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《人类遗传病和遗传病的预防》教学设计

上海市南洋中学  蒋归鸣

 

【摘要】 本文以《人类遗传病和遗传病的预防》一节为例,在新课标背景下对情境化教学进行探索,培育学生的社会责任。

【关键词】 情境创设 社会责任

1 教材分析与设计思路

《人类遗传病和遗传病的预防》是上海科学技术出版社《生命科学》教材(高中)第3册第8章第4节的内容,内容主要包括:遗传病的常见类型、遗传病的预防。人类遗传病是人类社会的重要生物学问题,也是困扰很多家庭的难题。了解遗传病的发病规律,防止遗传病患儿的出生,是每一位学生都应关注和了解的。

《普通高中生物学课程标准(2017 年版)》的实施建议中[1]提出在教学中重视真实情境(包括社会热点)的创设,注意学科间的联系。本节课以三孩政策这一社会热点为切入,选择遗传学图景清晰的亨廷顿舞蹈症作为研究病例,通过欲生育二胎的夫妻所面临的困境,引导学生掌握遗传病的检测技术、了解遗传病的预防手段、探究遗传病的治疗方法,能够向他人宣传关爱生命的观念和知识,培养学生的社会责任。对复旦大学鲁伯埙、丁澦、费义艳等多学科团队关于亨廷顿舞蹈症的研究内容[2]进行编排,巧妙设计问题,引导学生在对该研究的讨论过程中发展科学思维,培养科学探究能力。

 

2 教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准,围绕培养学生核心素养的要求,制订了如下教学目标:

1)通过读表、读图等活动,从医学检验报告中获取染色体分析和基因检测的内容,对有效信息进行分析,基于生物学事实和证据探讨多种检测技术用于遗传病诊断的可行性。

2)通过分析再发风险率、讨论预防措施等活动,经历遗传咨询的一般过程,知道遗传咨询等措施可预防或降低遗传病的发生,增强学生的社会责任感。

2)通过对科学前沿研究的讨论等活动,运用归纳与概括的方法解释研究机理,初步体验科学探究过程,感悟多学科科学家共同解决问题的努力,加深对科学、技术与社会相互关系的认识。

 

3 教学过程

3.1 情境案例导入

教师播放国家公布全面开放三孩的视频,组织学生思考高龄产妇可能面临的问题。教师介绍真实案例:夫妻准备生二胎,但是刚刚得知妻子家族中有亨廷顿舞蹈症的遗传病史。组织学生阅读亨廷顿舞蹈症的详细资料,理清该病的遗传方式、发病年龄、根本病因等信息。

设计意图:以真实的遗传病案例作为本节课情境主线,激发学生的学习兴趣。培养学生分析资料、讨论疾病特点,运用科学术语精确地描述生物学证据的能力。

 

3.2 遗传病的预防

教师带领学生感受夫妻二人此刻担心、恐惧的心情,提出可以通过遗传咨询帮助夫妻解决难题。教师布置任务:小组合作,模拟遗传咨询。组织学生通过阅读妻子家族病史的文字描述,绘制遗传系谱,分析妻子是否患病。由于妻子父亲患病情况未知,无法推断妻子的基因型。进一步引导学生通过阅读妻子的大量医学检测结果,分析讨论确定妻子基因型,从而计算出子代再发风险率,提出相应的建议措施。

设计意图:通过组织小组结合具体案例进行遗传咨询,要求学生分析和解决带有实际意义的问题,培养学生获取、处理信息的能力。通过学生计算出子代再发风险率后,是否建议妻子生育二胎的小组激烈讨论,在过程中强化学生关爱生命的观念与社会责任意识。

 

3.3 遗传病的治疗

3.3.1 治疗思路讨论

教师讲述亨廷顿舞蹈症的致病原因:异常Htt基因的表达产生异常Htt蛋白质。异常Htt蛋白质在神经元内大量积累,导致神经元死亡,从而影响人体的认知、精神、运动等方面。教师组织学生根据亨廷顿舞蹈症的病因,结合遗传信息的传递和表达,以小组讨论的形式提出对应的治疗思路。

设计意图:以遗传病的治疗为例,通过从分子水平对致病机理的分析,尝试从DNARNA、蛋白质三个层面提出治疗思路,从发现问题到提出假设,引导学生掌握科学探究的基本思路。同时该问题考察遗传信息的传递和表达内容,是对先前知识的迁移运用。

3.3.2 前沿科学研究

教师讲述如何使异常Htt蛋白质失活是科学家思考的问题,介绍细胞自噬的背景资料。

教师播放复旦大学多学科团队发现吞噬亨廷顿病致病蛋白的小分子胶水研究视频,布置关于该研究的选择题练习、展示研究原理图片,组织学生阐明该研究中生物方面的核心思路。教师进一步告诉学生关键物质小分子化合物ATTEC”很难获得,引出物理课题组的研究,提问学生物理课题组筛选ATTEC的可能方法是什么?

设计意图:通过对细胞自噬内容的学习,理解机体是可以循环利用自身物质实现稳态与平衡,体会到生命的奇妙。通过对科学家多方面研究的学习与思考,直观感受到社会问题的解决有赖于各学科领域的努力,加深对科学、技术与社会相互关系的认识。

 

4 教学反思

本节课的主线是亨廷顿舞蹈症的预防和治疗,学生通过对大量文字和视频资料中信息的获取、整理和分析,在过程中深化思维的逻辑性和严谨性,努力解决社会关注的重要问题。在课堂教学中,将更多的时间交给学生,注重调动起学生的主动性思考,从而激发起学生探讨问题的兴趣,进一步落实生物学科核心素养。

5 参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中生物学课程标准(2017年版)[M]. 北京:人民教育出版社,2017.57-61.

[2] 安平,鲁伯埙. 亨廷顿舞蹈症研究现状[J]. 中国细胞生物学学报, 2018, 40(10): 1621–1632.