指向社會責任培養的高中生物學情境式教學設計

摘 要：情境是培養生物學學科核心素養的重要載體。本文創設真實情境，在課前以“高度近視在本年級學生中的發病率”為主題展開實踐調查與訪談，了解遺傳病檢測和預防知識；課程教學中以“皇室血友病”為情境導入，按照“血友病的遺傳特點—遺傳病的調查—血友病的發病機理—血友病的治療—遺傳病的檢測和預防”這一教學脈絡，構建遺傳病的概念框架，從而幫助學生對遺傳病的檢測和預防形成理性認知，培養學生自主運用生物學知識參與并解決現實問題的社會責任意識。

關鍵詞：情境式教學；人類遺傳病；社會責任；生物學學科核心素養

文章編號：1003-7586（2024）09-0030-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

生物學學科核心素養“社會責任”的發展是學科育人的關鍵，也是完成“立德樹人”這一高考根本任務的要求，而創設真實情境是培養學生社會責任意識的有效策略之一。 ［1］ ［2］［3］本文通過課前開展實地訪談和調查，課中以“血友病的發現和研究”這一真實情境貫穿教學的各個環節，從而幫助學生在問題的思考和討論中形成對遺傳病的理性認知，提高學生對遺傳病患者的關愛和關注，進而增強社會責任意識。

1 教材分析和設計思路

“人類遺傳病”是人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》（以下簡稱“教材”）第5章第3節的內容，主要由“人類常見遺傳病的類型”和“遺傳病的檢測和預防”兩部分組成。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）與本課時相關的內容要求為“舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的”。教學提示建議教師開展“調查常見的人類遺傳病并探討其預防措施”的教學活動。本節教學前，學生已通過學習對13-三體綜合征、紅綠色盲、白化病、貓叫綜合征等常見遺傳病產生初步認識，但對于人類遺傳病的調查、人類遺傳病的類型歸納以及人類遺傳病的檢測和預防措施仍缺乏系統理解。

因此，本節教學中，教師先引導學生比較幾種常見遺傳病與非遺傳病，歸納構建遺傳病的概念和類型。教師進一步組織學生開展“調查高度近視在高一年級學生中的發病率”的課前實踐活動，培養學生調查、統計與分析數據等探究能力和科學思維能力。最后，教師組織學生深入本地醫院，與婦產科醫生進行訪談并收集有關遺傳病檢測、預防和治療的相關資料，在實踐中增強對遺傳病的理性認知，從而認識到遺傳病檢測和預防的重要性。此外，本節教學以“皇室血友病”這一真實情境貫穿課堂教學，以“血友病的遺傳特點—遺傳病的調查—血友病的發病機理—血友病的治療—遺傳病的檢測和預防”為線索，展示我國在基因治療血友病領域的研究成果，以及在遺傳病檢測和預防方面的政策優勢，從而滲透科學技術造福人類、尊重和關愛遺傳病患者的價值觀，培養學生健康生活的態度和價值觀，以及運用生物學知識解決現實問題的社會責任意識。“人類遺傳病”一節的具體設計思路如表1所示。

2 教學目標

（1）通過比較、分析人類常見遺傳病的實例，構建人類遺傳病的概念，描述人類常見遺傳病的類型及特點，提高歸納與概括的科學思維能力。

（2）通過調查高度近視的發病率，初步掌握調查的基本思路和方法，發展設計和實施方案、分析和解釋調查結果的科學探究能力。

（3）通過深入本地醫院搜集有關遺傳病檢測、預防和治療方面的資料并進行課堂匯報交流，闡釋檢測和預防遺傳病的具體措施及其涉及的遺傳學知識；閱讀并了解我國在基因治療領域的成果，結合我國在遺傳病患者關懷與優生優育方面的政策措施，認同生命平等，樹立正確的生育觀，提升自覺關注健康、關愛生命的社會責任意識。

3 教學過程

3.1 課前活動：調查人群中的遺傳病

教師課前布置任務并指導學生設計和修改方案，并且收集和整理信息。

任務一：調查本年級學生中某種遺傳病的發病率。

任務二：采訪婦產科醫生，了解產前診斷和遺傳咨詢的發展和應用情況。

設計意圖：提高學生的實踐調查能力及其對社會生活的關注，并運用所學的生物學知識參與現實問題的解決和討論。

3.2 創設情境，導入新課

教師以19世紀英國皇室血友病遺傳故事為情境導入新課，并引導學生運用所學生物學知識，根據維多利亞女王家族遺傳圖譜，判斷血友病的遺傳方式。教師提出問題：遺傳病是威脅人類健康的重要因素，如何調查人群中某種遺傳病的發病率？

