融合課程思政的“生命的基礎(chǔ)

楊艷華 趙依凡

思想政治教育與學(xué)科教學(xué)的融合、滲透是中小學(xué)堅(jiān)持五育并舉，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人的重要途徑。將思政元素融人到化學(xué)教學(xué)中，將有助于進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)立德樹人的教育根本任務(wù)。“生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)”選自人教版普通高中化學(xué)必修第二冊(cè)第七章第四節(jié)，蛋白質(zhì)是人體各器官重要的組成部分，也是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)與人們的體質(zhì)發(fā)展、醫(yī)療健康、幸福生活密不可分。

一、融合課程思政的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)

1．通過了解吳憲教授的生平事跡，以及他對(duì)“蛋白質(zhì)變性”研究的突出貢獻(xiàn)，體會(huì)到科學(xué)研究成果對(duì)國(guó)家發(fā)展和強(qiáng)大的重要作用，增強(qiáng)“熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)報(bào)國(guó)”的奮斗志向。

2．通過自主實(shí)驗(yàn)探究并驗(yàn)證“蛋白質(zhì)變性”的條件，促進(jìn)善于觀察、勤于思考、樂于操作的學(xué)習(xí)態(tài)度，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。

3．通過認(rèn)識(shí)“蛋白質(zhì)變性”在實(shí)際生活中既能保護(hù)有益蛋白質(zhì)，又能消滅有害蛋白質(zhì)，但“消滅”也是為了更好地保護(hù)這一事實(shí)，體會(huì)化學(xué)知識(shí)對(duì)于維護(hù)人民健康的重要價(jià)值，發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。

4．通過拓展了解“蛋白質(zhì)變性”在我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)、環(huán)境保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀，感受化學(xué)科技在我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中的重要作用。

5．通過學(xué)習(xí)青蒿素與蛋白質(zhì)性質(zhì)的密切聯(lián)系，贊賞科學(xué)家持之以恒的研究精神，產(chǎn)生對(duì)未來自身學(xué)習(xí)發(fā)展無限可能的向往，為今后的發(fā)展提供精神動(dòng)力，增強(qiáng)“強(qiáng)國(guó)有我、時(shí)不我待”的使命感。

二、融合課程思政的課堂教學(xué)實(shí)踐

1．創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入學(xué)習(xí)

展示并提問1：這是一張紀(jì)念郵票，它紀(jì)念我國(guó)一項(xiàng)舉世矚目的研究成果。這項(xiàng)研究是1958年代號(hào)為“601”機(jī)密研究計(jì)劃，1966年研究取得成功，該研究成功實(shí)現(xiàn)了我國(guó)科學(xué)家在人類歷史上首次實(shí)現(xiàn)人工合成……，同學(xué)們知道這項(xiàng)研究是關(guān)于什么的研究？

回答1：人工合成結(jié)晶牛胰島素。

提問2：面對(duì)人工合成結(jié)晶牛胰島素的圖文材料有哪些感受？

回答2：心里感到自豪、科學(xué)家非常偉大、科學(xué)研究困難重重、科研成果來自不易、科學(xué)研究需要團(tuán)結(jié)協(xié)作……

設(shè)計(jì)意圖：人工合成結(jié)晶牛胰島素是我國(guó)在蛋白質(zhì)領(lǐng)域的開創(chuàng)性成果，該素材的使用能令學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受到我國(guó)科學(xué)家的偉大貢獻(xiàn)，深植愛國(guó)情懷，體會(huì)所學(xué)知識(shí)帶來的民族自豪感，也為接下來像科學(xué)家一樣研究蛋白質(zhì)的性質(zhì)留下伏筆。

2．認(rèn)識(shí)我身邊的蛋白質(zhì)

提問1：課前布置調(diào)研任務(wù)“蛋白質(zhì)知多少？”各小組從蛋白質(zhì)存在于哪些地方進(jìn)行收集，并整理有關(guān)蛋白質(zhì)的應(yīng)用，下面請(qǐng)各小組針對(duì)本組的調(diào)研進(jìn)行匯報(bào)。

小組匯報(bào)1：從飲食健康的角度匯報(bào)，展示富含蛋白質(zhì)的食物，指出蛋白質(zhì)在平衡免疫、幫助消化、燃燒脂肪、提供營(yíng)養(yǎng)等方面的重要作用。

小組匯報(bào)2：從醫(yī)藥醫(yī)療的角度匯報(bào)，展示與蛋白質(zhì)相關(guān)的藥物，指出蛋白質(zhì)在膠囊外殼、作抗體、研發(fā)疫苗和制作特效藥等方面的重要作用。

小組匯報(bào)3：從工業(yè)生產(chǎn)的角度匯報(bào)，展示與蛋白質(zhì)相關(guān)的材料和技術(shù)，指出蛋白質(zhì)在衣物織料、增稠劑、涂料和催化劑等方面的重要作用。

總結(jié)：完善學(xué)生分享內(nèi)容，使學(xué)生更加全面認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)的存在及其應(yīng)用，感受到蛋白質(zhì)與生命活動(dòng)的息息相關(guān)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在介紹的過程中分享結(jié)果，掌握知識(shí)，體會(huì)自主學(xué)習(xí)與課堂分享的樂趣。

