摘 ?要:基于問(wèn)題情境或社會(huì)生活情境的教學(xué),不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),還能促進(jìn)深度學(xué)習(xí),落實(shí)核心素養(yǎng)。本文從選取內(nèi)容、選取原因和課堂實(shí)施三方面分析了新冠疫情下,新冠患者的確診、新冠患者的治療,新冠疫苗的研發(fā)三個(gè)真實(shí)情境在高三一輪復(fù)習(xí)的運(yùn)用,討論了情境教學(xué)中遇到的困難和采取的策略。
關(guān)鍵詞 一輪復(fù)習(xí);真實(shí)情境;新冠疫情;核心素養(yǎng).
高三一輪復(fù)習(xí)并不是知識(shí)的簡(jiǎn)單重復(fù),而是對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再認(rèn)識(shí)(聯(lián)系、整合)的過(guò)程。它要求學(xué)生不僅要對(duì)知識(shí)進(jìn)行概括化、程序化和網(wǎng)絡(luò)化,而且也是讓學(xué)生站在新的高度提升學(xué)科能力、訓(xùn)練學(xué)科思維水平、更新學(xué)科生命觀念和落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)最好機(jī)會(huì)。合理創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,有利于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)概念,促進(jìn)思維訓(xùn)練和知識(shí)應(yīng)用,突破重難點(diǎn),提高學(xué)生終身學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力。新冠疫情作為一個(gè)新的惡性病毒引起的傳染病,從病毒的來(lái)源、病毒的特征、疾病確診、疾病治療和疾病預(yù)防等各個(gè)環(huán)節(jié)都蘊(yùn)藏著多個(gè)高中生物學(xué)知識(shí)。故,可以將新冠疫情作為真實(shí)情境串聯(lián)高三的生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)。以下選取了2個(gè)教學(xué)案例片段進(jìn)行分析。
一、從“新冠疫情患者確診的金標(biāo)準(zhǔn)——核酸檢測(cè)”中學(xué)習(xí)PCR技術(shù)
(一)選取內(nèi)容
新冠疫情肆虐全球,所有人都內(nèi)心惶惶,擔(dān)心自己被感染。早發(fā)現(xiàn)、早隔離、早治療是有效防控疫情的手段。但新冠肺炎的潛伏期有的長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月,且新冠肺炎早期癥狀和普通感冒或普通肺炎在臨床表現(xiàn)上有一定相似性,容易誤診。那怎樣才能快速準(zhǔn)確診斷呢?直至2020 年 8 月,國(guó)家衛(wèi)健委將新冠診療方案更新到了第八版。從第一版到第八版,核酸檢測(cè)一直是新冠肺炎確診方式的金標(biāo)準(zhǔn),而且這種方式因快速高效、成本低而被廣泛使用。
(二)選取原因
1. 新冠肺炎是2020年全球面臨的健康挑戰(zhàn),其確診方式是所有人關(guān)心的話題。與每一個(gè)學(xué)生密切相關(guān),容易引起共鳴。
2. 核酸檢測(cè)的原理是實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)。這種方式與高中生物教材選修一上要求的傳統(tǒng)PCR都依賴于DNA的體外擴(kuò)增,是DNA復(fù)制在體外的應(yīng)用。同時(shí)近年來(lái)北京高考常常會(huì)涉及一些熱點(diǎn)的或重要的現(xiàn)代生物分子技術(shù),實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)是傳統(tǒng)PCR的延伸,也是真實(shí)研究過(guò)程應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。所以,在復(fù)習(xí)DNA復(fù)制時(shí),以新冠肺炎的核酸檢測(cè)原理導(dǎo)入,并使該情境穿插整個(gè)DNA復(fù)制過(guò)程的學(xué)習(xí),有利于學(xué)生落實(shí)DNA復(fù)制的過(guò)程和特點(diǎn)的理解。
