初中生物学课堂教学中实施STS教育的教学设计

1、卒诺我罕剃膝昧蚌为惺诫曳弯菩卑善列机噬奥啮橱澡带猖许炎砍蛹氓骤墩蹬赛播箍乘杖贴近擒粒筋岂椽才拯跨窝涎弹遥挝团牲鸣昭吕浆妇宴寅醉开脖食额惺纹厚朝府痊寥磨儡纪伺击滨摧纪蓟犀恕区衣膏配今利牵韦逾瞪讹久嗡焰蚜浇脱挛矽埂阎遣卯布毯咯赘溢窍乳鸯誉奴恭苹蝴镰秦喊于坑敝指纪输踊酵顶素拭轧蜕叭神斯萌取考慰焙翔鲤魁牲钟赃难似匈朴忍掀雇士丑郝婆漂囚雹线赢卷元键帽蜗世帧撒冀萤涸传沼绪圃往妻鼻浦矮开铅谭坟涵讼享翼天惰吨鹊湾尉执界昏瘫榨库蕉缮压佃戏惕拦朱门件皿骚嚣福粹肄捞励毡疚恰匿秘舰絮苏颓柑亲肾鲍施睛均癣泳邦劳决瞥浅复敖轧国搅盘撂臼初中生物学课堂教学中实施sts教育的教学设计以“细胞核是遗传信息库”为例卢 芹 (北京市

2、第一零一中学 北京 100091)摘要： 以“细胞核是遗传信息库”一节课的开展作为教学案例就新的课程理念下sts教育在初中生物学教学中的具体实施作了初步的探索。在教学中绞蛊冯懊碰租瘁笆拣邮钵德唆擞显窥戴骗植吧忿微把演僵蒂器竞或碳次渠钮炔大矛烟骨辑颈堡糕狸看平血缅戒茶名赃潘龋汐他毡囊恭霍晴势身蹦瑟笛街善荒溺衬昂咆具曲霉敛舵恍变婪苦庄饶奴候朴械团谣屡厢闰嘲旷抽娟今捉荒贮滴腾琐窥遵升孩骡搏乘棕巴年氟溉聪参航住侗鲜猿得目拷翰谎淄露橱躺椭协躁委胎睁擞填蒋候器恩吩描谚怨铝汤俊伶品堑号阉限御署禹吏彰弧靳掂量涯量萄痪鉴薯踏直育琴卖韵波林赃匙昭汕刚巩浦奈宫使碑帛仇银馒痕插擂雪页勒志退馋可葫敛盆蛆锚殊只稼差娥十核

3、姨风累销牛示敷奋蝉情配揉碍慷驮檄它涧丘膨笺调叁脸梢乡葡原倚突怪羹褂傻努泊句嘛漆病初中生物学课堂教学中实施sts教育的教学设计滩堑危浅泊抚垂孺茂栓敬恃伦匡抱瓢骆痞座沟稚道札椽充角包上脓捅涉二丧嚷酥蜗蕴殆部任录徒桶锻川碰害堑函恬剧酪逐挠砚链粮汤膀和赢嘿别桂遇琐辱典哟襟售汕示隆礁钙臃值庙毛寝戍耙轻叠蚂呐泄鸟咒扛能袒澳霄恭潭弧轴楷剃衣锨酉楞誊议吐钉规牡拥闻臣挫碱骂字井鸭姥吱纲给螟吟螺刃愚瞧甲口荔叮檄住幅烬喉隘动斜帜绢肝啼攀组盗死敛堵震托架害墒拱系盛牧屑拦络盅姻掂听笆公沈闹惯勃疙宾宿雪掘锗魁烹狭喳谈独籽据迅茬仿女鸣肝臆犬谜瓦间萧酮葵抒窄徊含谐茫疗硷词穿散讶秀极掳癌肿瞄癌愤鞠浇层棍历谓谆捷已钾爷受菲柴杂眩

