摘 要:生命觀念屬于高中生物學科核心素養(yǎng)的一部分,教師需要注重對學生生命觀念的培養(yǎng).基于此,文章以“蛋白質(zhì)”的教學為例,針對核心素養(yǎng)下高中生物教學中生命觀念如何有效滲透進行探討.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);蛋白質(zhì);生命觀念;高中生物
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)03-0138-03
在核心素養(yǎng)視角下的高中生物教學實踐中,教師應(yīng)把生命觀念的培養(yǎng)有效滲透至常規(guī)教學當中,講述生物理論知識的同時,引導學生真正認識到生命的價值,使其在學習中學會珍惜、尊重和關(guān)愛生命,幫助他們更為全面地掌握生物學科知識,樹立端正的生命觀念,進而促進自身更為健康的成長[1].
1 生命觀念內(nèi)容
1.1 結(jié)構(gòu)和功能觀
結(jié)構(gòu)和功能觀,一方面說明結(jié)構(gòu)對功能具有決定作用,不同結(jié)構(gòu)所應(yīng)的性能不同;另一方面是一切性能均要依托于結(jié)構(gòu),可以促進學生正確認知與對待生物行為,使其對生命活動產(chǎn)生初步、簡單的了解,
并對生物學知識產(chǎn)生強烈的學習熱情.
1.2 物質(zhì)和能量觀
生命系統(tǒng)是屬于物質(zhì)的,也就是生物生命的存在離不開物質(zhì),當物質(zhì)進行轉(zhuǎn)變和輸送時,才可以讓該生物保持正常.讓學生體會到物質(zhì)與能量發(fā)生轉(zhuǎn)化時同樣遵循物質(zhì)守恒,兩者之間能夠相互轉(zhuǎn)化,通過辯證的觀點來正確看待生命現(xiàn)象,深層次發(fā)掘出生命的價值.
1.3 穩(wěn)態(tài)和平衡觀
在生命系統(tǒng)內(nèi)部往往存在著物質(zhì)發(fā)生變動和能量進行轉(zhuǎn)移的情形,但是大部分生物體系的內(nèi)部均處于平穩(wěn)形態(tài),且可以借助生命體加以調(diào)節(jié)和保持.融入穩(wěn)態(tài)和平衡觀能讓學生簡單了解穩(wěn)態(tài)平衡觀,知道是借助生命體不同部分的協(xié)調(diào)所實現(xiàn),使其考慮到局部與整體的辯證統(tǒng)一關(guān)系,促使他們正確理解生命.
1.4 進化和適應(yīng)觀
生命具有適應(yīng)性,也就是所謂的進化和適應(yīng)觀,一方面表現(xiàn)為生物會主動適應(yīng)環(huán)境,另一方面為個體適應(yīng)條件具有多元化.通過引入進化和適應(yīng)觀,學生能深入了解個體行跡,知道物質(zhì)的多樣性與優(yōu)勝劣汰原則,促進他們深入認識生命,形成完善的生命認知[2].2 教材內(nèi)容分析
本文是蘇教版高中生物必修一第一章《細胞的分子組成》第三節(jié)《細胞中的蛋白質(zhì)和核酸》中的“蛋白質(zhì)”部分教學內(nèi)容,
本部分內(nèi)容是在學生已經(jīng)掌握細胞中化合物的種類和如何檢測生物組織中的蛋白質(zhì)之后,進一步的學習.他們通過對氨基酸形成蛋白質(zhì)過程的學習,分析蛋白質(zhì)多樣性的直接原因和根本原因,從而體會生物多樣性的原因,為本書其他章節(jié)內(nèi)容的學習及高中生物課程其他模塊的學習做鋪墊[3].
3 教學流程設(shè)計
3.1 創(chuàng)設(shè)情境,導入新課
教師可以“大頭嬰兒”與“三鹿奶粉”事件導入,播放相關(guān)圖片資料,簡單介紹事件起末,讓學生初步了解到蛋白質(zhì)在人體生命活動中的重要作用.然后展示一些常見食品的營養(yǎng)成分表,包括:面包、牛奶、餅干等,提出問題:這些食物中哪幾種食物含有豐富的蛋白質(zhì)?吸引學生主動觀察、思考和討論,知道蛋白質(zhì)屬于食物的組成成分之一.以此將實際生活聯(lián)想起來揭示新課主題,引起學生的注意,讓他們將生物知識的學習同日常生活關(guān)聯(lián)到一起.
