“基因工程及其應(yīng)用”一節(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

陳 暅

（蘭州交通大學(xué)東方中學(xué)，甘肅 蘭州）

隨著教育技術(shù)的發(fā)展，教育迎來了第三次變革。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法充分展示了教育與信息技術(shù)的融合，翻轉(zhuǎn)課堂強調(diào)“先學(xué)后練，先學(xué)后教”，學(xué)生在課外按照自定進度觀看網(wǎng)絡(luò)視頻后，整理自己的收獲和困惑，然后在課堂內(nèi)交流、探究、解惑、完成作業(yè)，最后教師安排下次學(xué)習(xí)任務(wù)。區(qū)別以往的“先教后練，先教后學(xué)”，是從學(xué)生需求出發(fā)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

高中生物“基因工程及其應(yīng)用”一節(jié)安排在必修二《遺傳與進化》模塊第六章，下面以本節(jié)教學(xué)為例，介紹翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用。

一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)內(nèi)容是生物課程中典型的體現(xiàn)STS教育的一節(jié)課，內(nèi)容涵蓋了科學(xué)（基因工程的原理）、技術(shù)（操作工具、操作步驟、應(yīng)用）、社會（對轉(zhuǎn)基因的態(tài)度）三方面。在課程標準中，與本節(jié)有關(guān)的內(nèi)容標準主要有：簡述基因工程的誕生；簡述基因工程的原理及技術(shù)；舉例說出基因工程的應(yīng)用等；但考慮到在選修3中有基因工程的專題內(nèi)容。因此必修二中的這節(jié)內(nèi)容，只需要學(xué)生對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和工具有初步了解即可，對操作和應(yīng)用方面的內(nèi)容不做深入的探討，因此對教材中的內(nèi)容做了相應(yīng)的取舍。教學(xué)參考書建議用兩課時完成，本節(jié)課嘗試用一課時完成。

二、教學(xué)準備

本節(jié)課采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，在課前根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編寫了課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單，根據(jù)教學(xué)重難點，分別錄制了“基因工程的操作工具”和“基因工程的操作步驟——以轉(zhuǎn)人胰島素基因的大腸桿菌為例”兩節(jié)微課。錄制的工具均使用camtasia studio軟件，教師一邊講解一邊借助Photoshop軟件的圖層等功能，形象地再現(xiàn)了基因工程的工具及操作步驟。錄制好微課后，在正式上課的前幾天分別發(fā)布在微信公眾平臺和優(yōu)酷自媒體。微信公眾平臺是名為“rihengedu”的訂閱號（主要方便手機用戶）；優(yōu)酷自媒體的網(wǎng)址是：i.youku.com/rihengedu（主要方便電腦用戶），并要求學(xué)生結(jié)合自主學(xué)習(xí)任務(wù)單進行自主學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)過程簡介

用PS圖片“蝴蝶翅老鼠”創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課。

問題1：“蝴蝶翅老鼠”可不可以用雜交育種和誘變育種的方法獲得？

生：不能，因為雜交育種只能使現(xiàn)有性狀進行組合，而誘變育種無法定向獲得所需要的新品種。

問題2：根據(jù)基因工程的概念分析如何獲得“蝴蝶翅小老鼠”？

生：將蝴蝶翅膀的相關(guān)基因?qū)肜鲜笫芫阎?，將受精卵培育成個體，該基因在老鼠體內(nèi)表達，則可獲得“蝴蝶翅老鼠”。

師：蝴蝶翅膀的相關(guān)基因在基因工程中稱作目的基因，提取目的基因的細胞為供體細胞；而接受目的基因的細胞為受體細胞，目的基因是受體細胞本來沒有的，因此也稱作外源基因。

過渡：基因工程是分子水平的操作，目的基因位于供體細胞的某個DNA分子上，需要將它剪下來，目的基因直接無法進入受體細胞，因此需要一些相關(guān)的微觀工具進行操作。請大家以小組為單位討論“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”中的“任務(wù)一”：通過閱讀教材或觀看微課，列表總結(jié)基因工程的操作工具及其作用。

展示與小結(jié)：請先完成的同學(xué)將自學(xué)成果總結(jié)在黑板上。

集體討論與完善：如果其他同學(xué)與展示的同學(xué)意見不一致，集體討論將各種操作工具的作用完善。

小組討論“自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”中的“任務(wù)二”，并對“任務(wù)二”中問題的小組討論結(jié)果進行質(zhì)疑論證，力求精準。

教師小結(jié)：基因工程的操作步驟：提取目的基因→目的基因與運載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定。

頭腦風(fēng)暴——問答展示“任務(wù)三”：如果你是一位生物工程專家，你最想培育出怎樣的生物新品種，給它起個名字，并說明目的基因和受體細胞分別是什么。

學(xué)生經(jīng)過幾分鐘思考，每個小組推選一名同學(xué)說說自己的想法。

生成態(tài)度與價值觀：就某位同學(xué)說出的轉(zhuǎn)基因食品或生物，探討敢不敢吃的問題？讓學(xué)生從國家角度和個人角度分別考慮如何應(yīng)對。

最后學(xué)生自主完成課堂練習(xí)。

四、教學(xué)反思

第一，教師根據(jù)自己學(xué)生的特點和教學(xué)內(nèi)容，錄制相關(guān)的微課，并通過網(wǎng)絡(luò)媒體平臺發(fā)布，指導(dǎo)學(xué)生在課前完成自主學(xué)習(xí)，在課堂中通過討論等活動使學(xué)生深入理解教學(xué)內(nèi)容并完成作業(yè)，可以有效提高教學(xué)效率。第二，通過網(wǎng)絡(luò)可以獲得海量的學(xué)習(xí)資源，因此，教師并不需要為每節(jié)課錄制相關(guān)的微課等教學(xué)資源，可以對網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源進行篩選和編輯，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)。第三，受軟硬件條件的限制，并不是所有學(xué)校都有條件開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。比如，在本節(jié)的教學(xué)中，因為有部分同學(xué)無法通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，所以課前任務(wù)的完成只能借助于課本，使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)遇到些困難，只能通過教師的個別輔導(dǎo)來完成。最后，在翻轉(zhuǎn)課堂的實踐中，學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)方式等更具個性化，這為教師如何為學(xué)生提供更豐富的教學(xué)資源提出了挑戰(zhàn)。