“基因工程”专题教学中误区的梳理与修正思路，本文主要内容关键词为：基因工程论文,误区论文,思路论文,专题论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
20世纪70年代诞生的基因工程，已经成为生命科学中最具活力的前沿领域之一。“基因工程”则是人教版高中生物教材选修3《现代生物科技专题》中的一个专题。笔者在教学中发现了一些误区，现作一些梳理，并提出修正思路。
一、误区梳理
1.基础性与发展性的脱节
“基因工程”在课程标准中的目标要求大多是“了解水平”，因此，教学中要避免教学内容过深过专。现实情况恰恰相反，“过深过专”成了最突出的问题之一。
原因主要是：①江苏省高考方案规定，选择物理、生物学科目组合的考生必须选学《现代生物科技专题》。既然与“高考”关联，师生自然而然提高了重视程度，于是，这部分内容在日常教学和测试中也不经意“被”提高了难度。②较之必修部分，选修部分内容在难度上整体有所提高，生物学专业知识较深、核心概念多，加之有些内容尚待教师重新学习，倘若教师不能深入浅出、合理掌控教学节奏和调控课堂容量，自然会造成学生困难重重。③日常教学中，更多的教师偏好对具体教学内容如DNA重组技术的基本工具——限制性核酸内切酶、DNA连接酶、基因进入受体细胞的载体，基因工程的基本操作程序——获取目的基因、构建表达载体、导入受体细胞、目的基因检测与鉴定，基因工程的应用及第二代基因工程（蛋白质工程）的崛起等的深度钻研，而忽视了知识的基础性作用，殊不知，这些内容的教授，只为满足学生多样化的需要而设计的，只为开拓学生的视野、增强学生的科技意识、为学生进入高校学习生物科学类专业奠定基础，而不需要像专家、学者那样研深究透。
此外，教学练习的选用和测试命题的编制上，同样暴露出“繁、难”的特点，没有发挥其应有的导向作用，因而进一步加剧了基础性与发展性之间的脱节。
2.科学与技术的割裂
如在讲述“DNA重组技术的基本工具”时，有些教师没有搞清教材文本的纹脉、发掘课程理念的内核，也便无从让学生领悟“基础理论和技术的发展催生了基因工程”这一编者和教材文本昭示的意图，丧失了一次“科学与技术是科学发展、社会进步驱动之双轮”的教育机会。在具体内容展开时，教师更在乎关注“手术刀”的名称、来源、组成及作用，“缝合针”的分类、作用，“运输工具”一般应具备的条件、结构特点等，这些具体属于“科学”范畴的知识（如原理、概念、定义等）。即便是教授“基因工程的基本操作程序”这一富含“技术”成分的内容时，也更侧重于PCR原理的介绍、基因表达载体模式简介、目的基因导入及检测与鉴定的方法等等科学原理，而对“技术”之部分如目的基因如何导入、如何检测与鉴定等，则应轻描淡写。
3.知识、能力与情感态度价值观的分离
基于教学内容自身的特点，加之教师对基础知识传授的偏好和驾轻就熟，以及对学习能力培养的重视和训练有方，“基因工程”专题教学中，“知识”、“能力”方面的教学目的要求更被重视、更易落到实处。知识、能力与情感态度价值观的有机结合，则被虚化、忽视。如“认同基因工程的诞生和发展离不开理论突破和技术创新”，常常被一带而过；“关注基因工程的发展”、“认同基因工程的应用促进生产力的提高”，往往只是让学生快速浏览，教师没有对教材文本进行必要的解读，无法激起学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，因而让学生将“基因工程”专题误读为枯燥高科技知识的堆砌。
二、修正思路
1.重温课程标准
“基因工程”专题介绍的内容，属于生物学科技前沿范畴。这一专题的教学，首先要考虑基础性，即教学标高的设定要恰当。根据“内容标准”，本专题的知识性目标以“了解水平”为主，情感性目标以“经历（感受）水平”为主，技能性目标则主要是参观、调查、资料收集等。基于校情、班情和生情，可将具体内容标准细化成如表1。
2.重构教学过程
重构教学过程可以分成以下4方面：
（1）温故知新，做好铺垫。学生的学习过程是在原有的知识、经验基础上的提升过程。如果违背了渐进性，易使学生认为“基因工程”难学而产生“畏难情绪”。所以，本专题内容的教学应紧密联系必修课中的基础知识，充分调动学生已有知识，利用学生知识结构中已有的正确概念理解新的概念、原理，这样可以达到事半功倍的效果。如在学习限制酶和DNA连接酶时，可紧密联系必修课中有关DNA结构的知识，有了DNA结构的基础知识，才能较好地理解这两种酶的功能。在学习目的基因检测、基因组文库及PCR扩增技术时，可分别联系DNA指导蛋白质合成的过程、人类基因组计划及DNA复制等内容，使新知识纳入原有的知识框架或体系中。在学习基因工程应用时，可联系基因与性状的关系，联系抗原、抗体、激素、某些营养品的化学本质及功能。
