生物学科核心素养下的课堂教学案例初探

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  1教材分析
  “关注生物技术的伦理问题”是人教版普通高中新课程标准实验教科书生物《选修3·现代生物科技专题》专题四第二节的内容。本节是在学习了基因工程、细胞工程、胚胎工程三大工程技术的理论知识基础后,对由克隆人、设计试管婴儿、基因检测引发的伦理问题进行讨论。通过学习三大工程技术的理论知识,学生已能较深切地感知生物技术在医药和农业生产上所发挥的巨大作用,而面对生物技术可能带来的负面作用,既需要科学家的高度责任感、法律法规的约束,又需要公众理性的参与讨论。通过本节内容的学习,教师引导学生积极运用生物学知识和方法,关注社会议题,参与讨论并作出理性的解释。
  2教学目标
  通过对克隆人的研究现状及争论的讨论,能够基于生物学原理作出理性的解释和判断;
  能够根据试管婴儿和设计试管婴儿的区别,分析案例中的设计试管婴儿的利与弊;
  通过讨论基因检测的利与弊,能够基于生物学事实运用批判性思维审视该技术。
  3课前准备
  教师准备:基因编辑婴儿事件新闻素材、电影故事梗概、对话台词、PPT课件、导学案。
  学生准备:预习本节内容,熟悉角色扮演台词,导学案的基础知识。
  4教学过程
  4.1热点新闻导入,点题并设疑
  教师以新闻“世界第一例能够天然对抗艾滋病的基因编辑婴儿诞生”开始新课,并提出问题:这则新闻是否让你震惊?当学生聚焦到天然对抗艾滋病时,教师再呈现三则相关新闻——逾百名科学家联名反对谴责、科技部副部长的声明及中国科协生命科学学会联合体发表的声明,引导学生关注基因编辑婴儿的争论。教师适时设疑:为什么许多科学家、科研协会及中央政府都明确地发出反对的声音?基因编辑婴儿的诞生涉及哪些熟悉的现代生物技术?就相关争论,你能独立作出自己的解释和判断吗?从而使学生带着问题进入本课。
  4.2动机分析切入,讨论并判断
  教师提供电影《逃出克隆岛》故事梗概,并提出问题:主人公被克隆的目的是什么?但学生将注意力从众多的故事线索中集中到“器官提供者”时,教师追问:如果可以选择去克隆自己,你又是基于什么用途或目的?学生自发讨论,教师组织学生交流,并深化问题:克隆人涉及的现代生物技术有哪些?治疗性克隆和生殖性克隆的区别是什么?科学家反对、支持克隆人的理由分别是什么?伦理学家为什么反对克隆人?
  学生带着相关疑问,利用学案,以小组为单位交流讨论其中“克隆技术引发的伦理问题”部分基础知识,在课前自主学习的基础上初步达成共识,再由小组代表展示学习成果。学生互评后,教师精讲点拨以完善,使学生明确治疗性克隆与生殖性克隆的区别。
  接着,教师提出问题:公众和科学家主要针对哪种克隆展开争论?科学家反对、支持克隆人的理由分别是什么?伦理学家为什么反对克隆人?教师引导学生进一步深入学习教材,总结反对克隆人的理由和支持理由,使学生像科学家一样思考并尝试用科学的语言去表达。
  针对克隆人的争论,教师继续提供两个讨论题:①根据伦理学家和科学家看待克隆人的不同观点,谈谈你是否支持克隆人,并说明理由。②假如你身边的某同学是克隆人,你会怎么看待他/她?学生通过小组讨论,向同组同学表明自己的观点及理由,在同组同学的帮助下完善自己的论据,或尝试是否能说服与自己观点相左的同学。学生完成讨论活动后,小组选出代表在班级展示本组互学成果,小组之间在需要时可以辩论或补充证据,教师适时引导,使小组发言中的观点能围绕生殖性克隆和治疗性克隆展开。通过组内讨论、组间辩论,学生能够依据生物学原理技术去理性分析生殖性克隆的争論,同时关注生物学技术引发的社会伦理讨论。
  4.3未来场景潜入,比较与分析
  教师提供角色扮演台词:
  家长A:“你家宝宝的微积分这次考了多少分?”家长B:“哎,别提了!才99分,全班倒数第三。”家长A:“你家孩子之前没定制数学加强款呐?”家长B:“我们家孩子爸爸嫌贵呀,只买了6个基因包,全癌症免疫和长跑、双眼皮显性遗传都有了,结果数学加强这块,就没买最新款。”
  两位学生进行角色扮演,模拟发生在未来的两位学生家长的对话。
  在学生表演完后,教师提出问题:对话中的“数学加强款”“全癌症免疫”“长跑显性遗传”“双眼皮显性遗传”等性状的改造需借助哪种现代生物技术?学生回答:转基因技术。教师追问:改造人类的性状过程目的基因的受体细胞是什么?学生回答:受精卵。教师继续追问:改造受精卵的基因组到其完成个体发育又需要借助哪些现代生物技术?学生思考、讨论后回答,教师肯定学生说出的正确技术,设疑过渡:这一天一定会到来吗?现代社会对待设计试管婴儿的态度是什么呢?
