以STS教学模式实施“生命活动的主要承担者蛋白质”一节的教学

李颖俊

“科学、技术与社会（STS）”教育是多年来世界各国理科教育改革中形成的一种新的科学教育理念，其基本立足点是强调科学、技术、社会之间的相互关系，和以往的一些教学模式相比，STS教学重视从问题出发进行学习，强调以学生发展为中心，强调科学的探究过程，注重教学内容与生活和社会发展的联系［１］。因而高中生物新课程标准的“提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系”［２］这四个基本理念在STS教学模式中能得到充分体现。我在“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节的教学中尝试采用STS教学模式，改变传统教育模式，提高生物学教学内容的社会针对性，改革生物教学方法，强调参与，突出能力的培养。具体的实施方案如下。

1.分析本节的教学目标

依照教学大纲的要求，“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节的教学目标是说明氨基酸的结构特点和氨基酸形成蛋白质的过程，概述蛋白质的结构和功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者，关注蛋白质研究的新进展。其中重点是氨基酸的结构特点和氨基酸形成蛋白质的过程，还有蛋白质的结构和功能，而难点是氨基酸形成蛋白质的过程和蛋白质结构多样性的原因。从新课程的要求和STS教学模式的角度对此进行挖掘，采用小组合作法和游戏教学法，可使学生认识氨基酸的结构特点和氨基酸形成蛋白质的过程，突破教学的重难点。这种学法使学生在使用合作交流中分享成功与快乐，提高学习效率，有利于培养学生的合作精神和社会活动能力，这也正是STS思想的体现；通过案例教学法和决策模拟法掌握蛋白质的结构和功能，认同蛋白质是生命活动的主要承担者，关注蛋白质研究的新进展，让学生增进对知识的认识，并提高学生运用科学知识解决问题的能力。

2.教学过程中渗透STS教学思想

本节内容的设计首先是要求学生在课前预习时分小组通过各种渠道调查缺乏蛋白质引起的疾病并了解哪些食物富含蛋白质。在课前五分钟时请学生讲述他们收集的资料并以此导入新课，进入课本上的问题探讨环节，讨论第三个问题时以“氨基酸和蛋白质的关系是什么？”引入氨基酸及其种类的学习。按照传统老师讲述为主的方式学习这个知识时，发现学习过程中学生的兴趣并不高，教学效果不好。现在改为采用小组合作法，将学生分成若干四到六人的小组，以小组为单位合作讨论学习，然后老师提出“判断某分子是不是氨基酸的依据是什么？不同氨基酸的区别是什么？”等问题，由学生讨论，组内成员间合作交流。交流时，每组同学都不仅在组内交流，而且倾听其他组的介绍，进行分组交流，通过这种交流建构相关的知识和概念。

其次进入氨基酸形成蛋白质的过程的学习，在解决这个问题时充分发挥学生的主观能动性，通过游戏教学法学习，方法是请两个同学伸开双手并拢双脚构成一个十字形，并指出氨基酸分子通式类似于这个形状，而且指定两位同学两只手分别对应氨基酸分子通式的氨基和羧基，头和并拢的腿对应R基和－H，然后请两位同学手牵手模拟二肽的形成，并接着和学生讨论他们是怎样连在一起的，能否更多的同学模拟氨基酸然后连在一起。学生完成了这一游戏后以小组合作形式讨论蛋白质形成过程并主动建构出这一知识。这样通过学生参与游戏改革了教学方法，增强了学习的趣味性。接着与生活相联系，讨论进入人体消化道的蛋白质食物如何转化为人体自身的蛋白质，由此学生也可知道为什么胰岛素不能口服这一问题，这体现了STS教学思想中的渗透与社会生产、生活密切相关的生物技术和常识。综合上述所学知识，蛋白质是氨基酸组成的，氨基酸有20种，请学生讨论10个氨基酸组成的长链可有多少种排列。可用一个组单词小游戏引导学生思考，如T、L、H、E可组成多种不同的单词。由此学生可推出10个氨基酸组成的长链，可写出2010种互不相同的长链。

由上述内容引入下一知识的学习——氨基酸分子互相结合的方式。在这部分的教学中，遵循“感知、理解、巩固、应用”的规律，通过阅读课本，师生交流，让学生感知和理解氨基酸分子间脱水缩合的结合方式，并由师生共同总结相关的数学规律。然后设计一道STS内容的训练题巩固和运用，题目是：如今人们已不必因为患了糖尿病而胆战心惊，用胰岛素对付糖尿病已是一般的医药常识。已知胰岛素含有A、B两条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键由两个—SH连接而成）连接，在A链上也形成1个二硫键。

（1）胰岛素分子含有肽键多少个？（2）从理论上分析，胰岛素分子至少有几个氨基，几个羧基？（3）51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少多少？

通过这个巩固和运用，知识的理解更加丰富和深刻，记忆更为牢固和精确，可训练生物学基本技能，培养学生运用知识分析和解决现实问题的能力。

最后，师生一起讨论总结蛋白质的元素组成、基本单位、结构多样性的原因，并请学生阅读蛋白质功能这一部分内容。教师此时在课件中提供素材：牛奶中营养丰富，蛋白质含量高，青少年生长发育需要大量的蛋白质，推广学生饮用奶是否有意义，请学生就此案例提出自己的见解，并进而讨论人类研究蛋白质的功能有什么意义，中国科学家在蛋白质方面开展了哪些研究。在上述过程中，注重教学内容与生活和社会发展的联系，渗透STS教学思想，使得整个教学和传统教学相比，更注重培养学生全面的科技素养，更关注社会的生物科技问题，具有更开放的教学结构和教学空间，也更符合素质教育的思想。

3.教学反思与体会

在STS教学思想下的“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节课的教学不仅达到了知识目标和技能目标的要求，而且培养了学生发现问题、解决问题的能力，以及与人合作、交往的能力。通过反思这节课的教学，我体会到了STS教学理念的课堂渗透模式中应该特别注意渗透STS的相关内容，还要注意渗透的方法，其中比较受推崇的方法有调查法、决策模拟法和小组合作法，只有在教学过程用合适的方法渗透STS的相关内容，才能真正利用好STS教学思想，使之更好地为生物学科教育服务。

参考文献：

［1］钟启泉，陆建身.生物教育展望.上海：华东师范大学出版社，2001：385-425.

［2］中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003.