張思瑤 井樂剛 張慶嶺 劉玉芬
(1.哈爾濱師范大學教師教育學院 黑龍江哈爾濱 150025)
(2.哈爾濱師范大學生命科學與技術(shù)學院 黑龍江哈爾濱 150025)
(3.哈爾濱師范大學附屬中學 黑龍江哈爾濱 150080)
《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》中指出,高中生物學課程“是以提高學生生物學學科核心素養(yǎng)為宗旨的學科課程,是樹立社會主義核心價值觀、落實立德樹人根本任務的重要載體”。社會責任是學生學習生物學課程后應具備的學科核心素養(yǎng)之一。教師在教學中有意識地對學生進行社會責任教育非常重要。在人教版高中生物學教材《必修1·分子與細胞》的“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者”一節(jié)中,教師通過深入挖掘并在教學中合理融入社會責任教育元素,可以培養(yǎng)學生的社會責任核心素養(yǎng)。
本節(jié)課為人教版高中生物學必修1第二章第四節(jié)的內(nèi)容,主要介紹了蛋白質(zhì)的功能、基本組成單位、結(jié)構(gòu)及其多樣性。在之前的學習中,學生已經(jīng)知道蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)含量最多的有機化合物。通過本節(jié)課的學習,學生應意識到蛋白質(zhì)不僅是一類重要的營養(yǎng)素,還具有多種功能,是生命活動的主要承擔者。本節(jié)教材內(nèi)容與實際生活聯(lián)系緊密,可促進學生養(yǎng)成良好的飲食習慣和健康的生活方式。
①理解氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位,能說出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)特點,寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式,說明氨基酸形成多肽或蛋白質(zhì)的過程。
②能解釋蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣的原因,理解細胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因,形成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與其功能相適應的觀念。
③能舉出蛋白質(zhì)具有不同功能的例子,理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者,知曉蛋白質(zhì)的主要食物來源。
氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其形成蛋白質(zhì)的過程、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,是本節(jié)的學習重點。氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因是本節(jié)的學習難點。
教師展示豬瘦肉、魚、雞蛋的圖片,提出問題:哪種食物中有機化合物的含量最高?促進學生回顧本章前三節(jié)的內(nèi)容,引入本節(jié)的學習內(nèi)容。學生回答后,教師追問:上述三類食物都是動物蛋白質(zhì)的良好來源,還有哪些植物性食物也富含蛋白質(zhì)嗎?學生回答后,教師再展示大豆、花生、小麥、玉米、大米的圖片,講解其中蛋白質(zhì)的含量及日常生活中蛋白類食物的適宜攝入量,并提出問題:蛋白質(zhì)是細胞中含量最多的有機物,它有什么功能呢?結(jié)構(gòu)是怎樣的?蛋白質(zhì)是如何形成的?
設計意圖:教師從學生熟悉的生活經(jīng)驗導入,設計一系列的問題,引發(fā)學生思考,激發(fā)學生的學習興趣。同時,介紹動物類和植物類蛋白食物的蛋白質(zhì)含量及適宜攝入量,增長學生關(guān)于蛋白質(zhì)方面的知識,也使其了解基本的營養(yǎng)學知識,從而在日常生活中養(yǎng)成科學合理的飲食習慣,并把健康知識和理念傳遞給身邊的人。
學生自主閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容,總結(jié)蛋白質(zhì)的功能,教師結(jié)合張文宏教授提出的“早上要準備充足的牛奶、充足的雞蛋……針對病毒的抗體產(chǎn)生要靠什么?全部是蛋白質(zhì)”等建議、觀點,使學生認識到蛋白質(zhì)不僅是食物中重要的營養(yǎng)成分,還參與細胞中的各項生命活動,從而使學生初步形成“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者”的概念。教師還針對蛋白質(zhì)的信息傳遞功能,簡要介紹治療糖尿病的胰島素是能降低血糖的蛋白質(zhì),引導學生積極預防糖尿病,養(yǎng)成健康的生活方式;針對蛋白質(zhì)的免疫功能,簡要介紹注射新冠病毒疫苗后產(chǎn)生的抗體也是蛋白質(zhì),能幫助人體抵御病毒的侵害,引導學生鼓勵家人積極主動地接種新冠疫苗,為自己和他人的健康負責。
