高中生物“基因工程”专题“合作—探究”式教学策略的构建与实践研究

陈金成

（安徽省肥西中学，安徽 肥西）

一、问题的提出

高中生物选修模块的教学应体现生物课程理念：以生物学科素养为核心。“科学探究”是生物学核心素养之一，要求学生具有针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。“基因工程”专题作为选修3第一专题，在教学中不仅介绍基因工程这一重要研究领域、发展趋势和应用前景，以期拓宽学生的视野，增强学生的科技意识，提高学生的生物学素养，同时应让学生在教师的指导下自主探索、合作学习，体验获取知识的过程和方法，从而学会学习，为学生的终身发展奠定基础。笔者在选修模块的“基因工程”专题教学中尝试构建并实施“合作—探究”式教学策略，以期转变学生的学习方式，提高学生的科学探究能力。

二、“合作—探究”式教学策略的构建

1.“合作—探究”式教学策略有五个基本要素：（1）任务驱动：要充分调动学生学习的积极性和主动性，必须有一个切合学习主题、符合学生认知水平和认知规律的明确的学习任务。（2）小组合作：在有限的时间内高效完成学习任务，单凭一位同学很难完成，因此要确定一个异质学习小组，在小组中同伴合作，相互交流，相互帮助、理解，共同完成任务。（3）主动探究：围绕学习任务，学生自主学习新知，通过小组讨论，确定方法，细化步骤，形成任务解决的方案，并根据方案进行主动探究。（4）汇报展示：各小组完成任务后，小组间汇报展示，既给学生展示的机会，也能暴露学生在任务解决过程中思维的缺陷、方法的不足，各小组可以取长补短，弥补不足，修正和完善。（5）形成理论：在探究的过程中，学生获得的只是一般经验，教师要及时评价，善于引导，让学生总结归纳，将经验升华，形成生物学理论知识。

2.“合作—探究”式教学策略的实施模型构建如下：

三、教学实践

笔者以高中生物选修3《蛋白质工程的崛起》一节的教学为例，探讨“合作—探究”式教学策略在《基因工程》专题中的实施。

教学开始，回顾基因工程相关知识，说明基因工程只能生产自然界已有的蛋白质，往往不能满足人们的生产和生活的需要，以此引出蛋白质工程崛起的缘由，并提出改造蛋白质的课题。为了帮助同学们顺利完成任务，以PPT形式展示蛋白质的结构、蛋白质的功能及其关系、基因表达及其中心法则的图片和内容，与同学一起回顾旧知，为接下来的合作和探究学习做好知识铺垫。

“合作—探究”式教学实施的具体过程如下：

1.任务驱动：以教材27页“讨论”为素材，肽链序列如下：—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—，并展示《密码子表》挂图。接着教师提出：已知现有的该蛋白质由于序列中的赖氨酸的存在，导致蛋白质的活性不高，若将该氨基酸换成苏氨酸，则蛋白质的活性将提高100倍。请同学们思考、讨论并完成以下任务：（1）怎么得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请写出相应的碱基序列。（2）确定目的基因的碱基序列后，怎么才能获得该基因呢？（3）有了相应的基因，又如何获得该肽链形成的蛋白质分子？（4）将肽链中的赖氨酸换成苏氨酸后，蛋白质的活性为什么会改变？可以通过哪些方法研究蛋白质的结构？（5）如何才能实现对该蛋白质的改造？请写出你们的方案。

2.小组合作：生物“合作—探究”式教学课堂，打破原有座位的固定模式，教师根据学生生物基础、学习兴趣的浓厚、性格特质等差异，重新编排生物学习小组和《生物“合作—探究”课堂座次表》，实行“变位”上课。生物课结束后，学生再重新回到原班级编排的座位。这样能充分发挥小组成员内的异质性，取长补短，相互交流、相互合作，并在合作、探究中取得知识、经验和能力的进步，提高课堂教学效率。

3.主动探究：各小组成员围绕老师布置的任务，自主学习新知，通过小组讨论，确定方法，细化步骤，形成完成任务的方案。期间，既有小组内的生生互动，也有教师在各组之间做好协调和帮助，达到师生互动。

4.汇报展示：各小组完成学习任务中的问题，确定方案，教师根据观察交流的情况，请各小组代表汇报展示各小组的学习结果，既给学生展示的机会，也能在任务解决过程中暴露思维的缺陷、方法的不足，各小组可以取长补短，弥补不足，修正和完善方案。

5.形成理论：在探究的过程中，学生获得的只是一般经验，教师要及时评价，善于引导，让学生总结归纳，将经验升华，形成生物学知识和理论。教师在学生回答、汇报的基础上，与学生一起总结归纳：蛋白质工程的基本途径、蛋白质工程流程概念图、蛋白质工程的概念。同学们由于已有上述的经验和基础，掌握这些教学内容也就水到渠成了。