【摘 要】在“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)的教學(xué)中，教師利用課前自制教具，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以及假說(shuō)演繹的方法引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索，能使學(xué)生通過(guò)小組合作交流、觀察發(fā)現(xiàn)、邏輯推理、動(dòng)手操作輕松愉快地自主構(gòu)建知識(shí)體系，有效實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中階段;蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能;教學(xué)設(shè)計(jì)

“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)必修二基因的表達(dá)、必修三有關(guān)激素等知識(shí)的必要前提，因此學(xué)好本節(jié)課至關(guān)重要[1]。高一學(xué)生掌握的化學(xué)知識(shí)，尤其是有機(jī)化學(xué)知識(shí)不足，而理解氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程建立在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上，理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性需要較強(qiáng)的抽象思維，這些對(duì)學(xué)生理解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成了很大困難[2]。為了化微觀為直觀，筆者在課前用硬紙板等自制氨基酸的各個(gè)基團(tuán)、化學(xué)鍵、二肽模型及水分子模型，并用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以及假說(shuō)演繹的方法引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索，獲取新知，落實(shí)生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1? ?教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)新課標(biāo)的要求和教材的特點(diǎn)，結(jié)合高一學(xué)生的認(rèn)知能力，圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制定如下教學(xué)目標(biāo)。

（1）說(shuō)明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程。

（2）概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。通過(guò)各種實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新思維能力。

（3）認(rèn)同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性;形成健康的飲食觀念。

2? ?教學(xué)過(guò)程

為體現(xiàn)學(xué)生的主體性，筆者以學(xué)生的“學(xué)”為立足點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如下教學(xué)過(guò)程。

2.1? 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，導(dǎo)入新課

請(qǐng)學(xué)生幫忙出主意：如果教師想去探望剛做完手術(shù)的朋友，選擇幾大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中的哪一種更好呢？”大多數(shù)學(xué)生選擇蛋白質(zhì)粉。教師繼續(xù)問(wèn)：“為什么要選擇蛋白質(zhì)呢？它有什么樣的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和功能呢？”從而引出課題“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”。

設(shè)計(jì)意圖：以生活為切入點(diǎn)，使學(xué)生更熟悉親切，通過(guò)問(wèn)題引領(lǐng)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造活躍的課堂氣氛。

2.2? 主動(dòng)參與探索新知

通過(guò)情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)的功能更感興趣，因此教師將蛋白質(zhì)的功能提到前面來(lái)講。對(duì)于生物體內(nèi)哪些部位含有蛋白質(zhì)學(xué)生是有所了解的，所以教師可先讓學(xué)生大膽舉例，然后教師補(bǔ)充歸納。這樣的設(shè)計(jì)能使學(xué)生充分參與課堂，使學(xué)生的思維高度興奮。然后設(shè)問(wèn)：“蛋白質(zhì)為什么會(huì)有這么多功能呢？”使學(xué)生明白這與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)密不可分。

設(shè)計(jì)意圖：引出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，同時(shí)向?qū)W生滲透結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性的認(rèn)知。

2.2.1? 蛋白質(zhì)的基本單位

先向?qū)W生展示蛋白質(zhì)水解過(guò)程及幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，讓其認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是氨基酸，構(gòu)成蛋白質(zhì)的元素是C、H、O、N，還可能含有硫、磷、鐵等。

設(shè)計(jì)意圖：遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，幫助學(xué)生建立解決問(wèn)題的思路。

教師問(wèn)：“那么氨基酸的結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢？”出示四種氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，請(qǐng)學(xué)生小組討論其共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，氨基、羧基連接位置的規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。再結(jié)合對(duì)R基的觀察總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：促使學(xué)生主動(dòng)探索，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析歸納能力。高一學(xué)生由于沒(méi)有學(xué)過(guò)氨基和羧基，對(duì)這些基團(tuán)的性質(zhì)一無(wú)所知，因此筆者在學(xué)生小組討論前介紹氨基和羧基的結(jié)構(gòu)及其化學(xué)性質(zhì)，為學(xué)生學(xué)習(xí)氨基酸的結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)氨基酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的理解，排除模糊點(diǎn)，筆者出示了幾個(gè)結(jié)構(gòu)讓學(xué)生判斷，并說(shuō)出理由。

