“體驗一入境一遷移一生成”踐行核心素養培育

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　　摘要以“生命活動的主要承擔者——蛋白質”一節為例，通過情境體驗、對話入境、展示遷移、互動生成四個環節呈現完整教學過程，分析學生活動的設計思路，培養學生的生命觀念、科學探究、科學思維和社會責任。
　　關鍵詞 生命觀念 科學探究 科學思維 社會責任
　　中圖分類號G633.91 文獻標志碼B
　　高中生物學學科核心素養由生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個要素組成。生命觀念是基礎，科學思維和科學探究互為倚重，最終形成社會責任的意識。以“生命活動的主要承擔者——蛋白質”為例，以“體驗一入境一遷移一生成”為主線，將生物學學科核心素養的培養落地。
　　1情境中體驗，滲透科學探究
　　朋友圈里最近瘋狂轉發一條“一周瘦十斤的減肥食譜”，食譜中除了水果、蔬菜外，還有富含蛋白質的雞蛋、牛奶等。接下來，學生親自動手來體驗一下“雞蛋中是否含有蛋白質”。
　　學生開展“體驗蛋白質的存在”的活動，利用“工作單”提前預習實驗原理及步驟。教師展示學生預習的“工作單”。學生相互評價自己設計的實驗步驟，并通過觀看實驗視頻，規范實驗操作。根據“工作單”及投影展示的實驗步驟，兩名學生配合完成生物組織中蛋白質的檢測。學生代表展示、評價實驗結果，并分析影響實驗結果的因素。
　　學生開展“探究不同濃度的蛋清稀釋液對實驗結果影響”的活動，提出探究課題，作出假設，小組合作設計實驗，進行實驗，展示對比實驗結果。最終，各小組得出結論：紫色的深淺與蛋白質的濃度成正相關。
　　該環節的內容涉及一個驗證性實驗和一個探究性實驗，教師先讓學生體驗生物組織中蛋白質鑒定的實驗原理及步驟，再鞏固和拓展，由淺入深，培養學生“提出問題——作出假設——設計實驗——進行實驗——分析結果，得出結論——表達和交流”的科學探究素養;將定性分析實驗轉化為定量分析實驗，培育學生透過現象看本質的科學思維素養。
　　2對話中入境，培育科學思維
　　“生活中不是缺少美，而是缺少發現美的眼睛?！苯處熣故咎璧牡ろ旡Q舞蹈、可愛的嬰兒、健美運動員等圖片，配上悅耳音樂，吸引學生的注意力。學生在教師的指導下閱讀教材，歸納總結“蛋白質的主要功能及實例”，生生互評互補，變教師講為學生自主學習。接著，教師呈現2003年安徽阜陽“大頭娃娃”事件的圖片及相關文字報道。各學生小組討論嘗試解釋“大頭娃娃”現象的原因以及所體現出的蛋白質的功能。小組代表交流，學生相互評價，得出結論：蛋白質是生命活動的主要承擔者，一切生命活動都離不開蛋白質。
　　在該環節中，教材對“蛋白質的主要功能及實例”的闡述非常清楚，教師將學習方式由動態轉為靜態，培養學生在閱讀中獲取信息的能力。分析“大頭娃娃”事件則是對學生靜態學習成果的檢測，培養學生分析問題、解決問題的科學思維。
　　3展示中遷移，落地生命觀念
　　教師引導學生比較水、硫酸和血紅蛋白的相對分子質量，感受“蛋白質是一種高分子有機化合物”。教師告訴學生：食物中的蛋白質不能直接吸收，需要消化成組成蛋白質的基本單位——氨基酸之后才能被吸收，再合成人體內的蛋白質。
　　3.1認識氨基酸及其種類
　　學生結合甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸的結構式，進行討論：
　　①這些氨基酸的結構具有什么相同點？你能把它們共同的結構寫出來嗎？
　?、谶@些氨基酸的結構不同點在哪里？可否用一個字母代替？
　?、蹏L試寫出氨基酸的結構通式。
　?、堋鞍被帷边@一名詞與其分子結構有對應關系嗎？
　?、輫L試總結氨基酸的結構特點。