資料1：中國(guó)生物化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)之父——吳憲。，吳憲教授研究營(yíng)養(yǎng)問題幫助提高中國(guó)人的身體素質(zhì)。1938年，他主持制定了國(guó)內(nèi)第一個(gè)《中國(guó)民眾最低限度之營(yíng)養(yǎng)需要》標(biāo)準(zhǔn)。于1924～1940年以“Study on denaturation of Protein（蛋白質(zhì)變性研究）”為主題連續(xù)發(fā)表了16篇文章。于1934年在《中國(guó)生理學(xué)雜志》上正式提出了“變性說”，原文內(nèi)容：天然蛋白質(zhì)之分子，因環(huán)境種種之關(guān)系，從有程序而堅(jiān)密之構(gòu)造，變?yōu)闊o程序散漫之構(gòu)造，是為變性作用。若數(shù)分子相撞而纏結(jié)，則為凝固作用。蛋白質(zhì)之種種事實(shí)，均可以此說解釋之。

提問2：對(duì)于吳憲教授所作工作同學(xué)們有何感想？

學(xué)生回答：愛護(hù)中國(guó)民眾關(guān)注人民身體健康、持之以恒的科研精神、堅(jiān)強(qiáng)的毅力和超前的思維

設(shè)計(jì)意圖：以對(duì)蛋白質(zhì)變性研究做出突破性貢獻(xiàn)的中國(guó)科學(xué)家吳憲教授的生平事跡作為重要的教學(xué)資料，講好大師故事，體會(huì)科研精神，并引入該節(jié)課的核心環(huán)節(jié)——“蛋白質(zhì)變性”的影響因素探究，并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的崇高敬意，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)意識(shí)和奉獻(xiàn)精神。

生活情境：牛奶是富含營(yíng)養(yǎng)的美味飲品，雪碧也是清涼解暑的碳酸飲料，但當(dāng)它們相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？

學(xué)生活動(dòng)：將適量牛奶倒入雪碧中，觀察到有白色沉淀生成。

分析解釋：將牛奶倒入雪碧中，有白色沉淀生成，這一現(xiàn)象就是酸性環(huán)境中，蛋白質(zhì)的“變性”現(xiàn)象。

追問3：除了酸性環(huán)境，還有什么條件會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性呢？

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過的實(shí)驗(yàn)操作，切實(shí)感受蛋白質(zhì)變性的過程，從事實(shí)印證“變性說”之內(nèi)容，感受到科學(xué)理論其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn)。

3．探究蛋白質(zhì)的性質(zhì)

問題1：哪些因素可以使蛋白質(zhì)變性？

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1：根據(jù)所提供的試劑和儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和操作方法，探究能使蛋白質(zhì)變性的因素。交流完善實(shí)驗(yàn)方案后，完成實(shí)驗(yàn)操作，展示實(shí)現(xiàn)成果。

教師總結(jié)：蛋白質(zhì)在一些化學(xué)試劑（如重金屬的鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、甲醛等），以及一些物理因素（如加熱、紫外線燈）的作用下會(huì)發(fā)生變性，溶解度下降，并失去生理活性。向變性的蛋白質(zhì)中加入水，蛋白質(zhì)不會(huì)再溶解。

追加實(shí)驗(yàn)2：向變性的蛋白質(zhì)中加入水，觀察蛋白質(zhì)是否溶解。

問題2：怎樣通過化學(xué)方法檢驗(yàn)蛋白質(zhì)？

演示實(shí)驗(yàn)1：向盛有雞蛋清溶液的試管中加幾滴濃硝酸，加熱，觀察到蛋白質(zhì)變黃色。

教師拓展：生活中，在火焰上小心灼燒物品，若出現(xiàn)燒焦羽毛氣味，則表明含有蛋白質(zhì)，這是高效、便捷檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的一種方法。

問題3：蛋白質(zhì)的變性在生活中可以如何應(yīng)用？

學(xué)生討論1：保護(hù)蛋白質(zhì)，使其不變性。例如，日常防曬，防止皮膚曬傷、防止一氧化碳中毒引起的人體缺氧、疫苗制劑低溫保存防止其失效、遠(yuǎn)離腐蝕品……

學(xué)生討論2：破壞蛋白質(zhì)，使其變性。食用煮熟的雞蛋更有利于人體吸收、酒精消毒或紫外燈消毒減少病毒對(duì)人體的危害、重金屬中毒喝大量的蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行緊急處理……

教師總結(jié)：“蛋白質(zhì)變性”既可以用于保護(hù)對(duì)人類有益的蛋白，也可以破壞對(duì)人類并不友好的蛋白質(zhì)，但總體來說，“破壞”其實(shí)也是為了更好地保護(hù)。

設(shè)計(jì)意圖：探討“蛋白質(zhì)變性”在生活領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用、檢驗(yàn)方法，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的能力。通過分蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用，讓學(xué)生學(xué)會(huì)辯證地思考問題。

