廣東 辛美斯

細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變屬于“細(xì)胞的生命歷程”中的主要內(nèi)容?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中相關(guān)的要求是“說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體”“描述在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過(guò)程”。學(xué)習(xí)“細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變”內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的價(jià)值，有助于學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)生命發(fā)展的始末，了解生命現(xiàn)象和本質(zhì)之間的聯(lián)系，形成正確的生命觀念，養(yǎng)成健康的生活方式并樹立社會(huì)責(zé)任。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)展，在解決真實(shí)情境中的問(wèn)題過(guò)程中表現(xiàn)出的必備能力。本文主要是引導(dǎo)學(xué)生在《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》(以下簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)體系》)下從“四翼”中應(yīng)用性的角度對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行“學(xué)以致用”，結(jié)合真實(shí)情境中的典型案例和生活實(shí)例，讓學(xué)生形成有效的認(rèn)知框架，對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生興趣，在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中逐步形成相應(yīng)的生命觀念，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

本文針對(duì)“細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變”的主體歷程，采用以點(diǎn)帶面的網(wǎng)絡(luò)拓展模式，把本節(jié)內(nèi)容拓展到其他章節(jié)，把必修內(nèi)容拓展到選修內(nèi)容，把課內(nèi)知識(shí)拓展到課外能力，把紙上問(wèn)題拓展到現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，把“學(xué)”拓展到“考”再拓展到“用”，學(xué)生在分析材料、解決問(wèn)題的過(guò)程中，沉浸式地感受知識(shí)邏輯，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，建立“知識(shí)-情境”網(wǎng)絡(luò)，提升關(guān)鍵能力。

一、教學(xué)目標(biāo)

基于《評(píng)價(jià)體系》《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，筆者制訂了以下教學(xué)目標(biāo)。

1.生命觀念：通過(guò)比較細(xì)胞的分化、衰老、凋亡、癌變及細(xì)胞的全能性，了解遺傳物質(zhì)發(fā)揮的作用，明確彼此間的區(qū)別和聯(lián)系，建立起細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一整體的生物學(xué)觀點(diǎn)。

2.科學(xué)思維：能用文字或圖示等方式表達(dá)和解釋細(xì)胞分化等概念；能基于生物學(xué)事實(shí)或證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、推理等方法探討、闡明生命現(xiàn)象和規(guī)律。

3.科學(xué)探究：分析某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒如何致使細(xì)胞異常發(fā)育，甚至癌變。

4.社會(huì)責(zé)任：通過(guò)對(duì)干細(xì)胞和癌變有關(guān)問(wèn)題的分析，養(yǎng)成學(xué)以致用、關(guān)注科技發(fā)展和人體健康、鼓勵(lì)捐血救人的良好風(fēng)氣。

二、重點(diǎn)難點(diǎn)

1.通過(guò)視頻情境說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生的特異性分化，形成復(fù)雜的多細(xì)胞生物體。

2.通過(guò)胚胎發(fā)育、海拉細(xì)胞等實(shí)例展示細(xì)胞在分化、衰老、凋亡及癌變等生命歷程中的具體情況，理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)不良生活方式和癌癥等社會(huì)議題展開討論。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)流程(圖1)

圖1

三、教學(xué)過(guò)程

本節(jié)課以“構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)—補(bǔ)充情境—結(jié)合題目—回收網(wǎng)絡(luò)模式”脈絡(luò)設(shè)計(jì)教學(xué)。創(chuàng)設(shè)生活情境，以認(rèn)知摩擦促使學(xué)生投入現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并用課本知識(shí)解決問(wèn)題。通過(guò)拓展情境，進(jìn)行問(wèn)題和知識(shí)的逐級(jí)串聯(lián)，發(fā)展科學(xué)思維。

1.高考題引入，激發(fā)“應(yīng)試”準(zhǔn)備

筆者借助2021年廣東省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試的第4題，讓學(xué)生感受高考選擇題對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查要求。

【例1】(2021年，廣東卷，第4題)研究表明，激活某種蛋白激酶PKR，可誘導(dǎo)被病毒感染的細(xì)胞發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是( )

A.上述病毒感染的細(xì)胞凋亡后其功能可恢復(fù)