學生展示匯報課前完成的年級學生高度近視發病率調查任務結果，分析并解釋調查結果與全國數據存在差異的原因，說明高度近視也受用眼習慣等后天因素的影響，進而提出“保護雙眼”的倡議。教師追問：“根據發病率的情況是否能判斷出該遺傳病屬于顯性遺傳還是隱性遺傳？如何調查某種遺傳病的遺傳方式？”進而引導學生歸納遺傳病發病率和遺傳方式的相關知識。

設計意圖：教師導入“皇室血友病”這一真實歷史故事，激發學生的學習興趣。學生通過交流匯報年級學生高度近視發病率的調查結果，加深對人類遺傳病的認識，從而引起對健康問題的關注，提高遷移運用所學知識調查實際問題的能力。

3.3 構建遺傳病的概念

教師提出問題：什么是遺傳病？教師組織學生對紅綠色盲、艾滋病、唐氏綜合征、白化病、流行性感冒、缺鐵性貧血、大脖子病、鐮狀細胞貧血癥等常見疾病進行判斷。學生通過對比得出遺傳病的本質是遺傳物質的改變，進而根據遺傳物質的變異類型對遺傳病的類型進行初步歸納。

教師引導學生通過閱讀分析獲取資料，明晰家族性疾病、先天性疾病和遺傳病的關系。

資料一：由于飲食中缺乏足夠的碘，某家族的多個成員都表現出甲狀腺腫大；因食物中缺少維生素A，某家族中多個成員都患有夜盲癥；母體條件的變化會引起后代某些遺傳物質的異常表達，但后代的生殖細胞并未受到影響。

資料二：英國王室的男性普遍存在脫發問題，威廉王子及其父輩均有早禿現象，這種早禿現象在很大程度上被認為是由遺傳因素引起的，一般在30歲左右發病；一位孕婦在懷孕的前三個月內感染風疹病毒，使胎兒患上先天性心臟病。

設計意圖：學生通過對資料的比較歸納，構建遺傳病的概念，從而訓練與發展自身的類比歸納能力。學生通過明晰先天性疾病、家族性疾病和遺傳病的相關概念，發展批判性思維，進而樹立健康生活的意識，

發展關愛生命的社會責任意識。

3.4 遺傳病的類型及治療

教師組織學生閱讀教材中“人類遺傳病的常見類型”的相關內容，構建概念圖，完善單基因遺傳病的分類，并以“血友病”為例開展分析致病機理和治療手段的教學活動。學生根據教師提供的流程圖，遷移運用“基因的表達”等相關知識，分析說明血友病的致病機理，并據此為血友病患者提出治療方案。教師進一步提供資料，引導學生從補充凝血因子和修補相應基因的角度提出措施和建議，幫助學生從中了解基因

技術的治療過程和發展歷史。

資料三：血友病凝血因子治療的費用一年可高達30萬美元。2017年，我國將甲型血友病兒童患者、出血時的成人患者對重組人凝血因子Ⅷ的使用納入醫保范圍。

資料四：我國是世界上最早開展基因診斷與治療研究的國家之一。1991年10月，一個患有血友病的小男孩接受了基因治療，由復旦大學薛京倫教授團隊和長海醫院的醫生合作完成。科學家將編碼健康人正常凝血因子的基因導入男孩的皮膚細胞，通過體外培養制成臨床注射用的基因治療針劑，并將其注入男孩體內，最終使男孩恢復健康。這是全球第二例此類遺傳病的基因治療成功案例。

教師通過遺傳病治療成功的案例，引導學生樹立“科學技術造福人類”“尊重和關愛遺傳病患者”的價值觀，感受我國的制度優越性和以人為本的理念。隨后，教師以哮喘、青少年型糖尿病、冠心病等疾病為例，展示多基因遺傳病的概念和特點，并提出問題：“在沒有致病基因的情況下是否會出現遺傳病？”從而引導學生回憶“唐氏綜合征”“貓叫綜合征”等遺傳病相關知識，歸納出染色體異常遺傳病的概念、類型和實例。

設計意圖：學生自主梳理單基因遺傳病的相關知識點，這充分體現學生在教學中的主體地位。教師引用血友病的具體案例，引導學生探討致病機理，并延伸思考血友病的治療方案，從而培養學生的推理能力和創造性思維，及其遷移運用所學知識解決實際問題的意識，進而形成科技造福人類的態度和價值觀。最后，教師補充介紹我國在遺傳病治療領域上的成就，增強學生的民族自豪感和自信心，引導學生樹立“科學技術造福人類”“尊重和關愛遺傳病患者”的價值觀。