設計意圖:教師聯(lián)系學生的生活,講解蛋白質(zhì)的功能,既能提高學生的學習興趣,又能加深其對蛋白質(zhì)功能的理解,更重要的是引導學生以造福人類的態(tài)度和價值觀,積極運用生物學的知識和方法,關(guān)注社會議題,將所學理論應用于實踐中,不斷提高自己的健康素養(yǎng),并向身邊的人傳播健康知識和健康理念,成為健康中國的促進者和實踐者。
學生學習完“蛋白質(zhì)的功能”后,教師提出問題:蛋白質(zhì)為什么具有這么多功能?待學生回答后,教師引導學生總結(jié)出“這是由于蛋白質(zhì)的種類多”。然后,教師追問:蛋白質(zhì)為什么種類繁多?蛋白質(zhì)的種類和功能多樣是否和它的組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)?為促進學生自主建構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點。教師引導學生仔細觀察教材中給出的4種氨基酸的結(jié)構(gòu)式。然后,學生以學習小組為單位,圍繞“思考·討論”欄目中的2個問題進行合作探究,并派代表到黑板上寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式。教師引導學生閱讀教材30頁“與社會的聯(lián)系”欄目的內(nèi)容,使學生理解必需氨基酸的概念、種類及食物來源,并提供日常生活中合理攝取富含蛋白質(zhì)食物的營養(yǎng)健康知識。
設計意圖:教師先通過3個層層遞進的問題,促使學生積極思考,引發(fā)其學習氨基酸結(jié)構(gòu)的興趣。然后,學生以小組合作的形式探究氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,培養(yǎng)歸納總結(jié)、團結(jié)協(xié)作的能力。教師利用“與社會聯(lián)系”欄目,引導學生養(yǎng)成科學合理的飲食習慣。
教師展示2個氨基酸脫水縮合的示意圖,引導學生理解脫水縮合、肽鍵形成及二肽、多肽的含義;展示二硫鍵示意圖,使學生明確肽鏈盤曲、折疊、連接中涉及的化學鍵。學生以學習小組為單位,圍繞教材“思考·討論——氨基酸怎樣構(gòu)成蛋白質(zhì)”欄目中的3個問題進行合作探究。小組代表在黑板上畫出3個氨基酸脫水縮合的示意圖,寫出5種不同氨基酸組成的肽鏈結(jié)構(gòu)。教師展示血紅蛋白形成示意圖,引導學生構(gòu)建氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程(圖1)。然后,學生分組討論蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及種類多樣性的原因。教師展示正常紅細胞和鐮狀紅細胞的照片,以人血紅蛋白為例,引導學生理解氨基酸序列或蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變影響蛋白質(zhì)功能的原因,幫助學生形成“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其承擔的功能是相適應的”的生命觀念。接著,學生閱讀“與社會的聯(lián)系——蛋白質(zhì)變性”欄目,教師簡要介紹常用、正確的殺滅細菌或病毒的方法。
圖1 蛋白質(zhì)形成過程示意圖
設計意圖:教師利用示意圖,逐步展示氨基酸脫水縮合形成多肽、多肽鏈盤曲并折疊形成蛋白質(zhì)的過程,使學生理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形成過程;并通過向?qū)W生介紹細菌、病毒的消殺方法,引導其樹立安全意識和衛(wèi)生觀念,養(yǎng)成健康文明的生活方式。
最后,教師展示我國科學家在世界上第一次人工合成出結(jié)晶牛胰島素的史料,用老一輩科學家勇于擔當、追求卓越、團結(jié)協(xié)作、無私奉獻的精神品格,激勵學生報效祖國、服務人民的使命感和責任感。
①以提問方式,當堂完成教材第32頁“練習與應用”中的習題,然后講解。
②為新冠肺炎疫情集中隔離觀察人員設計一周的食譜,要求合理搭配營養(yǎng),并在下次課進行分享。
教師以概念圖的形式設計板書(圖2),有利于學生將所學知識結(jié)構(gòu)化。
圖2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及功能等相關(guān)概念圖
蛋白質(zhì)不僅是日常食物中一類重要的營養(yǎng)素,作為細胞的基本組成成分,還具有多種生物學功能。教師按照蛋白質(zhì)的“功能——結(jié)構(gòu)——形成過程——結(jié)構(gòu)多樣性的原因——功能多樣性的原因”的思維邏輯進行教學,有助于學生對“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者”這一重要概念的理解。在教學過程中,教師要注意緊密結(jié)合學習內(nèi)容,恰當?shù)貙W生進行社會責任教育,不但有利于其將所學理論知識運用到生活實踐中,而且有助于培養(yǎng)其維護自身和他人健康的責任感,從而達到既教書又育人的目的。