建构知识体系 紧扣生产实践,建构知识体系

　　“基因工程概述”是苏教版高中生物选修3第一章第一节内容，是生物新课程中最具有挑战性的内容，也是近年高考考查的重点、热点、难点。本节涉及的基础知识多，技术难度大。教师该如何有效地开展教学活动，达到课程标准要求呢?我校生物组开了“基因工程概述”教学研讨课，课后教师一致认为这节课结合生产实践创设学习情境，成功地引导学生建构知识体系，取得了良好的教学效果。
　　
　　1设计说明
　　
　　建构主义者认为学习环境是开放的、充满着意义解释和建构的情境，该学习环境由情境、协作、会话和意义建构四大要素构成，其中情境是意义建构的基本条件，教师与学生之间、学生与学生之间协作和会话是意义建构的过程，本节课紧扣基因工程药物胰岛素的生产过程创设学习情境进行教学，充分发挥学生的主观能动性，让学生主动地参与到教学的全过程，教师适当的点拔，形成一个师生互动的教学氛围，让学生们心驰神往地投入到本节课的学习中来。
　　
　　2课堂实录
　　
　　2.1情境导入
　　多媒体展示：一般临床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、牛等胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取出4～5 g胰岛素，产量低，价格昂贵。
　　学生思考并回答：胰腺中胰岛素是如何产生的?
　　教师总结：胰岛B细胞中胰岛素基因特异性表达产生胰岛素。
　　引申：人类能不能改造基因呢?能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢?如：让微生物生产出人的胰岛素。这样既节省了人力，又简化了生产，同时还不会对环境造成污染。回答是可以的。通过科学家们的不断努力，在20世纪70年代终于创立了一种能定向改造生物的新技术5因工程，现在通过基因工程生产的胰岛素已经投入临床使用。
　　意图：根据具体实例引入情境，提出假设，引导学生思考，激发学生求知、探究的欲望，同时引出本节课题。
　　
　　2.2学习基因工程工具
　　2.2.1
　　限制性内切酶的学习
　　师：动画展示胰岛素生产过程中限制性内切酶切割胰岛素基因和质粒产生黏性末端的过程。
　　生：思考动画中限制性内切酶的作用位点是哪里?回答。
　　师：点拨限制性内切酶作用、黏性末端概念。
　　师：如何把两种不同的DNA分子粘合成一个DNA分子?
　　教师分发写有核苷酸序列的纸片(黑色纸片代表目的基因、红色代表质粒)。
　　生：二人一组，模拟剪切和拼接的过程，观察切口处有没有连接。
　　意图：学生带着问题观看动画，进行讨论，思考，获得知识。通过模拟实验，加深学生对黏性末端的理解，同时提出问题，引出DNA连接酶。
　　需要改进：由于动画画面变换太快，同学观察不细，更不能记笔记，因而动画展示应再慢一些，关键的步骤应提醒学生观察。
　　2.2.2 DNA连接酶的学习
　　师：多媒体动画演示胰岛素基因与质粒的连接过程。提问：不同生物的DNA分子可以成功连接的结构基础是什么?
　　生：思考、在教师的指导下归纳出：连接的部位是磷酸二酯键(梯子的扶手)，不是氢键(梯子的踏板)。
　　意图：多媒体动画演示连接酶的连接部位，利用形象的比喻使学生更容易接受和理解。教师仅仅起到指导者的作用，充分发挥学生的主观能动性。
　　2.2.3运载体的学习
　　师：多媒体演示基因工程生产胰岛素过程。运载体有何作用?
　　生：根据多媒体演示讨论运载体的作用。
　　师：点拨运载体的作用。提问作为运载体必须具备哪些条件?常用的运载体有哪些种类?为什么大肠杆菌的质粒是最常用的运载体?
　　生：看书讨论、回答。
　　师：引导学生根据质粒的特点理解其常用作运载体的原因。点拨运载体应具备条件，质粒的特点。
　　意图：通过一连串的问题层层引导，让学生自己看书，建构运载体的相关知识。培养学生快速阅读，并及时截取信息的能力。
　　需要改进：教师的点拨有些�嗦，应简洁、一针见血。
　　
　　2.3学习基因工程基本步骤
　　2.3.1
　　目的基因获取的学习
　　生：阅读教材完成讲义上目的基因及其获取方面的填空题。
　　学生回答后教师纠正。
　　师：点拨目的基因的概念及获取方法。在胰岛素的生产中，目的基因即为胰岛素基因。
　　意图：目的基因获取需要记忆的知识点较多，而需理解的较少，采用复习课的知识梳理模式教学，让学生自学建构相关知识，教师适当点拨，达到事半功倍的效果。
　　2.3.2
　　目的基因与运载体结合的学习
　　师：动画演示同种限制性酶切割胰岛素基因和质粒形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接黏性末端，形成重组DNA分子。
　　生：讨论如何将目的基因与运载体结合?
　　师：追问在实际操作过程，得到的DNA一定是重组DNA吗?为什么还要筛选重组DNA?
　　生：分小组讨论
　　师：点拨相同黏性末端结合时的随机性，可能的形成三种DNA分子。
　　生：动手拼接胰岛素基因与运载体的三种连接方式。
　　设计意图：结合胰岛素的生产教学激发了学生的学习兴趣，让学生通过讨论、思考建构新知识。
　　问题：有的小组部分同学不参与讨论。
　　改进：应培养这部分学生的交流能力。
　　
　　3教学评价与反思
　　
　　结合胰岛素的生产创设学习情境，激发了学生的学习兴趣，课堂气氛活跃，学生从探究活动中发现问题，通过观察、实验、讨论、交流，主动建构新知识，充分体现学生的主体地位。实现知识、能力、情感态度与价值观三维目标的和谐统一。教师不再是知识的传授者与灌输者，而是意义建构的帮助者、促进者，是学生学习的辅导者、学习环境的设计者，是学生学习过程的理解者和学生学习的合作者。
　　动画演示胰岛素生产过程中限制内切酶对DNA的切割和DNA连接酶连接黏性末端的过程，学生对工具酶形成正确认识。很好地解决了教学中的重点和难点问题。
　　注重基础知识，基因工程虽然属于生物科技前沿的内容，但高中阶段的教学不能挖掘的过深，教学中应瞄准基本知识、能力、技能。
　　教学实施过程中也发现了存在的问题和一些应改进的地方，如现代化多媒体教学手段是教学改革的趋势，但由于画面更换速度快，学生基本不能做笔记，一堂课结束，许多学生没有掌握知识点。所以本节课应适当借助板书进行师生互动，让学生边听边记笔记，建构知识骨架，提高教学效率。