2.2.2? 氨基酸和多肽形成蛋白質(zhì)的過(guò)程

在掌握氨基酸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，學(xué)生需要了解氨基酸和多肽是如何形成蛋白質(zhì)的。對(duì)于多肽形成蛋白質(zhì)的過(guò)程，學(xué)生通過(guò)觀看圖片就可以很好地理解。但氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程這部分內(nèi)容不但是重點(diǎn)而且是難點(diǎn)，為了突破重難點(diǎn)，筆者采用逆向思維、假說(shuō)演繹的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生拆分二肽模型，進(jìn)行主動(dòng)探究。

用多媒體展示二肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。提問(wèn)：氨基酸是怎么連接形成這樣的結(jié)構(gòu)的？請(qǐng)學(xué)生以小組為單位共同分析討論以下這些問(wèn)題：兩個(gè)氨基酸是通過(guò)哪個(gè)化學(xué)鍵連接起來(lái)的？你用什么來(lái)證明自己的猜想？拆開(kāi)的兩部分是不是完整的氨基酸？如果不是，它們分別又應(yīng)該加上什么結(jié)構(gòu)？需要加上的兩個(gè)結(jié)構(gòu)又來(lái)自什么物質(zhì)？學(xué)生對(duì)第一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行激烈討論后產(chǎn)生了多種答案，提出了各種假設(shè)。再引導(dǎo)學(xué)生思考這些假設(shè)對(duì)不對(duì)，并通過(guò)第二個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)有深刻的理解，很容易就會(huì)想到驗(yàn)證的方法：斷開(kāi)后應(yīng)該重新形成兩個(gè)氨基酸。

設(shè)計(jì)意圖：前兩個(gè)問(wèn)題向?qū)W生滲透了假說(shuō)演繹的推理方法，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力并且為必修二正式學(xué)習(xí)這種重要的科學(xué)研究方法做了鋪墊。第三、四個(gè)問(wèn)題的目的是讓學(xué)生明確兩個(gè)氨基酸縮合時(shí)分別脫掉了什么基團(tuán)。學(xué)生通過(guò)對(duì)最后一個(gè)問(wèn)題的思考可以知道兩個(gè)氨基酸連接時(shí)脫掉了一分子水。通過(guò)問(wèn)題串的形式引導(dǎo)學(xué)生，可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過(guò)討論及合作，讓學(xué)生體驗(yàn)質(zhì)疑、合作學(xué)習(xí)。

為了加深學(xué)生對(duì)這一過(guò)程的理解，筆者接下來(lái)設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)手操作環(huán)節(jié)。將課前做好的二肽模型發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生試著將其分解成單個(gè)的完整的氨基酸。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)直觀感知，讓學(xué)生體會(huì)氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)以及脫水?dāng)?shù)之間的關(guān)系。然后鼓勵(lì)學(xué)生到黑板上演示，同組學(xué)生補(bǔ)充訂正，其他小組則做裁判進(jìn)行質(zhì)疑。在調(diào)動(dòng)每一個(gè)學(xué)生積極性的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

學(xué)生通過(guò)以上探索過(guò)程對(duì)氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程有了初步的了解，但還不夠系統(tǒng)連貫，缺乏概念基礎(chǔ)。筆者接下來(lái)請(qǐng)學(xué)生結(jié)合動(dòng)畫閱讀課本，明確肽鍵、二肽、多肽等概念。學(xué)生通過(guò)閱讀未必能真正理解并記住這些概念。所以筆者請(qǐng)各小組學(xué)生到講臺(tái)上分別補(bǔ)充縮合反應(yīng)式，標(biāo)出肽鍵，注明這是幾肽，提示學(xué)生兩條肽鏈之間并不脫水形成肽鍵，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步夯實(shí)對(duì)知識(shí)的理解，總結(jié)出氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、肽鏈數(shù)之間的關(guān)系。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的推理歸納能力。學(xué)生通過(guò)動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作、動(dòng)眼觀察、動(dòng)口歸納，充分調(diào)動(dòng)自身的感官參與學(xué)習(xí)。