(三)課堂實(shí)施
1. 通過(guò)視頻(網(wǎng)絡(luò)來(lái)源)介紹實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)原理,對(duì)比分析其與傳統(tǒng)PCR的異同,感受體外擴(kuò)增DNA的原理和高通量檢測(cè)的特點(diǎn),學(xué)生更容易落實(shí)“DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復(fù)制”的概念。
2. 選擇核酸檢測(cè)作為確診依據(jù),以及從DNA體內(nèi)復(fù)制過(guò)程的認(rèn)識(shí)到實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,引領(lǐng)學(xué)生理解事情發(fā)展都是有理有據(jù),有利于培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。
3. 切身體會(huì)實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)這個(gè)看不著摸不到的高大上的現(xiàn)代分子技術(shù),其原理就是DNA復(fù)制,而且還能運(yùn)用于解決全球性的新冠肺炎確診問(wèn)題。這有利于深化學(xué)生們對(duì)生物學(xué)的學(xué)科價(jià)值認(rèn)識(shí),相信科學(xué);同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生不信謠,不傳謠的社會(huì)責(zé)任。
二、從“帶有生命溫度的恢復(fù)期血漿治療”中學(xué)習(xí)特異性免疫
(一)選取內(nèi)容
不幸感染了新冠病毒,怎樣才能治愈呢?有沒(méi)有特效藥?抗生素行不行?從央視的一則新聞了解到“恢復(fù)期血漿治療”可以取得很好的療效。那什么叫“恢復(fù)期血漿治療”?為什么恢復(fù)其的患者血漿可以用來(lái)治療?這種治療有什么特點(diǎn)?是否可以長(zhǎng)期有效?“血漿”與“血清”有什么區(qū)別?怎樣得到這樣的“血漿”?……
(二)選取原因
1. 如果說(shuō)確診是所有人關(guān)心的問(wèn)題,治療方式同樣是所有人特別是所有患者和其家屬急切關(guān)注的問(wèn)題。同樣與學(xué)生密切相關(guān),容易引起興趣和好奇。
2. 特異性免疫的過(guò)程復(fù)雜,在新課實(shí)施中就是學(xué)生們的學(xué)習(xí)難點(diǎn)?!盎謴?fù)期血漿治療”可以引出病毒是如何入侵機(jī)體、患者的免疫系統(tǒng)是如何應(yīng)答,還能串聯(lián)體液免疫和細(xì)胞免疫的過(guò)程。在這個(gè)真實(shí)情境中,學(xué)生對(duì)“免疫系統(tǒng)能夠抵御病原體的侵襲”以及如何抵御病原體侵襲有更直觀的感受和體會(huì)。
(三)課堂實(shí)施
1. 將新冠病毒看作是入侵者,人體的免疫系統(tǒng)看作是防御系統(tǒng)。以病毒入侵人體的每一個(gè)環(huán)節(jié)和過(guò)程為時(shí)間線,分析這兩個(gè)角色之間的斗爭(zhēng)過(guò)程,形象真實(shí)地展示人體免疫系統(tǒng)的預(yù)防過(guò)程,學(xué)生更容易落實(shí)“特異性免疫是通過(guò)體液免疫和細(xì)胞免疫兩種方式,對(duì)特定病原體發(fā)生的免疫應(yīng)答”的概念。
2. 通過(guò)說(shuō)明“恢復(fù)期血漿治療”的原理,有利于學(xué)生理解免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用是對(duì)內(nèi)外環(huán)境的變化做出反應(yīng),以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),有助于學(xué)生理解穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念和培養(yǎng)科學(xué)思維。
3. “恢復(fù)期血漿治療”是需要康復(fù)者捐獻(xiàn)血漿,只要患病者越少其他人被感染的機(jī)率就會(huì)下降。如果能保護(hù)他人也是保護(hù)自己,這有利于學(xué)生體會(huì)到自己的社會(huì)責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。同時(shí)對(duì)于新冠疫情,保護(hù)自己的做好方法就是擁有健康體魄和強(qiáng)大的免疫力,健康生活就是最有效的藥物,這可以促進(jìn)學(xué)生崇尚和實(shí)踐健康的生活方式。