3.5 遺傳病的檢測和預防

教師展示母親生育年齡與子女唐氏綜合征發病率之間的關系，提出問題：從資料六中可以得出什么結論？

我國相關法律規定，35歲以上孕婦必須進行產前診斷，篩查包括唐氏綜合征在內的多種遺傳病。這樣的政策具有什么社會意義？

資料五：我國唐氏綜合征患者達60萬人以上。全國人群中，各種遺傳病的患者比例高達20％～25％；50％的自然流產兒具有染色體異常；1.3％的新生兒具有先天缺陷，這其中70％～80％為遺傳因素所致；15歲以下死亡的兒童中，有40%是由于遺傳病或其他先天性疾病死亡。

學生通過閱讀分析資料，認識到人類遺傳病的危害，樹立正確的生育觀，認同適齡生育的觀點和我國以人為本的宗旨。

人類遺傳病不僅給家庭帶來不幸，也為社會增加負擔。教師追問：分析英國皇室血友病遺傳譜系，我們可以為遺傳病的檢查與預防做些什么？學生匯報婦產科醫生的訪談結果，對以下問題進行交流討論：“①遺傳病的檢查和預防有哪些環節？②哪些人群需要做遺傳咨詢和產前診斷？分別有什么意義？③產前診斷和常規的孕期產檢有什么異同？常用檢測手段有哪些？④不同的檢測手段有什么區別？普及度如何？”并分享訪談調查的感受和思考。

設計意圖：教師通過引導學生分析遺傳譜系圖表，根據事實得出結論，培養學生嚴謹務實、尊重事實的科學意識。教師通過組織學生訪談、資料收集和匯報交流等活動，提升學生自主參與社會活動的責任感，加深對遺傳病預防和治療的認識，成為遺傳病預防的宣傳者，成為健康中國的促進者和實踐者。

3.6 總結升華

資料六：著名指揮家舟舟是唐氏綜合征患者；扎克伯格（M. E. Zuckerberq）是紅綠色盲患者。

教師根據資料提出問題：從基因的角度，我們應如何看待生命？給你帶來什么啟示？隨后，教師組織學生結合所學知識和實踐結論，分享自己的看法。

通過小組討論和教師引導，學生認識到：基因本身并無優劣之分，生命應受到平等的尊重，應當尊重、關愛身邊的遺傳病人群，利用科技的不斷進步改善遺傳病等問題帶來的缺憾。

教師布置課后延伸任務：通過查閱資料和訪談調查等途徑進一步了解遺傳咨詢師的工作內容，以及遺傳咨詢的真實案例；通過查找資料了解基因檢測的利與弊。

設計意圖：教師通過組織學生進行分享討論，培養學生的社會責任意識和以人為本的人文關懷品格，激發學生的奮斗熱情和不屈不撓的精神，幫助其樹立生命觀念；同時，培養并提高學生對知識遷移運用并解決真實問題的能力和意識。

4 教學反思

本教學設計秉持“以生為本”的理念，突出學生在教學中的主體地位 ［4］，通過組織課前訪談調研和課堂匯報分享，增強學生的科學探究和社會實踐能力。此外，學生的實踐體驗和對遺傳病的調查，能促進其形成關注遺傳病、關愛遺傳病患者的社會責任意識。教師通過組織學生交流研究成果，圍繞“血友病”情境開展探索討論，提高了學生運用生物學知識解釋和解決實際問題的能力和意識，對其職業生涯的規劃具有積極影響，旨在幫助學生成為健康中國的促進者和實踐者。

參考文獻

［1］閆新霞.指向“社會責任”素養發展的學習活動設計——以“人類遺傳病”為例［J］.中學生物教學，2021（31）：30-33.

［2］王姍歡，向炯，崔鴻.指向社會責任培養的生物學情境教學［J］.生物學教學，2023，48（6）：15-17.

［3］袁慧春，董卅姝.指向社會責任培養的“生物學社會議題”教學實踐——以“植物生長調節劑的應用”一節為例［J］.生物學通報，2023，58（1）：46-50.

［4］方帥軍，王萍，袁理錦，等.基于社會責任教育的高中生物學教學設計——以“細胞器之間的分工合作”為例［J］.生物學通報，2023，58（9）：26-29.