新课程理念下的生物课堂教学（四）基于关注现实生活与社会的生物课堂教学

生物学是与现实生活密切相关的科学，诸如热点的新闻、医疗健康、个人生活、当地资源、环境保护等，都含有与每个人切身利益相关的生物学问题。

高中生物课程标准提出了“注重与现实生活的联系”的理念。基于这一理念，课程标准在必修模块内容的选择上，注重反映科学知识的新进展与实际应用，强调教师要引导学生从生活经验中发现和提出问题，并用有关知识分析和解决社会生活中的问题。在选修课三个模块的确定上直接指向了生物科学与技术的实践与应用，引导学生关注社会、关注生活、关注身边的科学与技术，以及关注现代科学技术的发展对人类生活的影响。

但是，课程标准的理念以及教材编写的意图，最终必须通过教师的教学来实现，落实课程标准的这一理念，不仅是教材编写者的任务，也是生物教师的责任。

一、要贴近学生的生活，面向学生的生活世界

教学案例1：“癌症的预防、诊断与治疗”教学片段

师：癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。由于癌症的早期发现比较困难，而晚期的治疗还缺少有效的手段，所以癌症的预防就显得格外重要。根据癌变的原理，你觉得预防癌症应该从哪儿入手呢？

生：癌细胞的形成原因是原癌基因及抑癌基因发生了突变，因此预防就应该从避免原癌基因及抑癌基因的突变入手，也就是应该远离致癌的因子。

师：分析得有道理。那你认为你及家人的日常生活中，哪些做法会增加患癌症的机会？哪些做法有利于防癌？在我们的生活中应该怎样远离致癌因子呢？请同学们先作讨论，然后再进行交流。

（讨论、交流）

师：通过讨论，我们加深了对如何预防癌症的认识，进一步明确了要预防癌症，需要有健康的生活方式。人类在与癌症的长期斗争中，不仅提高了对预防癌症的认识，在癌症的诊断与治疗上也取得了重大的进展。根据你已有的知识，设想如果你是一个医生，你觉得要判断细胞是否发生了癌变可以从哪些方面进行分析与诊断？

（学生讨论）

生1：我认为可以对怀疑属于癌细胞的细胞成分和结构进行分析，因为癌细胞成分和结构会发生改变，这是癌细胞的特点。

师：分析得非常好。根据癌细胞的特点，目前医药上常采用病理切片的显微观察、CT、核磁共振等方法。

生2：癌细胞形成的根本原因是基因突变，因此如果我们能够诊断细胞的原癌基因或抑癌基因是否发生了突变，就可对癌细胞作出判断。

师：很有道理！癌基因检测是早期诊断癌症的一种重要方法。刚才我们分析的是细胞是否发生癌变的判断，如果你是一个医生，要对癌症的患者进行治疗，根据你掌握的知识，你觉得可以从哪些方面进行考虑呢？

（学生讨论）

生2：我知道癌症的治疗方法有手术切除、化疗与放疗。

师：你说的三种方法是目前治疗癌症最常用的方法。手术切除的作用好理解，化疗与放疗是怎么回事？

生3：化疗是用化学物质杀死癌细胞，放疗是用放射线杀死癌细胞。

师：除了考虑杀死细胞外，还有别的思路吗？

生4：还可以抑制癌细胞的分裂，癌细胞的危害在于它能无限地增殖。如果通过药物抑制癌细胞的增殖也就起到了治疗的作用。

师：非常好的想法。抑制细胞的分裂可以通过什么途径来实现呢？

生5：可以通过抑制癌细胞DNA的复制或相关蛋白质的合成来实现。

师：如果抑制了癌细胞的DNA复制，那么癌细胞就停留在了细胞分裂的哪个时期？

生5：间期。

师：如果抑制了细胞分裂过程中纺锤体的形成，那就使细胞分裂停留在了什么时期？

生6：分裂期。

师：可我们知道，进行化疗的时候常常会有副作用，为什么化疗会有副作用呢？

生7：那是因为药物不仅作用于癌细胞，也会作用于正常的细胞。

师：如果能让药物只针对癌细胞起作用而不影响正常的细胞那多好啊，就像导弹一样能定向识别找到目标。目前，这种药物已用于癌症的治疗，人们形象地叫它生物导弹。如果你是相关的研究人员，你觉得研制这种生物导弹需要解决哪些技术问题呢？

（学生讨论）

生8：需要解决如何识别癌细胞的问题。

生9：需要解决把药物送到癌细胞并且作用于细胞的问题。

……

师：大家的分析都很有道理。用于治疗癌症的生物导弹能够识别与追踪癌细胞，药物被包裹着送到癌细胞，通过与癌细胞的融合或被癌细胞吞入而发挥作用。你们认为可以找哪种物质来识别癌细胞？包裹药物的结构又是利用哪种物质来构成的呢？