在比较转基因动植物培育过程时，可联系细胞的全能性、动植物细胞全能性的差异、动植物细胞工程等相关内容。在学习蛋白质工程时，可联系蛋白质的结构和功能、遗传信息的传递和表达、基因和性状的关系等必修教材中学习过的知识，从而起到温故知新的作用。
（2）联系生活，激发兴趣。注重与现实生活的联系是新课程的基本理念之一。生物科学来源于生活，生物科学与生活密切相关，“基因工程”的成果已经渗入到日常生活之中，转基因生物也来到了学生身边。如超市中摆放着由转基因大豆榨出的食用油、奶茶店里出售的口感极佳的富含赖氨酸的转基因玉米等。事实上，学生在学习本专题之前就已从媒体和网络上或多或少了解一些有关基因工程的内容，如转基因“超级小鼠”和转基因烟草等。充分利用学生的这些已有经验进行教学，能激发学生进一步的探究热情。同时教师利用媒体、网络、文献等多种教学手段收集更多的典型资料。如我国拥有知识产权的转基因抗虫棉的培育等。引导学生阅读、分析这些资料，进一步深化理解基因工程的概念和原理。
另外，教师要重视问题情境的创设，积极引导学生在思索和探究中学习新知识。通过大肠杆菌生产胰岛素、酵母菌生产乙肝疫苗、牛的乳腺生物反应器制造蛋白质类药物、经改造植物体内含有了某种药物蛋白等内容，激发学生对基因工程原理、基本操作及其应用前景产生探索的欲望，并展开丰富的联想。
（3）直观形象，降低难度。基于“基因工程”教学内容上的“高”与立意上的“新”，教材的编写采用简化手法，即化繁为简。为突出重点、化解难点，在呈现方式上也注重形象化，在文字描述感到抽象时，都配以插图，力求图文并茂。对难以理解的专业名词、核心概念，通过打比方，使其“形象化”（如手术刀、缝合针、运输工具等）。降低难度，通俗易懂，以此激发学生的学习兴趣。教学中，教师要充分领悟编者意图，充分利用图片、动画等，变微观为宏观、变静态为动态、变抽象为形象，加强直观教学。如基因工程中涉及的三种工具的作用——限制性核酸内切酶的“切”、DNA连接酶的“缝”及与载体的“接”，是学生理解基因工程原理、过程的障碍。在初步了解其基本知识后，倘若教师能带领并指导学生，用纸板制作几个DNA片段，再借助教材图解，模拟切割DNA和重组DNA的操作过程，便可大大促进学生在活动中理解所学的知识，尝试自己动手解决问题的快乐，由此突破基因工程一般过程这一重难点。图例和模型可以把研究对象以简化和理想化的形式再现出原来的各种复杂结构、功能和联系，具有直接、简单、一目了然的优点。
另外，教师还可借助于多媒体课件，模拟演示基因工程操作技术的连续性和过程性，展示蛋白质结构的多样性与特异性等，从而进一步加深学生对核心概念和重点知识的理解。
（4）自主合作，重在方法。可通过自主、合作、探究性的学习来改变以往过于偏重知识内容而忽视能力培养、过于偏重结论而忽视过程的学习方式。在基因工程专题中，对侧重能力和情感目标的内容更适合采用活动型教学的方式进行教学。如在“基因工程的应用”一节教学中，教师可提前一周布置学生预习教材的相关内容，师生共同商讨确定四个话题：基因工程在农业生产方面的应用、基因工程在动物领域的应用、基因工程在医药卫生方面的应用、基因工程在其他领域的应用。全班分成四个小组，每组选择一个话题进行自主学习，收集相关信息，并制作课件。课堂上四个小组各自汇报学习成果，汇报结束后，本小组成员可以针对其他小组提出有关问题，由相应小组中的成员进行回答，其他小组的学生可以补充。
最后，师生共议进行过程梳理与成果评价。这种活动型课例改变了以往教师驾轻就熟、学生习以为常的学习方式，教师把课堂还给了学生，学生学习的主体性高度发挥、合作性不断提高，最终以最为有效的方式实现了学生多方面能力和素质的综合培养，促进了学生的全面发展。
3.重建STS教育
要充分利用教材资源，渗透STS教育思想。教材文本中，存在和蕴藏着诸多STS教育的素材。在“科技探索之路”中，以精选的史实，说明了科学和技术的关系。在“DNA重组技术的基本工具”中的“工欲善其事，必先利其器”，再次说明了科学和技术是一对孪生兄弟。目的基因的获取等一系列步骤，则把社会需求、基础理论和先进技术融为一体。“基因工程的应用”清晰昭示：社会的需求推动着科学技术的迅猛发展，而基因工程的迅猛发展又促进了社会的不断进步。“蛋白质工程的崛起”进一步证明，社会的更高需求召唤着科学、技术的再创新，由此引发第二代基因工程的崛起。
所谓STS教育的“重建”，贵在科学教育中彰显人文元素，凸显情感态度与价值观教育目标。“基因工程”的教学，绝非仅介绍纯粹的生物科学技术，情感态度与价值观目标的达成显得尤为重要。事实上，情感态度与价值观是学习的动力，热爱生物科学技术情感的深化，应该是从感受、认同转化为内化的水平。所以，教学中教师要利用国际上重大科学成果的素材，开阔学生的视野，增强学生奋发图强的紧迫感。要利用国内重大科技成果的素材，培养他们自强不息的民族精神，从而唤起他们学习的积极性；要紧密结合社会生活、生产和发展的现实需求，培养学生对社会问题的关注，以及对生物科学技术在社会应用中正负两方面影响的认识，增强学生的社会责任感。