B.上述病毒感染細(xì)胞的凋亡不是程序性死亡

C.上述病毒感染細(xì)胞的凋亡過(guò)程不受基因控制

D.PKR激活劑可作為潛在的抗病毒藥物加以研究

【參考答案】D

【設(shè)計(jì)意圖】高考題具有明確的針對(duì)性和指向性，能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)考查知識(shí)有基本的認(rèn)知感受，除此之外，還能夠沿用高考題的情境進(jìn)行思考和拓展，有利于教師和學(xué)生對(duì)“應(yīng)用性”要求的準(zhǔn)確把握。

2.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的初次構(gòu)建和展示

教師讓學(xué)生在課前使用A3白紙初步構(gòu)建本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并隨機(jī)抽取兩位同學(xué)的網(wǎng)絡(luò)圖在課堂上展示，邀請(qǐng)作圖的同學(xué)上臺(tái)分享作圖的思路和心得，如圖2、圖3。

圖2

圖3

【設(shè)計(jì)意圖】邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)分享，有利于教師對(duì)學(xué)情的掌握，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題所在，及時(shí)地因材施教。同時(shí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和應(yīng)變能力得到鍛煉和提升，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，也有利于課堂氣氛的活躍。

3.教師對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“二次加工”：以“情”入網(wǎng)，以“題”入網(wǎng)

新高考背景下的高三復(fù)習(xí)教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程，教師在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)要樹立“大方向”的總體思想，不能在課本知識(shí)中“來(lái)回轉(zhuǎn)”，要“跳脫”出課本，放眼身邊的人、事、物，這就是人們所說(shuō)的真實(shí)情境、生活情境。就本節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí)而言，可以明確“一脈兩歸宿”，“一脈”是細(xì)胞的生命歷程，“兩歸宿”是情境歸宿——“人類健康”、知識(shí)點(diǎn)歸宿——“基因的選擇性表達(dá)”。通過(guò)脈絡(luò)，利用“造血干細(xì)胞”把細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，再圍繞著各個(gè)階段配以課本沒有的、具體的案例、情境或者題目加以拓展，最終得以回歸到“兩歸宿”處，達(dá)到題在網(wǎng)中，網(wǎng)中有題的“知識(shí)-情境”網(wǎng)絡(luò)模式。

【拓展情境1】在講解細(xì)胞分化和全能性時(shí)，筆者利用多媒體手段展示“干細(xì)胞的類型和功能”“青蛙的受精卵發(fā)育”兩個(gè)內(nèi)容，并引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題入網(wǎng)，“為什么不同的干細(xì)胞發(fā)育的結(jié)果不同？”“為什么青蛙是從蝌蚪變成的？”看似平常的問(wèn)題，卻包含著無(wú)盡的生命奧秘，引發(fā)學(xué)生對(duì)生命本質(zhì)的更深一步思考?！案杉?xì)胞的類型和功能”“青蛙的受精卵發(fā)育”不僅可以清晰地展示細(xì)胞各個(gè)生命歷程的聯(lián)系與差異，還能夠明確地幫學(xué)生區(qū)別不同發(fā)育程度細(xì)胞所需要的生活條件不同，讓學(xué)生對(duì)遺傳信息的時(shí)空效應(yīng)有更深刻的理解。

【拓展情境2】在講解細(xì)胞的衰老時(shí)，筆者以李白的詩(shī)句入題“君不見高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪?！弊寣W(xué)生分析導(dǎo)致這種變化的具體原因。答案是細(xì)胞衰老后，細(xì)胞中的酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成減少，所以頭發(fā)變白。在知識(shí)點(diǎn)上，教師利用此情境借題發(fā)揮，從“黑色素”拓展出一個(gè)課本外知識(shí)點(diǎn)“脂褐素”，讓學(xué)生了解老年斑真正的成因，進(jìn)一步理解細(xì)胞衰老和個(gè)體衰老的區(qū)別與聯(lián)系。在情境上，考查生物學(xué)專業(yè)知識(shí)時(shí)融入對(duì)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化古詩(shī)詞的理解，不僅發(fā)展了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，還可以陶冶學(xué)生的情操，體現(xiàn)了國(guó)家倡導(dǎo)的文化自信，感受到文化與科學(xué)交融。

【拓展情境3】在講解細(xì)胞癌變和凋亡時(shí)，筆者安排學(xué)生觀看科普視頻“永生的細(xì)胞：海拉細(xì)胞系”來(lái)展示正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的結(jié)局差異以及相關(guān)研究資訊，同時(shí)，引出“端粒酶”“HPV”這兩個(gè)內(nèi)容。把發(fā)散出來(lái)的知識(shí)點(diǎn)又重新投入到“衰老”“癌變”主脈絡(luò)當(dāng)中，環(huán)環(huán)相扣。以此為背景，馬上引導(dǎo)學(xué)生分析例2，回歸應(yīng)試要求。

