運用主題情境構建“融美·自覺” 生物學課堂

【關鍵詞】融美·自覺；主題情境；高三生物；教學實踐

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2023）46-0084-02

【作者簡介】鄭秀梅，江蘇省常州市第五中學（江蘇常州，213001）生物學科教研組長，一級教師。

“融美·自覺”生物學課堂就是在尋“美”的過程中，創設真實的問題情境，開展系列挑戰性學生活動，在尊重學生主體性、差異性和自我教育性的前提下，采取激勵引導措施，激發學生的求知欲，喚醒學生的責任感，增強學習的自律性，提升學習的內驅力，從而促成學生的自覺體悟，真正落實生物學核心素養。

一、教學實踐

1.背景分析

噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體，專以細菌為宿主，是遺傳調控、復制、轉錄與翻譯等方面的生物學基礎研究和基因工程中的重要材料或工具。噬菌體治療涉及噬菌體侵染，DNA復制，轉錄、翻譯等內容，而“噬菌體侵染實驗”是證明“DNA是遺傳物質”的直接而有力的證據，也是學生難以理解的實驗之一。基于此，筆者從噬菌體入手，以赫爾希等人的“噬菌體侵染實驗”為知識背景，創設新的問題情境，幫助學生復習所學內容，增強其在復雜情境中解決問題的能力。

2.內容設計

以“噬菌體治療”為主題，創設真實的問題情境，開展小組討論或小組協作的科學探究，讓學生所學的生物學知識主題化，問題探究化，思維科學化，審美豐富化，使得課堂沿著“情境→問題→活動→問題解決→自覺體悟→審美創新”的方向推進。（見圖1）

[主題：探索遺傳物質][情境引入，

自覺鉆研初步學][情境延伸，合作探究深化學][情境升華，拓展應用深化學][情境遷移，

歸納反饋鞏固學][感悟生命之美][感悟科學、人格之美][感悟和諧之美]

3.實施設計

（1）初步學——情境引入，自覺鉆研

呈現案例：一個女孩在接受肺部移植手術后，出現多種副作用，不得不暫停使用靜脈抗生素。后發現膿腫性分枝桿菌（一種耐藥細菌）感染，通過噬菌體治療后，癥狀明顯緩解。用于治療小女孩的噬菌體有三種，其中一種是在爛茄子中發現的，命名為Muddy。

案例中，噬菌體的作用與學生已有認知產生一定沖突，引起了學生的興趣，激發鉆研欲望。

（2）深化學——情境延伸，合作探究

動畫播放噬菌體侵染細菌的一般過程：吸附、注入、合成、組裝、釋放。揭示噬菌體Muddy消滅膿腫分枝桿菌的機制。

【探究活動一】用實驗證明噬菌體侵染過程中，只有DNA進入膿腫分枝桿菌細胞。教師創設問題鏈：

①實驗中需要分別檢測上清液和沉淀物的放射性，上清液中含有哪些結構？沉淀物中含有哪些結構？②35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性的原因？③32P標記噬菌體的侵染實驗中，上清液存在少量放射性的原因？

學生對比幾組實驗結果，得出：進入細胞的是DNA，欲證明DNA是遺傳物質，還需要對子代噬菌體放射性進行分析；由于噬菌體蛋白質外殼并未進入細胞，也無法說明其不是遺傳物質。學生在合作探究中，大膽質疑，探尋真知，提升高階思維，感悟科學之美。

（3）深化學——情境升華，拓展應用

在治療小女孩的過程中，單獨靠Muddy噬菌體還不行，另外兩種噬菌體ZoeJ和BPs對膿腫分枝桿菌比較溫和，效果較差。于是，研究人員利用電穿孔DNA的噬菌體重組技術構建出ZoeJ和BPs的裂解衍生物。經過共同治療，患者的臨床癥狀明顯有所改善。

【探究活動二】尋找擴大噬菌體治療應用范圍的途徑。

通過資料分析，發現對已有噬菌體進行改造可拓寬噬菌體治療應用范圍，學生結合已有認知可提出一些見解。教師給出相關的科學史料，帶領學生走進科研一線，引導學生由理論走向實踐，在實踐過程中不斷總結經驗，充盈理論。通過小女孩的治療案例，學生看到了噬菌體治療帶來的希望，更看到了背后一直默默耕耘的科研工作者。學生在科研工作者奉獻精神的熏陶下增強了社會責任感，感悟到人格之美。

（4）鞏固學——情境遷移，歸納反饋

學生利用教材所學內容完成主題情境中創設的任務，提升問題解決的能力。之后教師應引導學生回歸教材情境，借助相關判斷題查缺補漏。教師提供了如下判斷題：

①菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為T2噬菌體DNA復制提供了所有條件。②32P標記的T2噬菌體侵染細菌，若子代噬菌體均含32P，則該T2噬菌體只繁殖了一代。③在噬菌體DNA復制時，核糖核苷酸必須在DNA聚合酶作用下才能連接形成新的子鏈。

二、教學思考

開展主題情境教學時，還需注意幾個問題。首先，恰當地選擇主題是核心，情境設計要貼近學生生活實際，善于利用生活中的教學資源，讓學生學會用生物學的視角認識和建設世界。其次，優化整合資源是關鍵，資源的呈現可以是文字、圖片、表格、視頻等多種形式，為問題的解決提供探究素材。再次，設計鏈式問題是抓手，設計問題時除了圍繞主題，還要從學生出發，在學生已有知識和生活經驗的基礎上，逐步生成問題。