“基因工程及其应用”一节的翻转课堂教学

陈 暅

（兰州交通大学东方中学，甘肃 兰州）

随着教育技术的发展，教育迎来了第三次变革。翻转课堂教学法充分展示了教育与信息技术的融合，翻转课堂强调“先学后练，先学后教”，学生在课外按照自定进度观看网络视频后，整理自己的收获和困惑，然后在课堂内交流、探究、解惑、完成作业，最后教师安排下次学习任务。区别以往的“先教后练，先教后学”，是从学生需求出发，让学生自主学习。

高中生物“基因工程及其应用”一节安排在必修二《遗传与进化》模块第六章，下面以本节教学为例，介绍翻转课堂教学法在教学中的应用。

一、教学内容分析

本节内容是生物课程中典型的体现STS教育的一节课，内容涵盖了科学（基因工程的原理）、技术（操作工具、操作步骤、应用）、社会（对转基因的态度）三方面。在课程标准中，与本节有关的内容标准主要有：简述基因工程的诞生；简述基因工程的原理及技术；举例说出基因工程的应用等；但考虑到在选修3中有基因工程的专题内容。因此必修二中的这节内容，只需要学生对转基因技术的原理和工具有初步了解即可，对操作和应用方面的内容不做深入的探讨，因此对教材中的内容做了相应的取舍。教学参考书建议用两课时完成，本节课尝试用一课时完成。

二、教学准备

本节课采用翻转课堂教学法，在课前根据教学内容编写了课堂学习任务单，根据教学重难点，分别录制了“基因工程的操作工具”和“基因工程的操作步骤——以转人胰岛素基因的大肠杆菌为例”两节微课。录制的工具均使用camtasia studio软件，教师一边讲解一边借助Photoshop软件的图层等功能，形象地再现了基因工程的工具及操作步骤。录制好微课后，在正式上课的前几天分别发布在微信公众平台和优酷自媒体。微信公众平台是名为“rihengedu”的订阅号（主要方便手机用户）；优酷自媒体的网址是：i.youku.com/rihengedu（主要方便电脑用户），并要求学生结合自主学习任务单进行自主学习。

三、教学过程简介

用PS图片“蝴蝶翅老鼠”创设情境导入新课。

问题1：“蝴蝶翅老鼠”可不可以用杂交育种和诱变育种的方法获得？

生：不能，因为杂交育种只能使现有性状进行组合，而诱变育种无法定向获得所需要的新品种。

问题2：根据基因工程的概念分析如何获得“蝴蝶翅小老鼠”？

生：将蝴蝶翅膀的相关基因导入老鼠受精卵中，将受精卵培育成个体，该基因在老鼠体内表达，则可获得“蝴蝶翅老鼠”。

师：蝴蝶翅膀的相关基因在基因工程中称作目的基因，提取目的基因的细胞为供体细胞；而接受目的基因的细胞为受体细胞，目的基因是受体细胞本来没有的，因此也称作外源基因。

过渡：基因工程是分子水平的操作，目的基因位于供体细胞的某个DNA分子上，需要将它剪下来，目的基因直接无法进入受体细胞，因此需要一些相关的微观工具进行操作。请大家以小组为单位讨论“自主学习任务单”中的“任务一”：通过阅读教材或观看微课，列表总结基因工程的操作工具及其作用。

展示与小结：请先完成的同学将自学成果总结在黑板上。

集体讨论与完善：如果其他同学与展示的同学意见不一致，集体讨论将各种操作工具的作用完善。

小组讨论“自主学习任务单”中的“任务二”，并对“任务二”中问题的小组讨论结果进行质疑论证，力求精准。

教师小结：基因工程的操作步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。

头脑风暴——问答展示“任务三”：如果你是一位生物工程专家，你最想培育出怎样的生物新品种，给它起个名字，并说明目的基因和受体细胞分别是什么。

学生经过几分钟思考，每个小组推选一名同学说说自己的想法。

生成态度与价值观：就某位同学说出的转基因食品或生物，探讨敢不敢吃的问题？让学生从国家角度和个人角度分别考虑如何应对。

最后学生自主完成课堂练习。

四、教学反思

第一，教师根据自己学生的特点和教学内容，录制相关的微课，并通过网络媒体平台发布，指导学生在课前完成自主学习，在课堂中通过讨论等活动使学生深入理解教学内容并完成作业，可以有效提高教学效率。第二，通过网络可以获得海量的学习资源，因此，教师并不需要为每节课录制相关的微课等教学资源，可以对网络现有资源进行筛选和编辑，提供给学生学习。第三，受软硬件条件的限制，并不是所有学校都有条件开展翻转课堂教学法。比如，在本节的教学中，因为有部分同学无法通过网络学习，所以课前任务的完成只能借助于课本，使学生的课堂学习遇到些困难，只能通过教师的个别辅导来完成。最后，在翻转课堂的实践中，学生的学习环境、学习方式等更具个性化，这为教师如何为学生提供更丰富的教学资源提出了挑战。