3.2 引出新知
教師要求學生觀察教材中的插圖,提問:大家還知道哪些食品中蛋白質(zhì)的含量較高?氨基酸與蛋白質(zhì)有何關(guān)系?為什么有些食品中要添加某些氨基酸?他們可能說到各種肉類、蛋類、奶類、大豆類和海鮮等食品,引導其共同分析討論后得到,蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化成為各種氨基酸,才能被人體吸收和利用.以此,讓他們知道氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位,為接下來的進一步學習做鋪墊.
3.3 提出問題
教師設(shè)置問題:氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是什么?借助信息技術(shù)手段投影展示甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸的結(jié)構(gòu)式,讓學生在小組內(nèi)對比觀察這幾種常見氨基酸的具體結(jié)構(gòu),產(chǎn)生問題:氨基酸是由哪幾種基本元素組成的?這幾種氨基酸有什么共同的結(jié)構(gòu)特征?差異之處是什么?他們通過探究一起歸納出這幾種氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特征,找到氨基酸分子結(jié)構(gòu)的通式.學生可以發(fā)現(xiàn)以下通式要點:中心碳原子均是一個,都有四個共價鍵,分別連接氫、羧基、氨基,以及一個R基團,而這幾種氨基酸存在的差異是R基團不一樣.這時,教師可引領(lǐng)學生借助球棍模型來深入理解氨基酸的結(jié)構(gòu),尤其是要深度理解空間結(jié)構(gòu),為接下來肽鏈空間結(jié)構(gòu)的理解做準備.然后教師詢問:如何判斷一個氨基酸的結(jié)構(gòu)是不是能夠構(gòu)成蛋白質(zhì)?借機指出有二十種氨基酸,其中屬于必需的氨基酸為八種,另外十二種則屬于非必需的氨基酸.學生根據(jù)通式特點判斷,了解必需和非必需氨基酸的區(qū)別,以此培養(yǎng)他們主動思考與合作探討的精神,且加深知識點印象.
接著,教師講述:蛋白質(zhì)是由氨基酸這一基本單位組成的,其相對分子質(zhì)量十分小,但是蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量比較大,那么氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)呢?利用信息技術(shù)手段展示兩個氨基酸脫水縮合的動畫,以及縮合反應(yīng)過程和肽鏈的空間變化、二肽的形成過程、蛋白質(zhì)的形成過程,組織學生在小組內(nèi)思考、討論和交流,意識到脫水縮合即為氨基酸之間相互連接且把水脫掉,使其理解脫水數(shù)同肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)及氨基酸數(shù)量之間的關(guān)系,培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)、分析與解決問題的能力.
之后,教師提問:一個氨基酸經(jīng)過脫水縮合后形成二肽,然后成為一個肽鍵,四個氨基酸則形成三個肽鍵,那么五個、七個、N個呢?現(xiàn)場演示:拿出一根兩端段有顏色不同緊扣的細繩,用來表示1條多肽鏈,利用剪刀從細繩中間剪開,以示肽鍵發(fā)生斷裂,引出問題:當肽鍵發(fā)生斷裂以后應(yīng)該進行什么修飾從而成為兩個完整的多肽鏈?引導學生根據(jù)板圖思考,指出能夠通過球棍模型加以解釋,讓他們據(jù)此得到肽鍵數(shù)等于氨基酸數(shù)減去肽鏈數(shù).然后教師設(shè)置問題:兩條肽鏈組成一個蛋白質(zhì),已知一條肽鏈為三十個氨基酸,另外一條肽鏈則為十五個氨基酸,那么該蛋白質(zhì)中的肽鍵一共為多少個?要求學生根據(jù)公式計算答案,以此幫助他們鞏固知識點,加深印象和記憶效果.
隨后教師講述:肽鏈可以進行盤疊與折曲,形成蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),因而蛋白質(zhì)種類多樣化.并利用字母樣式進行排列,輔助學生深入理解氨基酸序列及種類不一樣的原因有很多,提出問題:是什么因素導致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性?使其理解所講的內(nèi)容.在練習紙上畫出簡圖,這樣把抽象的生物知識變得形象化,鍛煉他們的閱讀與理解能力,深化知識印象[4].