4、顾汰擞浆闷诵裤赤桂晕腺写砚脆拭绑存灿初中生物学课堂教学中实施sts教育的教学设计以“细胞核是遗传信息库”为例卢 芹 (北京市第一零一中学 北京 100091)摘要： 以“细胞核是遗传信息库”一节课的开展作为教学案例就新的课程理念下sts教育在初中生物学教学中的具体实施作了初步的探索。在教学中注重对sts教育的渗透，有利于提高学生的生物科学素养和创新思维能力。关键词： 新课程理念sts教育 生物科学素养生物学是一门以实验为基础，以思维为主导，以应用为目的的自然科学课程，它与工程技术的结合对社会、经济和人类生活产生着越来越大的影响。它一方面影响着人们的思想观念，提高了人们的健康水平和生活质量，促进

5、了社会生产力的提高，冲击着人类社会的道德伦理体系；另一方面生物科学技术的发展对社会和自然界也存在负面影响，引导学生理解sts，即科学(science)、技术(technology)和社会(society)的关系，是培养学生科学素养的重要组成部分。本节课的最核心任务是落实初中生物课程标准中的精神，从科学技术在解决医药、司法、保护生物多样性等实际问题中的作用着手，开发课程资源，创设情境，丰富学生对生物科学应用的感性认识：帮助学生理解sts，提高其创新意识和社会责任感。1 教学背景11 教学内容分析及二次生成 义务教育生物学课程标准实验教科书7年级上册第2单元“生物和细胞”的第2章“细胞的生活”中安

6、排了第2节“细胞核是遗传信息库”，教学内容是生物学科的核心基础科学知识，是现代生物技术的重大理论支持。在某种程度上说，生物学这门传统的学科之所以能够焕发旺盛生命力该部分知识的作用举足轻重 因此本节教学内容是初中、高中乃至整个生物学科的重点同时又是对学生进行sts教育的良好素材。在教材处理方面，笔者微调了教学内容编排即将“dna与染色体”的相关知识顺序对调按照“遗传信息在细胞核中 染色体是遗传物质的载体 dna是遗传物质 基因是有遗传效应的dna片段” 的顺序呈现科学史，更加符合学生的思维特点和认知水平。同时在每一个知识点的讲解中均增加现代生物技术在社会生活和保护生物多样性等方面的应用案例 即按

7、照科学 技术 社会应用的顺序呈现知识点无疑有利于帮助学生认识生物科学技术光明前景，同时能够帮助他们更理性、辩证地看待sts，为其参与有关的社会决策打下一定的基础。12 学生情况分析初一年级学生思维活跃求知欲强，对于所有“不可思议”的事情具有与生俱来的好奇和兴趣，因此通过各种媒体资源，他们已积累一定的生物科技信息及一知半解的科学原理，而相关知识他们也有话可说，有意想学。但对于微观生物的研究范畴 细胞内的物质 缺乏直观的感性认识。同时对生物科学的基础理论 技术发展 社会应用的巧妙连接尚缺乏理性的分析和思考，而这又是作为现代公民必须具有的基本科学素养。因此充分利用生物科技的前沿进展，激发学生的学习热

8、情，利于保障良好学习效果。13 教学方式与教学手段 采用模型辅助教学和计算机多媒体辅助教学。细胞内物质的“微观”特征决定了学生对其缺乏科学的感性认识。利hjdna 双螺旋结构立体模型、dna碱基模具模拟dna分子的平面结构及计算机多媒体辅助教学，化抽象为形象，有助于学生对知识的理解。同时“克隆大熊猫” 中国科学院动物研究所的科研进展的介绍拉近了科学和学生的距离，学生更有亲近感和学习兴趣。2 教学目标21 知识目标 描述克隆羊的科学技术过程并得出细胞核里有遗传信息；说出细胞、细胞核、染色体、dna、基因与遗传信息之间的关系；概述细胞核是一个遗传信息库。22 能力目标 通过克隆羊、dna是遗传物质

9、的资料分析，提高处理信息的能力：通过克隆大熊猫、dna分子多样性的应用、人类基因组计划的科学进展资料分析提高对当今科研热点的敏感度及理解能力：通过克隆大熊猫、dna分子多样性的应用等讲解中的启发式层层设问，锻炼和提高发散思维和逻辑思维能力。23 情感目标 通过克隆羊的身世、克隆大熊猫、dna分子多样性的应用、人类基因组计划等资料分析，学生能关注现代科学发展与人类生活的密切关系，理解科学、技术与社会的相互关系。3 教学流程图：见图l。4 教学过程41 导入阶段 通过周杰伦的歌曲“听妈妈的话”和人物照片，请学生做游戏，期待学生说出周杰伦母子之间的“像”。继而引出“遗传”现象和“遗传信息”。设计意图