2.2.3? 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性

若請(qǐng)學(xué)生思考造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因，學(xué)生很快會(huì)答出因?yàn)椴煌被岬膫€(gè)數(shù)和種類是不同的，但比較難感知到氨基酸的排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的不同。因此筆者讓學(xué)生動(dòng)手探究：發(fā)給每組學(xué)生兩種顏色的玻璃珠各五個(gè)，一根鐵絲，讓學(xué)生將所有珠子都穿在鐵絲上，模擬蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。學(xué)生模擬的結(jié)果是不同的，各小組將鐵絲挽成的造型是不同的。接下來(lái)，教師請(qǐng)各小組相互比較，詢問(wèn)學(xué)生你發(fā)現(xiàn)了什么？如果將其拉直，再比較，你又發(fā)現(xiàn)了什么？學(xué)生通過(guò)比較很容易得出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的另兩個(gè)原因。

動(dòng)手操作環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)變抽象為直觀，有效地突破了學(xué)生理解上的難點(diǎn)。這時(shí)筆者并不急于結(jié)束這節(jié)課，而是請(qǐng)學(xué)生思考：如果飲食上攝入氨基酸的種類和數(shù)量長(zhǎng)期處于嚴(yán)重不足的狀態(tài)，會(huì)危害身體健康嗎？怎么樣避免呢？學(xué)生會(huì)想到不能偏食、要多吃含蛋白質(zhì)的食物等。

設(shè)計(jì)意圖：教師的點(diǎn)撥使學(xué)生將課本知識(shí)與飲食、健康聯(lián)系起來(lái)，有利于學(xué)生形成健康的飲食觀念，并初步了解生物學(xué)習(xí)的意義。

2.3? 課堂小節(jié)

學(xué)生回顧本節(jié)課內(nèi)容，師生共同構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

設(shè)計(jì)意圖：大膽放手，把課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生把新接收到的信息充分整合，進(jìn)行思想的碰撞，這樣學(xué)生的知識(shí)可以系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，其思維和表達(dá)能力都能得到提高。

2.4? 形成性評(píng)價(jià)

通過(guò)課堂練習(xí)，讓學(xué)生鞏固氨基酸形成肽鏈的過(guò)程這一重要知識(shí)點(diǎn)，并通過(guò)數(shù)量計(jì)算鞏固蛋白質(zhì)的形成過(guò)程，使課堂內(nèi)容得以深化。

2.5? 布置作業(yè)

第一個(gè)作業(yè)：利用網(wǎng)絡(luò)和書籍查找信息，思考蛋白質(zhì)是不是越多越好，避免學(xué)生因?yàn)楸竟?jié)課的學(xué)習(xí)走入另一個(gè)誤區(qū)。

第二個(gè)作業(yè)：制訂一個(gè)科學(xué)的膳食方案。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)課本知識(shí)是為了服務(wù)生活，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以問(wèn)題為載體，學(xué)生活動(dòng)為主線，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位;采用啟發(fā)誘導(dǎo)、自主探究的教學(xué)方法，讓學(xué)生親歷知識(shí)的形成過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手觀察能力，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng);將教師、課堂、學(xué)生融為一體，讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國(guó)人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]徐作英，趙廣宇.高中生物新課程的理論與實(shí)踐[M].北京：高等教育出版社，2008.

【作者簡(jiǎn)介】

陳嵐（1981～），女，漢族，山東濟(jì)南人，本科，山東省濟(jì)南第三中學(xué)中學(xué)一級(jí)教師。研究方向：高中生物教學(xué)。