  教师利用学案,首先组织学生以小组为单位交流讨论其中“设计试管婴儿引发的伦理性问题”部分基础知识。学生在课前自主学习的基础上初步达成共识。学生交流讨论完成后,小组代表展示学习成果。学生互评后,教师精讲点拨以完善,使学生明确设计试管婴儿的涵义、试管婴儿与设计试管婴儿的区别。
  教师提出问题:反对设计试管婴儿的理由是什么?支持设计试管婴儿的理由是什么?我们国家对待试管婴儿的态度是怎样的?以引导学生回归教材,总结科学家伦理学家反对设计试管婴儿的理由,部分科学家支持该技术的理由,使学生追寻着科学家的足迹去探索。
  针对设计试管婴儿的争论,教师提供合作探究的情景及问题:2003年7月,中国卫生部在《体外受精一胚胎移植及其衍生技术规范》中规定,实施“体外受精一胚胎移植及其衍生技术规范”必须获得卫生部的批准证书。假如你是一名官员,有一对夫妇为生男孩而提出设计试管婴儿,你是否批准呢?理由是什么?若他们是一对不孕夫妇呢?若他们生了一患病女孩,到处求医,均未获得合适的骨髓,你能为他们想出办法吗?学生通过小组讨论,向同组同学表明自己的观点及理由,在同组同学的帮助下完善自己的论据。学生完成讨论活动后,小组选出代表在班级展示本组互学成果,进行组间的交流,让设计试管婴儿技术的利与弊在讨论和交流中得到理解和认同。
  4.4形象图片直入,阅读并审视
  教师展示一张基因身份证的图片,同时呈现基因身份证的涵义,并提出问题:你想拥有这样一张身份证吗?如果你的入学、就业需要你提供于此相关的信息,你又怎么看?教师引导学生带着疑问阅读教材“热点问题讨论3”,使学生初步了解基因检测在现实生活中的应用及应用中发生的问题,基于生物学的基本观点理解基因检测的争论,关注基因检测与伦理道德教育与立法等社会因素的联系。
  4.5
  回扣热点新闻,释疑并展望
  教师再次提及新课开始时的问题:为什么许多科学家、科研协会及中央政府都明确地发出反对的声音?基因编辑婴儿的诞生涉及哪些所熟悉的现代生物技术?就相关争论,你能独立作出自己的解释和判断吗?学生自主发言,教师最后总结:我们现在的学习及已经掌握的生物学知识也许不能让我们阐明基因编辑技术的原理及局限,但是我们应该有关注社会热点中的生物学议题的意识,并且学习还在继续。
  5教学反思
  “关注生物技术的伦理问题”的内容适合学生用于提高自身审视生物学社会议题、基于生物学的认识参与社会事务的讨论并能够做出理性解释和判断的素养。课程设计时,教师精选相关新闻素材、角色扮演台词等切入主题,并且通过递进式的问题串逐步深入,由自身切身利益或相关应用再到对生物技术部分不成熟之处及伦理争论的思考。围绕问题和教材,教师组织学生通过阅读思考、小组讨论及组问辩论等形式去学习交流,达成教学目标,从而突破以往以讲解教材为主的局限。
  在课堂实践中,导入主题的素材确实能激起学生的兴趣,而递进式的问题串在起始时也能让学生有话可说,但是深入探讨对基因工程、细胞工程及胚胎工程的相关内容及科学思维要求较高,使得学生展示显得有些被动。教师可通过细化问题设计及精心组织课前预习来改进。
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