备课“五问”——以“蛋白质工程的原理和应用”为例

 

来源公众号：蒙蒙细语　作者：蒙庚阳 

蒙蒙细语的教学后记都是记录自己的常态课，很普通，很基础，没特色，但真实，对自己的教学有帮助。

虽然不同的教学内容往往采用不一样的教学方法，但每上一堂课之前，我们都可以先通过下文的这“五问”来提醒自己，备课是否充分。

对于“蛋白质工程的原理和应用”这一节的教学而言，大约有三分之二的内容属于旧知识，三分之一属于新知识，因此，第一问，蒙蒙细语就先从新旧知识的角度说起。

一问

新旧知识是否有效融合？

温故而知新，可以为师矣。

——孔子

假如让我把全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之曰：影响学习的唯一重要的因素，就是学习者已经知道了什么。要探明这一点，并应据此进行教学。

——奥苏伯尔

1.1 反馈调节

分析玉米赖氨酸含量的例子时，要让学生明白，无论是动物、植物还是微生物，都存在反馈调节，这是生物学重要的生理机制，是生物进化的结果，可以确保生物体不会造成资源的“浪费”，这与“稳态”概念也有着紧密的联系。

1.2 中心法则

在中心法则信息传递过程中，不存在“逆翻译”的信息传递，但人类总是希望从蛋白质的功能出发，反推基因的序列，进而寻找自然界没有的目的基因，这是从功能的角度去改变结构，也是“结构决定功能”的逆向思维，结构与功能的正向与逆向推理，就是“结构与功能”观在思维层面的双向运用。

1.3 PCR技术

蛋白质工程最终都要通过改造基因来改造蛋白质，基因的改造与扩增，往往离不开PCR技术，这为接下来要讲的定点突变技术奠定了基础。

课堂上并不是遇到旧知识就一定去复习与渗透，而是要看所复习的旧知识是否有利于促进新知识的获取，这才算是新旧知识的有效融合。

二问

情境创设是否真实贴切？

通过选取适宜的素材，再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境，让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用。

——《高考评价体系》

试题素材应贴近学生生活实际，以真实问题情境组织命题，应注重考查学生综合运用所学的知识和技能解决问题的能力。试题情境应围绕现实问题（包括热点问题）展开，尽量做到新颖、真实、科学、恰当，有一定的信息量和适当的复杂度，能够成为学生运用学科知识分析和解决实际问题的载体。基于试题情境的设问要有清晰的层次和严谨的逻辑，指向核心素养的不同水平。

——《普通高中生物学课程标准》

2.1 真实案例

教学为何需要真实案例，除了与上述高考评价体系与课标的要求有关以外，课堂实践经验还告诉我们，只有把所学知识贯穿到真实的情境里，知识才会变得更有意义，才会有利于学生对知识的理解与应用，可以避免读“死书”。

真实案例可以来自教材，也可以来自教材之外，如生活实际、科研文献、实验操作等。两种选择各有优缺点，使用教材的案例，优点是熟悉教材，缺点是激发学生学习兴趣的动力可能不足，使用教材之外的案例，优缺点恰好相反。

蒙蒙细语以提高玉米赖氨酸含量这个教材案例贯穿课堂，总结

基因工程与蛋白质工程的异同点时，让学生明白提高赖氨酸含量也可以用基因工程，而不是非要采用蛋白质工程，这样的设计也可以算是“一境到底”。

2.2 以此类推

有了改变赖氨酸含量的这个例子，那么，速效胰岛素、提高蛋白质的热稳定性、延长干扰素体外保存时间等这些应用都可以类比推理，因为这些都是通过改变某一个氨基酸来改变某一个碱基对的，都与定点突变技术有关。

2.3 其他拓展

虽然本质上都是通过改变基因来改变蛋白质，但改变以后，还需要进一步的加工与处理，才能应用，比如，降低小鼠单克隆抗体的免疫反应，就需要抗体人源化技术，这与上述例子有些差异，可以归为另一类的应用。

三问

问题设置是否具有深度？

教育的本质在某种意义上来讲就是培养学生的思维，而课堂是培养学生思维的最好场所。

——顾明远

教育能让你活得幸福，幸福取决于有意识的思维方式。

——泰勒·本·沙哈尔

3.1 趁机追问

本节教材的“思考·讨论”栏目，是让学生从氨基酸序列反推基因的碱基序列，理论上可以推出32种不同序列的基因，但得出结果后，可以继续追问学生，这么多种序列，在实际运用中，随意选用一种即可？是否还要考虑其他影响因素？

3.2 定点突变

按照上述的反推序列，理论上推导出多种基因，长序列的基因合成难道很大，假若我们可以通过改变某一个碱基来改变局部氨基酸序列，最终可以达到预期的目标，简洁高效，何乐而不为？那么，如何定点去改变某一个碱基？此时，就可以顺其自然引入定点突变技术。