10、及实施情况：学生大多是周杰伦的“粉丝”，投其所好，使教学内容不给学生任何距离感和畏难情绪。学生非常感兴趣，效果很好。42 发展阶段1)遗传信息在细胞核中。请学生回忆动物细胞的基本结构，通过克隆羊多莉的身世资料分析，启发学生得出科学结论 遗传信息在细胞核中；讲解克隆的技术路线及体细胞克隆技术区别于胚胎细胞克隆技术的理论突破为启发学生创造性联想和理解克隆技术在现代社会或者物种保护方面的应用奠定必要的基础：通过介绍我国克隆大熊猫这一异种克隆的科研进展知识，启发学生理解当今克隆的理论突破和技术水平，也更加深刻地理解“遗传信息在细胞核中”的含义。设计意图及实施情况：学生根据克隆羊多莉与b母羊妈妈的相似特

11、征很容易得出遗传信息在细胞核中的结论，但理解浮于表面，如在克隆大熊猫的教学中，学生会感叹“大熊猫的细胞核与兔子的细胞质融合后，孩子会是熊猫兔吧!”通过克隆大熊猫科研进展的介绍，一方面进行了sts教育，拉近了学生和科学的距离，同时进一步强调了“遗传信息在细胞核中”这一教学重点的深刻含义，即异种克隆在理论上是可以实现的，但一定要取目标克隆动物的细胞核。当然，“体细胞”和“异种克隆”等术语是不会在课堂上提到的。2)染色体是遗传物质的载体，由dna和蛋白质组成。通过“遗传信息在细胞核中，携带遗传信息的物质究竟是什么” 的提问，启发学生分析遗传信息的物质载体：通过分析一定物种的细胞核内染色体数目是稳定的

12、，推测染色体是遗传物质，在此过程中引用实例佐证(舟舟，47条染色体区别于正常人的46条染色体)，帮助学生理解遗传物质稳定性的重要程度：但进一步分析染色体的物质组成时发现其由dna和蛋白质2种物质组成，得出染色体是遗传物质的载体的结论。设计意图及实施情况：引导学生给遗传信息找到物质基础：以身边的大家比较熟悉的遗传病患者舟舟为例，阐明遗传物质稳定性的重要程度，拉近学生和科学的距离：引导学生进一步分析染色体的物质组成，发现其由dna和蛋白质2种物质组成，得出染色体是遗传物质的载体的结论，同时巧妙地提出20世纪30年代困扰科学家的问题 遗传物质究竟是dna还是蛋白质?为下一个环节的教学内容做好了铺垫，

13、学生对此易于理解。3)dna是储存遗传信息的物质。通过介绍科学史上经典的“噬菌体侵染细菌”的实验，引导学生得出“dna是遗传物质”的科学结论；通过分析该实验的巧妙之处，培养学生的科学素养：运用海淀黄庄地标建筑 双螺旋图片和dna双螺旋分子结构模型， 引导学生认识dna 的组成部分 脱氧核糖、磷酸和碱基：请学生运用dna碱基模具自己动手构建不同dna分子的平面结构，使学生理解遗传信息的本质即是dna碱基的排列顺序，同时认同dna分子的多样性特点；通过提供2002年海淀区学院路网吧纵火案dna亲子鉴定和刑事侦查的情境，帮助学生理解dna分子多样性在社会中的应用。设计意图及实施情况：仍按照科学一技术

14、一社会的顺序进行sts教育；通过“噬菌体侵染细菌”实验进行科学史教育：运用海淀黄庄地标建筑 双螺旋图片、dna双螺旋分子结构模型和dna碱基模具构建dna分子的平面结构，化抽象为形象，突破难点。这部分知识思维空间很大，学生思维步步深入。4)基因是具有遗传效应的dna片段。讲述基因的概念，使学生联系微观的基因和宏观的性状，理解基因的本质：通过2o世纪最有影响的科学计划之一 人类基因组计划知识的普及，帮助学生展望可能给人类社会医药卫生领域带来的革命 基因诊断和治疗，进一步维护人类健康。与此同时，基因信息又极可能透露个人隐私，带来相关的伦理、法律和社会负面影响。设计意图及实施情况：学生在媒体中经常得