三、從“新冠疫苗研發(fā)”中學(xué)習(xí)免疫學(xué)的應(yīng)用
(一)選取內(nèi)容
新冠病毒在全球已經(jīng)感染了超過(guò)一億兩千萬(wàn)人(截止2021年3月19日),歐洲等國(guó)家也出現(xiàn)第二波疫情反彈了。在這么危及的時(shí)候,怎么阻止疫情繼續(xù)傳統(tǒng),有什么更好的辦法?共和國(guó)勛章獲得者鐘南山院士表示:不能靠集體免疫,疫苗是解決新冠肺炎的根本。疫苗是什么?為什么疫苗能解決新冠疫情?它是怎么發(fā)揮作用的?疫苗有哪些開發(fā)途徑?不同的開發(fā)途徑有什么優(yōu)缺點(diǎn)?如果RNA病毒不斷變異,是否有更好的方法應(yīng)對(duì)?如何接種疫苗?怎么判斷自己是否能接種疫苗?疫苗安全嗎?……
(二)選取原因
1. 比起新冠患者如何治療,學(xué)校里健康的孩子們也許更關(guān)心如何不被感染。這也是與每一個(gè)學(xué)生每一位地球人密切相關(guān)的話題,容易引起學(xué)生的共鳴和興趣。
2. 在人類歷史上,傳染病奪去了無(wú)數(shù)人的生命,而免疫學(xué)正是人類與傳染病斗爭(zhēng)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。隨著人類對(duì)免疫系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的深入,免疫學(xué)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。疫苗的發(fā)明和應(yīng)用就是典型的例證。這也是在新冠疫情要解決最好方法。同時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)的應(yīng)用,是更高階的認(rèn)知。
3. 疫苗的開發(fā)應(yīng)用,現(xiàn)在已不局限于傳統(tǒng)滅活或減毒疫苗,而會(huì)使用更多更先進(jìn)的分子技術(shù)方法(如基因工程、蛋白質(zhì)工程),這部分內(nèi)容與《生物技術(shù)與工程》模塊的知識(shí)也很吻合,所以在一輪復(fù)習(xí)的時(shí)候,不能只是單獨(dú)復(fù)習(xí)免疫學(xué)知識(shí)或者單獨(dú)復(fù)習(xí)生物技術(shù),如果通過(guò)解決疫苗開發(fā)這一問(wèn)題,將相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來(lái),更容易幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)與大概念,以提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
(三)課堂實(shí)施
1. 通過(guò)視頻(網(wǎng)絡(luò)來(lái)源)介紹新聞:鐘南山院士表示新冠疫情不能靠集體免疫,疫苗是解決新冠肺炎的根本。引出學(xué)生思考,為什么疫苗是解決新冠肺炎的根本?從而從他們從小就要打疫苗出發(fā),設(shè)置問(wèn)題串:疫苗是什么?它的作用是什么?為什么它能夠發(fā)揮阻止傳染病的作用?以落實(shí)疫苗是目前為止,人類對(duì)抗傳染病的有效武器的概念,進(jìn)而深入理解免疫系統(tǒng)能夠抵御病原體的侵襲,和特異性免疫的特點(diǎn)。
2. 疫苗的開發(fā)有哪些途徑呢?在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)他們朝新的開發(fā)途徑:DNA疫苗,RNA疫苗,以綜合基因工程和細(xì)胞工程的方法,重新構(gòu)建兩種方法的過(guò)程,學(xué)習(xí)解決問(wèn)題的方法,也體會(huì)科學(xué)與技術(shù)的融合。
3. 疫苗的使用與安全性。開發(fā)新藥物的流程起源與細(xì)胞水平的而研究,落腳到臨床使用。其流程不僅僅是實(shí)驗(yàn)室研究,還有模式生物的研究,臨床三期實(shí)驗(yàn)等,以此評(píng)估藥物的安全性。這一過(guò)程,有助于幫助學(xué)生理解科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性,以及以人為本的思想,有助于社會(huì)責(zé)任與科學(xué)探究素養(yǎng)的落實(shí)。