生10：识别癌细胞的物质可利用抗体，因为抗体具有特异性识别功能。

生11：包裹药物结构可利用磷脂，我们在学习生物膜系统时学到过，利用磷脂制成的小球体，可以包裹着药物，运输到患病的部位，通过小球膜与细胞膜的融合，将药物送入细胞。

师：分析得非常好。刚才我们分析的这些治疗方法都是针对杀死癌细胞的，如果我们拓展一下思路，看还有没有从其他方面进行考虑的呢？

生12：癌变的本质是基因发生了突变，那么我想还可以考虑针对基因进行癌症的治疗。

师：从基因着手，这就是所谓的基因治疗。

生13：我觉得还可以通过提高免疫力的方法来治疗，如果癌细胞能够被免疫细胞或物质有效地杀死，那也就达到了治疗的目的。

师：这也是一条有效的途径。

……

癌症尽管多发于中老年人，但青少年也有得癌症的风险，更重要的是青少年将来也必然要走向中老年，青少年时养成的生活习惯与方式直接影响到他们现在与未来的健康。而且对青年学生来说，他们不仅需要关注自身的健康，也应该关注他人、关注家庭及其他社会成员的健康，因此癌症的预防与每个人都是相关的。

癌症的诊断与治疗尽管与学生现在的生活似乎没有直接的关系，但学生未来的职业还未确定，他们中很可能会有一部分人将会从事与医药卫生相关的工作，也有可能正是因为教师的教学引导使学生将立志于从事与人类健康相关的研究与工作。因此，在本教学案例中，教师重点引导学生在已有知识的基础上讨论癌症的预防，同时也没有忽略让学生分析癌症的诊断与治疗的方法及前景。

引导学生关注生活，需要让教学内容贴近学生的生活。将学生的视角引申到现实的以及未来的生活世界，在这种生活的背景中学习生物，为现实生活服务，为社会的发展进步服务，这不仅是理解与应用知识的需要，更是对科学价值的追求。

二、要联系社会，关注社会

教学案例2：“生态环境的保护”的教学设计

1.预先布置资料搜集、调查等任务（可结合研究性学习课程开展）

第1组：搜集资料，以及调查分析近百年来全球人口以及中国人口、北京市人口增长的特点与规律。

第2组：搜集资料，比较分析我国与世界主要国家生态环境现状与特点。

第3组：搜集资料，分析人类的生产活动给环境带来的影响。

第4组：调查北京市或某区（县）固体生活垃圾的数量及处理方法。

第5组：调查北京市河流、湖泊水质以及空气质量的现状及近几年来的变化，分析这种现状与变化的相关因素。

第6组：以“保护人类的共同家园——地球”为题，搜集资料，分析人类的行动措施，论述我们应该采取的行动策略。

提示学生：

(1)搜集的资料要有代表性，能突出重点。对资料的取舍一方面要考虑到我们所面临的生态环境危机，另一方面也应该充分考虑到人类为保护环境所采取的措施与行动。

(2)各小组成员必须有分工、有合作。要制作好PPT，确定上课发言的代表。每组发言时间控制在8分钟左右。

2.课堂交流（两节课连上）

6个小组分别就各自的课题作分析与说明。每组介绍完成后，其他同学可就报告的观点与内容提出质疑。

教师根据学生的汇报交流作总结与归纳。

3.活动：角色模拟

生物资源的保护与利用往往存在一定的矛盾与冲突，不同的利益者对保护与利用也会持不同的看法。比如面对一片森林，当地行政长官、开发商、当地居民、环保主义者等都会持不同的意见。如果你是下面角色中的一员，请你发表对这片森林开发利用的意见与建议，并陈述你的理由。

角色——

行政官员：市长等政府领导；

当地居民：从事农、林、牧、渔等业的当地居民；

专业人员：科学家、技术员；

经营者：商人、企业主；

执法者：司法人员、护卫人员；

保护主义者：保护协会成员；

教育工作者：教育机构工作者、教师；

学生：大中小学学生。

课堂要联系社会、关注社会。“生态环境的保护”这部分内容，如果仅从知识的角度来看，课标的要求并不高，而且也不难理解，即使教师不讲，学生看书也都容易明白。但在本教学设计的第1个环节中安排的资料搜集与调查，需要学生走进社会，去图书馆、环保、环卫、社区等部门查找资料与进行调查。第3个环节则是对现实社会的一个模拟，让学生从某个社会成员的角度去思考与解决问题。这样的处理，一方面可以加深对课程学习内容的理解，拓展课程学习的内容，打开学生的视野，提高学生获取信息、处理信息的能力；另一方面可以提高学生对社会与生活的理解与感悟，体会到生物学与社会生活的关系，懂得生物的真正价值，并增强学生的社会责任感。