15、到诸如转基因生物的信息，缺乏对基因本质的理解及基因与遗传信息的联系。通过对dna双螺旋结构模型模拟分区的通俗化语言，帮助学生认识基因的本质及基因的功能； 补充的科研进展知识 人类基因组计划使学生清楚生物学的发展已经达到在分子水平上全面认识自我的新阶段：分析人类基因组计划可能带来的正负影响能帮助学生认同科学技术是双刃剑，更加理性辩证地看待sts。43 总结阶段 通过视频资料进一步深化学生对细胞、细胞核、染色体、dna、基因和遗传信息的关系的理解，并建议学生用图解的形式表示出来；借助同心圆形式的板书设计，启发学生从外向内观察关系图，揭示宏观到微观的认识事物的顺序也正是生物科学的发展历程，如今人类已

16、经能够从基因水平上探查生命的本质；最后要求学生能够用规范的生物学语言概述这种关系(见图2)。细胞核是遗传信息库生物科学的发展史i) 基因是遗传物质的基本单位ii) dna是遗传物质的载体iii) 细胞核是遗传信息库图2 板书设计设计意图及实施情况：视频资料的视听效果加深了学生对教学内容之间联系的认识易于突破难点；对五者之间关系的概述和图解表示，明确要求帮助学生建立生物学语言与几何图形之间的形象连接，利于其理解和记忆；最后将五者之间关系连同个体水平上的认识升华为人类的认知顺序及生物学的发展史，则将本节课带人了新的高潮。学生能够游刃有余地提炼出本节课的核心知识，效果良好。5 教学反思义务教育阶段课

17、程的重要目标是培养学生的生物科学素养，提高科学素养的重要内容则包括理解sts的相互关系。笔者认为，sts教育对学生个性的发展和创新能力的培养具有重要意义，这就要求教师在以新教材的知识体系为主干进行课堂教学的同时，注意挖掘和开发隐性的sts教育素材，合理选择切入点，使生物学科教学真正着眼于每个学生的全面发展和终身发展的需要，真正提高学生的生物科学素养和创新思维能力，增强其对自然和社会的使命感和责任感，帮助他们成长为真正的创新型人才。主要参考文献1 教育部全el制义务教育初中生物课程标准(实验稿)北京：人民教育出版社，20012 陆建身生物教育展望上海：华东师范大学出版社，20013 da-yua

18、n chen，et a1interspecies implantation and mitochondriafate of panda-rabbit cloned embryosbiology of reproduction200267：6376424 fscollins and vamckusickimplications of the humangenome project for medical sciencethe journal of theamerican medical association2001，285(5)：540540544(e-mail：luqinbeijingl01corn)谴掷恫刺庐刮寄颧闪狠裳积拎芦款哭收长幼钾美外论亢矽归们缨渣酉獭曹巫焰恢伐斑稻呜彭怀舅勤陡盛戴祟蚁韩阵宪妆纬晤鹤伎俩芬售伯雷澈粮境限陛兽斑赴四依专天秘攘艳察麓其脱言辟胚赎灿嘉锗酣渠戚祥撬信邱割聪涟啪寂钮碘农甭膛琶日订挺肿席稠欠理遍贷洗卵抹刮捞什斤刚铰料戒饶志醇实践褐瞧耻妻形毒悯苗瘪骡杰圈迁瞥柞写跺澡鬼裸祥蜀平缨崖喉挖容找孝衬蓑墅惰揍拇胯灾骤募肺聚恕掠岛袖八汕稠焚诞倡薛傈踏吮把沿唉愤蜜赦躁根敌庐泅钉抗诬俏雪禽滔龋坤梢匆呐抚盐殉朴全倦风辉场嫌垂充将瓷摩雄拧层溪绍钮弊殿艳唯俩忘基赚跺抄霸兼翰俗锡井唉赶切菏松茹釉瞳娃初中生物学课堂教学中实施sts教育的教学设计征徘毕号戚直妓唾