筆者在分析學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，確定了基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標：

（1）利用生物學(xué)概念認識生命世界、解釋生命現(xiàn)象，形成學(xué)生的生命觀念。學(xué)生能簡述胚胎工程的相關(guān)原理、動物細胞培養(yǎng)過程及動物細胞核移植技術(shù)；關(guān)注胚胎工程與細胞工程、基因工程研究進展和綜合應(yīng)用。

（2）設(shè)計相關(guān)技術(shù)路線，解決實際問題，增強學(xué)生理性思維和科學(xué)探究的能力。學(xué)生

能根據(jù)社會生產(chǎn)生活實際，設(shè)計試管牛、克隆牛、轉(zhuǎn)基因牛的技術(shù)路線，培養(yǎng)理性思維和科學(xué)探究能力

（3）參與小組討論，培養(yǎng)學(xué)生嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題，增強學(xué)生社會責(zé)任意識。學(xué)生能通過設(shè)計試管牛、克隆牛、轉(zhuǎn)基因牛的技術(shù)路線，培養(yǎng)學(xué)生注意觀察、思考實際問題，利用所學(xué)知識解決問題，服務(wù)社會的意識和能力。

二、基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)真實生物學(xué)情境，聚焦生物學(xué)重要概念，落實學(xué)生社會責(zé)任意識

課前讓學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展史，重點思考近期中國科學(xué)家完成的克隆猴中中、華華所涉及到的相關(guān)技術(shù)，引入與動物相關(guān)的胚胎工程的專題復(fù)習(xí)。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境

問題1：中國本地黃牛適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境能力強，目前每頭奶牛產(chǎn)乳量為3000Kg，而國際上良種奶牛（荷斯坦牛）平均產(chǎn)乳量可達10000Kg，但國際良種奶牛飼養(yǎng)條件要求較高。如何改良本地奶牛品種，提高產(chǎn)乳量？

問題2：國外荷斯坦奶牛產(chǎn)乳量高，可以從國外引進優(yōu)良品種，而引進一頭成年牛需要3萬～5萬元，依靠大量引進良種牛來提高產(chǎn)量的做法是不現(xiàn)實的。而且，牛的生育率很低，一頭牛一胎一般只產(chǎn)一頭犢牛，一生約生育四五次，如何實現(xiàn)少量引進良種牛但能快速大量繁殖呢？

2.學(xué)生在通過小組合作，科學(xué)探究實際問題的解決方法，既幫助學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)概念，又能聯(lián)系實際，提升學(xué)生解決實際問題的能力和意識。

（二）基于評價，促進學(xué)生全面發(fā)展

1.學(xué)生評價

小組1：在家禽、家畜的育種過程中，雜交育種較為常見。國外的純種荷斯坦牛產(chǎn)乳量很高，飼養(yǎng)條件要求也很高。將國外的荷斯坦牛引進后，在我國經(jīng)過較長時間的馴化，與當?shù)攸S牛進行雜交和選育，逐漸形成適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境的優(yōu)良種（中國荷斯坦牛）。這不僅極大地降低飼養(yǎng)成本，還能獲得較高的產(chǎn)乳量，（選育雜交牛）符合中國國情和廣大散養(yǎng)農(nóng)戶的需要。但是傳統(tǒng)雜交育種進程比較緩慢，過程繁瑣，雜交后代會出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象。

小組2：牛的生育率雖然低，但是母牛體內(nèi)的卵母細胞卻相對多，公牛產(chǎn)生的精子就更多了。分別采集牛的精子和卵母細胞，進行體外受精并發(fā)育成早期胚胎，再將這些胚胎移植到本地牛（如黃牛）體內(nèi)“借腹懷胎”，就可以實現(xiàn)良種牛的大量繁殖。這其實就是試管動物的技術(shù)路線。

同時，利用基因工程技術(shù)，可以使乳用牛本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”。我們可以將藥用等具有重要應(yīng)用價值的蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，然后，將受精卵送入母體后，使其長成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因雌性動物進入泌乳期后，可以在乳汁中獲得所需的物質(zhì)。這其實就是轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)路線。

關(guān)于轉(zhuǎn)基因牛后代性狀分離的問題，可以采用動物體細胞核移植技術(shù)進行克隆，并將重組細胞培養(yǎng)成重組胚胎，并最終發(fā)育成個體，以實現(xiàn)優(yōu)良性狀的保存。這其實就是克隆動物的技術(shù)路線。

現(xiàn)代生物技術(shù)操作要求比較精確，只能在實驗室中進行，成本也較高。試管動物的成功率和存活率都有待提升。同時，由于人們不能控制外源基因插入宿主基因組的部位，轉(zhuǎn)基因動物的存活率很低，且容易會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果。此外，克隆動物的成功率也較低。生出的部分個體可能表現(xiàn)出生理或免疫缺陷，克隆動物還會發(fā)現(xiàn)有早衰跡象。

2.教師評價

小組1同學(xué)設(shè)計的技術(shù)路線，正是中國荷斯坦牛的選育過程。中國荷斯坦牛飼養(yǎng)條件比較寬松，符合廣大散養(yǎng)戶的訴求，也符合中國的實際國情。

小組2同學(xué)更多的運用了選修三中所學(xué)到的現(xiàn)代生物技術(shù)，并成功規(guī)劃出了試管牛、轉(zhuǎn)基因牛和克隆牛的技術(shù)路線，雖然有些技術(shù)還存在一定的問題，但我們應(yīng)以發(fā)展的眼光看問題，小組2同學(xué)的技術(shù)路線值得肯定。

（三）概念教學(xué)，基于建構(gòu)，促進學(xué)生生命觀念形成

在學(xué)生方案中涉及到育種工程以及試管動物、轉(zhuǎn)基因動物和克隆動物的相關(guān)知識內(nèi)容，師生共同梳理主體知識，重溫試管動物、轉(zhuǎn)基因動物、克隆動物所涉及的概念及原理，深化對胚胎工程的整體認識。利用思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生快速構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)和思維體系，對基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關(guān)技術(shù)要點進行復(fù)習(xí)。

三、教學(xué)反思

本教學(xué)過程從實際問題出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識構(gòu)建不同的技術(shù)路線。巧妙利用試管動物、克隆動物、轉(zhuǎn)基因動物的技術(shù)設(shè)計路線總結(jié)出動物工程中主要涉及的技術(shù)要點，較好的提高了課堂教學(xué)效果。同時，學(xué)生在搜集資料、互相評價過程中，提高了學(xué)生合作意識、生命觀念、科學(xué)思維思維和社會責(zé)任意識。但以核心素養(yǎng)為根本宗旨的課堂教學(xué)也衍生出了新問題，如如何評價課堂教學(xué)過程中學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平？如何準確定位每節(jié)課核心素養(yǎng)的立足點、切入點等?？傊?，在課程改革的道路上，我們且思且實踐。