【例2】端粒酶是與染色體末端結(jié)構(gòu)相關(guān)的一種細(xì)胞組分。如表數(shù)據(jù)顯示細(xì)胞癌變可能與端粒酶的活性有關(guān)，請(qǐng)以癌細(xì)胞、端粒酶抑制劑、細(xì)胞培養(yǎng)液為實(shí)驗(yàn)材料，研究端粒酶與細(xì)胞癌變的關(guān)系，寫出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟，并預(yù)測(cè)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

細(xì)胞類型增殖代數(shù)端粒酶活性正常體細(xì)胞50～60無(wú)癌細(xì)胞無(wú)限有

【參考答案】實(shí)驗(yàn)步驟：①將癌細(xì)胞分成A、B兩組。②A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進(jìn)行培養(yǎng)。③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(shù)(分裂次數(shù))。

實(shí)驗(yàn)預(yù)期與分析：A組比B組增殖代數(shù)少，說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞的癌變有關(guān)；A組仍然無(wú)限增殖，說(shuō)明端粒酶與細(xì)胞的癌變無(wú)關(guān)。

【設(shè)計(jì)意圖】拓展情境主要是希望學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)面能夠放大，再落實(shí)課本的基本知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和社會(huì)責(zé)任感。引入實(shí)驗(yàn)分析題型是希望學(xué)生能學(xué)以致用，參考老師提示的信息，貼合題目情境要求，形成有效的解題思路，準(zhǔn)確作答。同時(shí)，綜合性的實(shí)驗(yàn)分析題可以幫助學(xué)生有的放矢，明確知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的邊緣，以“情”入網(wǎng)，以“題”入網(wǎng)，用“網(wǎng)”答題，提高學(xué)生的邏輯分析能力和科學(xué)思維能力。

4.構(gòu)建“知識(shí)-情境”網(wǎng)絡(luò)模式，發(fā)展學(xué)生建模能力

運(yùn)用真實(shí)情境開展網(wǎng)絡(luò)式復(fù)習(xí)，以情境串聯(lián)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考，運(yùn)用歸納與概括、模型與建模等科學(xué)思維方法，多角度展示細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變等各個(gè)歷程的產(chǎn)生機(jī)制，深化對(duì)情境的理解，幫助學(xué)生在面對(duì)題目時(shí)利用“知識(shí)-情境”網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解答思路整理，較大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的作用，做到“學(xué)”與“考”同步，“考”與“用”同步。

四、教學(xué)反思

貼近生活實(shí)踐的真實(shí)情境能激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索熱情，高考是國(guó)家選拔和評(píng)價(jià)人才的重要渠道，是廣大高三學(xué)生不得不面對(duì)的一場(chǎng)重要選拔?！对u(píng)價(jià)體系》指明了高考對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的具體要求，要求學(xué)生從多元性、情境性、關(guān)聯(lián)性、開放性等方面把握問(wèn)題與事物的本質(zhì)。綜合運(yùn)用聯(lián)想、類比、引申等思維方法組織和調(diào)動(dòng)相關(guān)知識(shí)和能力解決生活實(shí)踐情境或者學(xué)習(xí)探索情境中的各種問(wèn)題?！八囊怼眲t是把選拔的基本原則落實(shí)到高考命題上，以應(yīng)用性為出發(fā)點(diǎn)的考查要求直接體現(xiàn)在高考題目中則為考查學(xué)生能否將陳述性知識(shí)與程序性知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合和運(yùn)用，能否主動(dòng)、靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析并解決社會(huì)生活實(shí)踐中的問(wèn)題，能否有效地遷移課堂所學(xué)內(nèi)容、理論聯(lián)系實(shí)際。

教師通過(guò)系統(tǒng)性地收集常見、?？记榫常\(yùn)用教材知識(shí)設(shè)計(jì)問(wèn)題和引用高考題，設(shè)計(jì)出能夠讓學(xué)生在復(fù)習(xí)中重新發(fā)現(xiàn)知識(shí)的“意外”，在解題中發(fā)現(xiàn)值得探索的情境，在情境中收獲解決問(wèn)題的、滿足的高效復(fù)習(xí)課堂，重新喚起高三學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)師生間的良性合作，共同走在迎接高考的路上。