“基因工程及其應用”一節的翻轉課堂教學

陳 暅

（蘭州交通大學東方中學，甘肅 蘭州）

隨著教育技術的發展，教育迎來了第三次變革。翻轉課堂教學法充分展示了教育與信息技術的融合，翻轉課堂強調“先學后練，先學后教”，學生在課外按照自定進度觀看網絡視頻后，整理自己的收獲和困惑，然后在課堂內交流、探究、解惑、完成作業，最后教師安排下次學習任務。區別以往的“先教后練，先教后學”，是從學生需求出發，讓學生自主學習。

高中生物“基因工程及其應用”一節安排在必修二《遺傳與進化》模塊第六章，下面以本節教學為例，介紹翻轉課堂教學法在教學中的應用。

一、教學內容分析

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

二、教學準備

本節課采用翻轉課堂教學法，在課前根據教學內容編寫了課堂學習任務單，根據教學重難點，分別錄制了“基因工程的操作工具”和“基因工程的操作步驟——以轉人胰島素基因的大腸桿菌為例”兩節微課。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布在微信公眾平臺和優酷自媒體。微信公眾平臺是名為“rihengedu”的訂閱號（主要方便手機用戶）；優酷自媒體的網址是：i.youku.com/rihengedu（主要方便電腦用戶），并要求學生結合自主學習任務單進行自主學習。

三、教學過程簡介

用PS圖片“蝴蝶翅老鼠”創設情境導入新課。

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：將蝴蝶翅膀的相關基因導入老鼠受精卵中，將受精卵培育成個體，該基因在老鼠體內表達，則可獲得“蝴蝶翅老鼠”。

師：蝴蝶翅膀的相關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，因此需要一些相關的微觀工具進行操作。請大家以小組為單位討論“自主學習任務單”中的“任務一”：通過閱讀教材或觀看微課，列表總結基因工程的操作工具及其作用。

展示與小結：請先完成的同學將自學成果總結在黑板上。

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

小組討論“自主學習任務單”中的“任務二”，并對“任務二”中問題的小組討論結果進行質疑論證，力求精準。

教師小結：基因工程的操作步驟：提取目的基因→目的基因與運載體結合→將目的基因導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定。

頭腦風暴——問答展示“任務三”：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。

學生經過幾分鐘思考，每個小組推選一名同學說說自己的想法。

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

最后學生自主完成課堂練習。

四、教學反思

第一，教師根據自己學生的特點和教學內容，錄制相關的微課，并通過網絡媒體平臺發布，指導學生在課前完成自主學習，在課堂中通過討論等活動使學生深入理解教學內容并完成作業，可以有效提高教學效率。第二，通過網絡可以獲得海量的學習資源，因此，教師并不需要為每節課錄制相關的微課等教學資源，可以對網絡現有資源進行篩選和編輯，提供給學生學習。第三，受軟硬件條件的限制，并不是所有學校都有條件開展翻轉課堂教學法。比如，在本節的教學中，因為有部分同學無法通過網絡學習，所以課前任務的完成只能借助于課本，使學生的課堂學習遇到些困難，只能通過教師的個別輔導來完成。最后，在翻轉課堂的實踐中，學生的學習環境、學習方式等更具個性化，這為教師如何為學生提供更豐富的教學資源提出了挑戰。