3.3 等待研发

既然蛋白质工程是先从蛋白质功能的角度出发来设计的，那么，蛋白质究竟有哪些功能，人教版教材在必修1第2章就例举了蛋白质的五种功能，也因为这些功能，学生逐步理解了生命活动的主要承担者为什么是蛋白质，而不是其他化合物。

这就意味着，与激素、抗体、血红蛋白以及酶有关的应用，理论上都可以根据人类的需求从蛋白质的角度去修改，激素、抗体、酶，教材里都有具体的应用例子，可是镰状细胞贫血症是否可以考虑用蛋白质工程进行辅助治疗呢？假若你是药物研发者，可以从哪些角度去设计？

这些设问虽然不是教学重点，甚至“离题”，但对培养学生的发散思维很有帮助。

四问

课堂评价是否贯穿始终？

教育评价事关教育发展方向，有什么样的评价指挥棒，就有什么样的办学导向。

——中共中央、国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》

4.1课前评价

既然教育需要评价，那么课堂教学也同样需要评价，课前可以采用逆向设计思路，可以先确定预期结果，再确定合适的证据，最后才是设计学习体验。

4.2课中评价

学生回答问题时，就会暴露各种误区，需要及时根据现场反馈的答题信息及时纠正。

比如教材“思考·讨论”栏目，需要从氨基酸序列逆推基因碱基序列的过程，没想到多数学生已经遗忘，教师要提示先根据密码表写mRNA的碱基序列，再逆推基因碱基序列，展示中有的学生加入了起始密码与终止密码，值得肯定。还有，上文的趁机追问的问题，根据学生回答的问题进行现场评价。

4.3 课后评价

作业方式多种多样，我们可以根据学生实际布置合理的任务，蒙蒙细语写的这篇随笔（高中生物学“五大工程”的多元化作业设计）可以作为参考。

五问

课堂教学是否紧扣教材？

有些教师抛开教材而自行其是，忽略了教材中很好的素材，而选择与生物学核心内容学习关系不大的一些资料作为教学素材，生物课上得不像生物课，这种做法的指导思想就是对“范例”论的误读。有些教师在教学中不舍弃教材上的任何内容，包括旁栏思考题、小字排印的内容，而这些内容本是可以根据实际教学需要进行取舍的；教材安排的探究活动，教师因担心考到而每个必讲。这时，教材没有被看作范例，而是“规范”甚至“考本”。

教材是最重要的课程资源，是学生学习的阶梯，是教师教学的帮手，是生物学界、教育界在课堂里的代表；教材具有一定的权威性，也具有一定的局限性。

——《生物学课程哲学》（谭永平）

5.1 深度课堂

新高考改革，试题难度逐步增加，特别是科研情境，不仅文字量大，还需要更抽象的思维能力。

为了提升成绩，实际教学就会出现两种趋势，第一，平时训练的习题更难。第二，课堂深度会逐渐加深，有些甚至达到了大学层次。虽然这种方式对选拔尖端人才具有积极作用，但也会加重教学负担，因为对多数普通学校来说，学生可能需要侧重基础知识，侧重基本能力的培养。

蒙蒙细语看到许多有深度、很新颖的示范课，虽然起到引领作用，但并不一定适合普通学校的教学。

5.2 基础课堂

蒙蒙细语仅从县级中学的角度来说，许多常态课不一定往思维深度、情境陌生的方向去设计，一篇篇陌生的科研论文，原始的科学史材料呈现在课堂，让学生深入思考，培养思维，方法的确很好，但偶尔用用就行，因为多数学生的思维可能没有达到这么高的层次，常态课应该是先把教材理解透彻，对有疑惑的加以分析与解释，当然，像山东这样的选考试题，还需要从本省的实际情况去备考。

5.3 灵活课堂

薄弱的学校也有少量基础扎实的学生，优秀学校也有少量基础薄弱的学生，一端是基础知识，基本能力，另一端是高阶思维，复杂情境。应当如何兼顾？需要根据学生实际来平衡教学，也就是深度课堂与基础课堂得要有一定的比例。

备课时，不同的老师根据自己的教学需求，可以有六问、七问，甚至十问，无论是多少问，也都是在自我提醒：上讲台前，我们都准备好了吗？

（备注：写了那么多，其实蒙蒙细语都没有精力去慢慢仔细回头阅读，只顾着尽快能把自己的内心想法与课堂反馈一字一句写出来，体验一边写就一边思考的记录状态，每写完一篇随笔，心情就会瞬间舒畅许多，原来，写后记也是自我调节心态的有效途径之一，若是这样，也就无所谓字数的多少，写到自然停止就好，蒙蒙细语一直敬佩能把这样长篇赘述的随笔读完的老师们，您们才是蒙蒙细语学习的榜样，因为能静下心来阅读与学习就已经很难得。）

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