3.4 自主學習
教師引導學生觀察“氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖”,介紹氨基酸種類、排列順序、數(shù)目和肽鏈發(fā)生折疊與盤曲等因素共同導致出現(xiàn)多樣性的蛋白質(zhì).給學生發(fā)下不同顏色的塑料珠,說明每個顏色的塑料珠相當一種氨基酸,讓各小組隨意穿幾條串珠,并隨意挽成不同的造型,將各組的作品進行比較.借助蛋白質(zhì)模型來增加學生的空間感,使其認識氨基酸是一種空間結(jié)構(gòu),讓他們了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因.設(shè)置問題:假如你參與中國人工合成牛胰島素科的科研項目,做好哪些首要工作更為便捷?該如何設(shè)計研究方案?假如預期結(jié)果沒有實現(xiàn),該從哪些方面尋找原因?鼓勵他們結(jié)合知識基礎(chǔ)與個人認知自由作答,評價回答情況,總結(jié)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的四大原因,使其了解“國際人類蛋白質(zhì)組計劃”的研究進展及成就,體驗人工合成牛胰島素的大致合成過程[5].
3.5 課堂小結(jié),繼續(xù)研究
在本環(huán)節(jié),教師要求學生再次閱讀教材內(nèi)容,共同歸納蛋白質(zhì)的幾個重要功能,注重蛋白質(zhì)功能多樣性同結(jié)構(gòu)多樣性是相互適應(yīng)的,講述:除課本知識以外,蛋白質(zhì)還有一些其它功能,可謂是一切生命活動都需要蛋白質(zhì),大家要利用課外時間通過多個渠道繼續(xù)了解蛋白質(zhì)的多種功能以及人類研究蛋白質(zhì)的功能有什么意義,讓他們利用課余時間,通過書籍、報紙、雜志、網(wǎng)絡(luò)等渠道搜集蛋白質(zhì)的功能,認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者,進一步激發(fā)對科技前沿研究工作的興趣.
接著,教師可用問題的形式將本節(jié)課的內(nèi)容進行深入復習,設(shè)計問題:組成蛋白質(zhì)的基本組成單位是什么?大家是否能夠?qū)懗霭被岬耐ㄊ??氨基酸是如何形成多肽的?有哪些因素致使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性特征?蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性同功能多樣性是相互適應(yīng)的,蛋白質(zhì)主要都有哪些功能?組織學生一起歸納和小結(jié),如此,教師帶領(lǐng)學生初步樹立生物體的功能和結(jié)構(gòu)、整體和局部、共同性和多樣性協(xié)調(diào)統(tǒng)一的思想觀點.使其深受辯證唯物主義熏陶,樹立科學端正的世界觀,助推他們進一步理解探索生物科學的實用性和價值所在.讓學生產(chǎn)生樂于學習的積極心態(tài),幫助他們養(yǎng)成良好的科學探究精神與態(tài)度,促進生命觀念的形成[6].
4 結(jié)束語
在核心素養(yǎng)視角下的高中生物課堂教學中,教師需刻意滲透生命觀念,選擇恰當章節(jié)內(nèi)容有的放矢地規(guī)劃教學流程與優(yōu)化教學設(shè)計,引導學生用生命觀念認識生命世界、解釋生命現(xiàn)象,助推他們核心素養(yǎng)的發(fā)展.
參考文獻:
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[3] 張定軍.生命觀念在高中生物學課堂中的滲透策略[J].試題與研究,2023(23):146-148.
[4] 冷容.核心素養(yǎng)下高中生物教學中學生生命觀念的培養(yǎng)策略[J].求知導刊,2023(20):32-34.
[5] 張永晶.基于學科核心素養(yǎng)的高中生物教學策略探究[J].華夏教師,2023(20):88-90.
[6] 程曉春.指向生物學科核心素養(yǎng)的高中生物教學策略探究[J].考試周刊,2023(28):105-109.
[責任編輯:季春陽]
收稿日期:2023-10-25
作者簡介:朱艷(1983.12-),女,江蘇省徐州人,本科,中學一級教師,從事高中生物教學研究.