　　學生討論得出相應的結論后，教師利用Flash動畫三維演示：分別用氨基、羧基、R基替換甲烷分子中的氫原子，從而將甲烷轉變成甘氨酸的過程。
　　3.2由氨基酸形成蛋白質
　　教師利用鞏固練習中三聚氰胺的結構與氨基酸結構進行類比分析，再現“2008年毒奶粉事件”。通過對該事件的過程重現，學生分析“毒奶粉”導致嬰兒患病甚至死亡的原因。學生結合教材示意圖找到氨基酸與蛋白質之間的關系，進而從氨基酸的結構順利演變到蛋白質的結構，歸納為圖1。
　　該學習環節中，教師從物質相對分子量之間的比較入手，借助初中的生物學知識，引出氨基酸的作用、氨基酸的結構，涉及到部分有機化學的知識，而學生在初中化學中對這些內容已有初步的認識。教師引導學生比較三種氨基酸的結構，通過外形上的比較找到相同點和不同點，得出氨基酸的結構通式及結構特點，從而降低了學習的難度。為了讓學生更形象地理解氨基酸四個基團之間的空間位置關系，教師播放可轉動的三維動畫，利用相關基團的替換將舊知（甲烷的結構模型）變為新知（氨基酸的結構模型）;利用鞏固練習，評價學生對氨基酸結構特點的認識，并引出三聚氰胺，再現“2008年毒奶粉事件”，引導學生分析嬰兒患病甚至死亡的原因，培養學生分析問題的能力，滲透結構與功能觀。學生結合教材示意圖總結氨基酸如何形成蛋白質，但是，為了突出課程整體性及落地“結構功能觀”，氨基酸脫水縮合的相關知識進行了重新的整合，安排在第2課時完成。
　　4互動中生成，深化社會責任
　　教師提出問題：正如阿基米德說的：“給我一個支點，我可以撬動地球！”那么，如果給你20種氨基酸，你可以構成多少種蛋白質呢？
　　4.1蛋白質結構多樣性的原因
　　教師提供兩組相同種類和數目的氨基酸卡片（用不同顏色表示不同種類的氨基酸，所給卡片可以選擇性使用），請兩位學生在黑板上各貼出一種多肽鏈。教師引導學生思考：
　　①多肽種類是否相同？
　　②如果不同，多肽種類不同的原因是什么？
　　③如果兩條肽鏈結構相同，它們盤曲折疊成的蛋白質結構相同嗎？
　　教師利用提前準備好的繩子或者電線代表一種肽鏈，通過幾種不同的盤曲折疊的方式展示其空間結構，師生共同歸納總結出蛋白質結構多樣性的原因。
　　4.2蛋白質結構多樣性決定蛋白質功能多樣性
　　教師展示幾種常見蛋白質如胰島素、血紅蛋白、人體組織蛋白酶的空間結構，并注明其功能。通過圖片及相應蛋白質功能的比較，學生明確：蛋白質功能多樣性是由蛋白質結構多樣性決定的;所以，蛋白質是生命活動的主要承擔者，一切生命活動都離不開蛋白質。
　　最后，教師展示10年追訪“大頭娃娃”事件，呈現飽受病痛折磨的孩子和家庭的現狀，用生動的事實，教育學生要學會均衡營養、健康生活——愛自己;學習健康知識、傳播健康知識——愛他人;遵守社會道德，承擔社會責任——愛社會。
　　該環節通過“學生演示+教師演示”雙管齊下，共同總結出蛋白質結構多樣性的原因;進一步探究蛋白質結構多樣性的意義，即決定蛋白質功能的多樣性;突出強調結構與功能觀，形成本節課的完整框架;最后，追訪“大頭娃娃”事件，深刻挖掘新聞背后的意義，將課堂升華為“社會道德，社會責任”的教育，說明科學技術雙刃劍的特點，體現社會責任的重要性。
　　本節課對教材內容進行了適當的調整，宏觀上構建出“蛋白質的功能由蛋白質的結構決定”的整體框架;微觀上，從情境體驗入手，歸納蛋白質的功能，利用物質鑒定實驗，滲透科學探究素養;以對話入境，通過圖片、“大頭娃娃”事件，深化“一切生命活動都離不開蛋白質”，培育科學思維;通過學生交流展示遷移到“毒奶粉”事件，落地結構與功能觀;最后，在師生互動中生成知識網絡，結合“大頭娃娃”“毒奶粉”事件，升華社會責任。
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