四、情境教學(xué)中的困難與策略
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020修訂)》[1]指出:生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值觀、必備品格與關(guān)鍵能力,是學(xué)生知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。合理運(yùn)用情境,有助于學(xué)生在一輪復(fù)習(xí)中構(gòu)建知識(shí)體系,形成生命觀念、訓(xùn)練科學(xué)思維和培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任。情境教學(xué)雖好,可并不是任意的情境都可以。在以往的情境化教學(xué)中,筆者碰到兩個(gè)問(wèn)題:1.情境太陳舊,起不到激發(fā)學(xué)生興趣的作用,形同虛設(shè)。比如學(xué)生在初中就學(xué)過(guò)光合作用,如果在高中的光合作用情境創(chuàng)設(shè)時(shí),依然使用“為什么植物不吃飯也可以長(zhǎng)大”的問(wèn)題,不能體現(xiàn)出高中和初中光合作用內(nèi)容的不同,也起不到促進(jìn)學(xué)生思考的作用;2. 脫離學(xué)生認(rèn)知。比如在學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)或者DNA復(fù)制時(shí),以前筆者會(huì)使用白銀連環(huán)案破案的DNA指紋鑒定,但這一情境與學(xué)生的生活太遙遠(yuǎn),很難引起共鳴;同時(shí)也和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)性很小,等于沒(méi)有創(chuàng)設(shè)。
新冠疫情的情境是真實(shí)的情境,能喚起學(xué)生學(xué)習(xí)意愿,加深知識(shí)理解應(yīng)用,并引起情感共鳴,是“真實(shí)、理蘊(yùn)、適宜、情深、意遠(yuǎn)”[2]皆具的好情境。除了上文案列,對(duì)于新冠病毒的鑒定過(guò)程可以作為了解病毒的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)的情境;對(duì)新冠病毒的生命史研究可以作為理解遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、基因表達(dá)和中心法則的情境……
除此之外,教學(xué)情境的來(lái)源很多,可以從現(xiàn)實(shí)生活、科學(xué)史或科技進(jìn)展等方面提取。筆者以為合理創(chuàng)設(shè)和應(yīng)用情境可以從三個(gè)方面入手:
1. 做有心人。時(shí)刻關(guān)心時(shí)事,關(guān)心學(xué)生所關(guān)注的內(nèi)容。新冠疫情是全球性問(wèn)題,人盡皆知。這樣的情境很少,但其他時(shí)候也盡量找與學(xué)生生活相關(guān)的情境。不僅是學(xué)生現(xiàn)在的生活,還包括他們以后的生活,比如國(guó)家發(fā)展,社會(huì)需要等方面。
2. 做思考者。生活中的各種素材情境,教師要多思考,挖掘其中蘊(yùn)含的生物學(xué)知識(shí)和思維,才能發(fā)現(xiàn)和挑選出更適合的學(xué)習(xí)情境。
3. 做學(xué)習(xí)者。不能只在課堂教授過(guò)程中使用情境,也要在評(píng)價(jià)學(xué)生或考試中采用真實(shí)情境。多學(xué)習(xí),多收集素材讓講評(píng)結(jié)合,更有助于學(xué)生核心素養(yǎng)落地。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[M].北京:人民教育出版社,2020.
[2]譚永平.試論中學(xué)生物學(xué)教材和教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)生物教學(xué),2019(11):8-10.
作者簡(jiǎn)介:
蔣銳,1987年生;女;四川省宜賓人;中國(guó)科學(xué)院理學(xué)博士;中教一級(jí);中學(xué)生物教育教學(xué)。