4．拓展“蛋白質(zhì)變性”的應(yīng)用

拓展1：用于重金屬污染治理

資料：我國(guó)是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，每年會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物或副產(chǎn)物，其中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)米渣中的蛋白質(zhì)含量高達(dá)61.58%，該蛋白中的谷氨酸等氨基酸易與重金屬離子發(fā)生相互作用，對(duì)解決重金屬污染具有重要意義。

提問1：資料中主要利用蛋白質(zhì)的哪些性質(zhì)解決重金屬污染？

學(xué)生1：重金屬離子能與蛋白質(zhì)發(fā)生變性作用，和蛋白質(zhì)一起凝固，從而消除重金屬離子，保護(hù)環(huán)境。

拓展2：用于提高植物修復(fù)水平

資料2：蛋白質(zhì)變性的原理不但利于重金屬污染的治理，還有利于了解已發(fā)現(xiàn)的重金屬耐受能力強(qiáng)的生物類別，提高植物修復(fù)技術(shù)水平。對(duì)蛋白質(zhì)試劑應(yīng)用的研究將繼續(xù)為實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)提供不竭動(dòng)力。

提問2：習(xí)近乎總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”，結(jié)合今天所學(xué)知識(shí)回看這句話，你有什么新的感受？

學(xué)生2：保護(hù)環(huán)境非常重要，保護(hù)環(huán)境需要科技的力量。

學(xué)生3：蛋白質(zhì)的變性對(duì)保護(hù)環(huán)境有非常重要的作用。

總結(jié)：“綠水青山“是保護(hù)環(huán)境，環(huán)境保護(hù)是為了使人類的生產(chǎn)生活環(huán)境更好，保護(hù)環(huán)境其實(shí)就是在保護(hù)人類自己。

設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)所學(xué)知識(shí)在我國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上農(nóng)業(yè)、環(huán)境治理等領(lǐng)域應(yīng)用的介紹，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，更激發(fā)學(xué)生保護(hù)祖國(guó)大好河山的情感態(tài)度。

拓展3：青蒿素與“蛋白質(zhì)變性”

資料3：英國(guó)《自然一通訊》雜志公布的一篇寄生蟲學(xué)論文，揭示了抗瘧疾藥物青蒿素的作用機(jī)制——確定青蒿素可針對(duì)124多種蛋白質(zhì)發(fā)生作用，作用后產(chǎn)生無法逆轉(zhuǎn)的結(jié)合。其中很多蛋白質(zhì)均參與了寄生蟲必需的一些生物過程。

提問3：請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析青蒿素是如何使瘧原蟲失活的？

學(xué)生4：青蒿素使瘧原蟲的蛋白質(zhì)變性，病原蟲失活。

資料4：在中華民族偉大復(fù)興的征程上，從吳憲到袁隆平到屠呦呦一代又一代科學(xué)家心系祖國(guó)和人民，不畏艱難，勇攀高峰，無私奉獻(xiàn)，為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、人民生活改善、中華民族發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

設(shè)計(jì)意圖：以青蒿素與“蛋白質(zhì)變性”的聯(lián)系，回扣該節(jié)課的思政情感線，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)愛國(guó)科學(xué)家的崇敬之情，體會(huì)科學(xué)研究是一個(gè)新老交替、傳承創(chuàng)新的過程。

5．總結(jié)提升

資料：習(xí)近平總書記在中央人才工作會(huì)議上的講話——新時(shí)代更需要繼承發(fā)揚(yáng)以國(guó)家民族命運(yùn)為己任的愛國(guó)主義精神，新時(shí)代更需要繼承發(fā)揚(yáng)以愛國(guó)主義為底色的科學(xué)家精神。

提問：通過今天的學(xué)習(xí)，你對(duì)這段話有什么薪的理解？

學(xué)生回答：學(xué)習(xí)科學(xué)家精神，報(bào)效祖國(guó)、從我做起，繼承和發(fā)揚(yáng)優(yōu)良的愛國(guó)傳統(tǒng)……

設(shè)計(jì)意圖：教師寄語(yǔ)學(xué)生，學(xué)習(xí)科學(xué)家們的愛國(guó)主義情懷、科研探索精神和無私奉獻(xiàn)精神，鼓勵(lì)學(xué)生在新時(shí)代的背景下以自己的努力傳承和發(fā)揚(yáng)寶貴的科學(xué)家精神。

三、融合課程思政的教學(xué)反思

該節(jié)課以一系列我國(guó)科學(xué)家的研究創(chuàng)舉實(shí)例為思政情感線，融人文、科技、社會(huì)發(fā)展于課堂中。課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過展示、討論匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)探究等豐富活動(dòng)，表達(dá)內(nèi)心所思所感，切實(shí)感受科學(xué)家精神，充分感悟資料背后帶來的情感價(jià)值。其中，吳憲教授及蛋白質(zhì)“變性說”為核心問題的思政元素情境，使學(xué)生充分體會(huì)到探究?jī)?nèi)容不僅有知識(shí)價(jià)值，更凝聚了科學(xué)家們的心血，強(qiáng)化思政元素的育人功能。