三、要了解科学的发展，关注科技的发展水平

教学案例3：“人类遗传病”教学设计片段

师：随着科学和技术的发展，致病基因不断地发现，诊断的办法也在不断改进。同学们知道2007年诺贝尔生理学奖获奖者是因为他们在哪方面取得的突出研究成果而获奖的吗？

生1：我从电视中看到了，好像是叫“基因靶向技术”。

师：对。2007年10月8日，诺贝尔生理学或医学奖在斯德哥尔摩揭晓，美国科学家马里奥·卡佩奇和奥利弗·史密斯、英国科学家马丁·埃文斯因为在“基因靶向技术”方面的突破性成就而获得了这一殊荣。这一技术对于发现和寻找遗传病的致病基因以及遗传病的治疗都有着十分重要的意义。我们来看一段资料。

（展示资料）

50多年前，美国科学家约舒亚·莱德伯格发现了基因的“同源重组”现象（因为这个发现其获得了1958年的诺贝尔生理学或医学奖）。大多数高等生物的细胞内含有两套染色体，一套来自父亲，一套来自母亲。这两套遗传系统绝大部分都是一样的，只在少数几个地方有所不同。莱德伯格发现，来自父亲的某段染色体会和来自母亲的对应片段发生互换，这就是所谓“同源重组”。

上世纪80年代初，美国犹他大学的马里奥·卡佩奇博士突发奇想，觉得“同源重组”可以作为工具，对染色体上的基因加以改造。具体做法是先用靶细胞的某段DNA作为模板，在实验室里制作一段“同源”的DNA，然后把它导入细胞，诱导细胞的染色体和这段DNA发生“同源重组”。这样一来，外来的DNA就可以准确地整合进细胞的染色体内，代替原来那段基因。几乎与此同时，美国北卡罗莱纳大学的奥利弗·史密斯博士也在进行类似实验。

师：根据这段资料，我们可以看到科学家想利用同源重组，用外源的DNA片段来替换细胞中原有的DNA片段。这种替换有什么实际的意义呢？

（学生讨论）

生2：我想，利用这种替换，就可以用正常的DNA片段来替换异常的DNA片段。这样就可以用来治疗某些遗传病。

师：这是一个非常合理的想法吧？史密斯当时的研究目标就是想利用这种方法治疗遗传病。有些遗传性血液病的病因是血红细胞基因变异，史密斯设想利用“同源重组”把正确基因导入到骨髓造血干细胞中，修改其错误。如果成功，病人就能依靠被修复的造血细胞生产健康的血红细胞，病就可以治好了。还有科学家设想，在合成“同源”DNA时做点手脚，改变某个关键的顺序，被修改后DNA仍然可以和细胞发生“同源重组”，但整合进细胞中的外源DNA却是坏的，无法正常工作。这样一来，这个基因就被人为地“敲除”了。科学家经过大量试验，证明这个方法是可行的，人工引入的DNA片段确实可以和细胞原有的染色体发生“同源重组”。

师：用一个坏的无法正常工作的外源DNA来替换细胞中原有的基因，这样做有什么价值呢？

（学生讨论）

生3：这样可以知道被替换的基因有什么功能。替换后如果某一性状不再表现或者表现出某种异常，那说明这种变化与被替换的基因是相关的。

师：分析得非常好。科学家先通过基因重组的办法，对小鼠胚胎干细胞进行基因修饰——将胚胎干细胞中的靶向基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。这种小鼠长大后，体内部分细胞内存在被修饰过的DNA片段，而一些可疑基因已经被“敲”掉了。如果“敲掉”小鼠生殖细胞里的目标基因，则出生后的小鼠体内所有的细胞都是被“修饰”过的。

师：1989年，科学家们培育出了首只“基因敲除”小鼠，他们通过多次“敲”，在小鼠体内发现了导致莱一二氏症（又称自毁容貌综合症，属Ｘ－连锁隐性遗传）的基因。迄今为止，科学家们已培育了500多种存在不同基因变异的小鼠，总数超过10 000只。科学家认为，这些敲除过的小鼠对于人们研究遗传病、攻克遗传病有着十分重要的意义。同学们，你们是如何理解这些基因敲除后的小鼠对攻克遗传病的意义呢？

（学生讨论）

生4：可以帮助人们找到遗传病的致病基因。

生5：可以利用这些小鼠进行治疗的研究。

……

师：分析得很好。由此可见，基因靶向技术对人类治疗遗传病能起到至关重要的作用。当然，基因靶向技术只是向人们指明了一条通向攻克遗传病的道路，要达到目的还有很长的路要走，还有待于科学家不懈努力，也期待同学们在不久的将来能够在这方面有所作为。

案例3结合“人类遗传病”的教学向学生简要介绍了2007年诺贝尔生理学奖——“基因靶向技术”。由于这一技术及其应用的基本原理在学生已有的知识及可接受的知识范围内，因此教师及时地将这一最新的科技发展的内容结合到了相关的教学内容中。这样，不仅可以让学生了解科学技术的发展水平，而且可以让学生体会到生物科学知识的应用价值与前景。

学生生活在社会中，并最终走向社会，让他们了解社会的发展状况，了解科技的发展状况，使学生有时代感，有利于培养学生的社会责任感，对于他们的现在和将来都是极其重要的。