例析境脉式教学在高中生物学复习课中的应用

摘 要：高中生物学复习课常出现教师满堂讲、学生满堂记的疲乏状态，既不满足学生的掌握知识与提升能力要求，也不符合教师进一步深化与系统化学生知识结构的意愿。境脉式教学将真实问题情境引入课堂，在情境脉络中设置系列问题，帮助学生应用已学知识解决复杂情境中的问题，并在该过程中提升知识的掌握与迁移能力，实现深度学习。本文以基因工程专题复习课“人神经生长因子的制备”一节为例，阐述境脉式教学在高中生物学复习课中的应用。

关键词：境脉式教学；复习课；神经生长因子

文章编号：1003-7586（2024）10-0084-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

教师常在高中生物学复习课教学课堂中堆砌大量已学知识，学生在“炒冷饭”式教学中无法获得成就感，更无法进一步掌握知识，课堂效率低下。复习课的定位逐渐转变为记忆复苏课型，阻碍了学生学习能力与水平的进阶。若教师在复习课中，以“境脉”为载体，引导学生利用已有知识解决现实问题并在解决问题的过程中反思、细化、深化、系统化所学知识，提高学生的课堂参与度，发展学生关键能力。

1 对境脉式教学的理解

情境脉络，简称“境脉”（Authentic Context）。境脉学习理论认为，学习者的内部世界是由自身原有的记忆、经验、动机、情感和反应构成的，个体学习的过程即为个体学习境脉所构成的内部世界和外部信息发生有意义的交互作用的过程。^［1］

因此，境脉式教学的情境选择与教学既要“新”，也要“真”。过于陈旧的情境不仅不能有效激发学生的探知欲，还会引发学生的厌倦感，以机械记忆的方式参与课堂，阻碍学习进程。^［2］当然，教师也可以从旧情境中发掘出新问题，从而快速链接学生已有的知识储备，让学生在解决新问题的过程中深化认知。^［3］真实的情境与学生的体验相关，有利于学生实现从体验到感悟、从事实到概念、从具体到抽象的转化。学业质量水平检测的重要目标是提高学生解决真实问题的能力，而真实情境一般是复杂、多元、动态的，只有在教学中设计真实的、鲜活的情境才能更好地使学生“身临其境”，最终解决问题。

与情境教学不同的是，境脉式教学的情境选择还需注意“一体化”与“完整性”。情境中真实的情境线索必须贯穿始终，教师围绕情境线索设置问题线索，使情境脉络结构化、层次化，避免情境过多过杂而扰乱学生的思维。当然，教师也不能直接剔除复杂的情境资料而直接给学生提炼简单的观点，而应提供相关资料帮助学生理解，进而引导学生思考与辨析。

境脉式教学亦倡导教师将情境脉络、活动脉络、知识脉络有机结合，以学习任务引导学生主动探究，并将学习任务分解成进阶式探究活动，层层深入，发展学生的科学思维能力。

笔者以人教版普通高中教科书《生物学·选择性必修３·生物技术与工程》第3章“基因工程”一节的复习课教学为例进行具体的实践探讨。

2 境脉式教学在“基因工程”复习课中的应用

2.1 设计思路及教学目标

在“基因工程”复习课的境脉设计中，笔者选择以科研成果“人神经生长因子的制备”作为真实情境，引导学生在情境脉络中思考如何应用基因工程技术高效生产人神经生长因子，让学生通过构建不同的基因表达载体建立与修正思维模型，着力培养学生严谨的科学思维与社会责任意识。本节课境脉式教学思路设计如图1所示。

《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》对本节要求“阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤”“举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善人类的生活品质”。因此，教师要挖掘知识背后的价值与意义，精心创设情境脉络与驱动性学习任务，将主题任务分解为问题线索，培养学生的高阶思维，提高学生的生物学学科核心素养。本节课的教学评价目标如表1所示。

2.2 境脉式教学实例

2.2.1 创设情境、导入课题

教师呈现阿尔茨海默病的症状及患病人数，并提供资料探寻阿尔茨海默症的发病原因：研究人员发现，与健康人相比，阿尔茨海默症患者的神经元功能丧失，突触明显减少。神经生长因子（NGF）是一种有望治疗阿尔茨海默病的物质。

教师提问：NGF是什么？有什么作用？教师展示实验视频资料“神经前体细胞培养液中加入NGF后的变化”。学生讨论后得出结论：NGF可以促进神经元的生长，增加突触。

设计意图：教师将现实生活中的实例——阿尔茨海默症引入课堂，创设真实的问题情境，并以动态实验视频展现NGF的作用，调动学生的学习兴趣与探究欲望，引出本节课的主题。

2.2.2 问题引导，层层探究

教师呈现资料：目前，鼠神经生长因子（mNGF）已开发为药物治疗神经退行性疾病。^［4］但是，鼠源性神经生长因子应用在人类疾病治疗中可能存在诱发免疫反应、鼠源病毒交叉感染等危险。如何生产人神经生长因子（hNGF）？

教师引导学生探究制备重组hNGF的操作步骤。学生在学案上完成操作步骤的简要设计。

设计意图：教师引导学生回顾基因工程的基本步骤，将所学知识应用于解决实际问题，提升学习的成就感。课堂由学生熟悉的知识切入，避免学生产生畏难情绪，为后续逐层深入铺垫基础知识、培养学习信心。

教师引导学生探究扩增hNGF基因的方式。学生探讨除常规PCR扩增hNGF基因之外体内扩增hNGF基因的可能途径。

设计意图：基因克隆载体的构建是体内扩增hNGF基因的另一途径，学生经常将其与基因表达载体混淆。教师设计这一环节，除拓宽学生思维之外，也能帮助学生辨析两种重组载体、提高科学思维能力，为构建基因表达载体的教学进行铺垫。

教师引导学生探究构建hNGF基因表达载体的方式.

学习任务一：学生在学案的质粒图上标出重组载体的各组成部分。

学习任务二：为使hNGF基因定向插入到质粒的启动子与终止子之间，学生需根据教师提供的酶切位点与hNGF基因的转录方向，写出对hNGF基因进行PCR扩增时，所用的部分引物序列。

学习任务三：为使hNGF基因的表达更容易被鉴定，常常将其与GFP基因关联在一起表达，学生尝试构建hNGF基因与GFP基因的融合基因。

学习任务四：微生物系统和常用的乳腺生物反应器生产hNGF时，分别存在产量低、难以纯化的问题。学生试构建能在唾液腺细胞中特异性表达hNGF基因的重组载体。

设计意图：教师以基因工程制备hNGF过程中出现的诸多挑战为情境线索，引导学生关注基因表达载体的构建。这个核心步骤关系着目的基因能否正确表达并在特定细胞中大量表达，以及目的基因的鉴定等后续环节，对基因工程具有重大意义。此外整个思维链的设计逐层深入，由学生独立能完成的任务到教师引导学生完成的任务。教师精心铺设思维“脚手架”，帮助学生构建利用多样化的引物设计来获得目标基因的思维模型，着力发展学生的信息获取、解决问题、迁移应用、归纳概括、演绎推理等关键能力。

在该环节的设计中，有学生的自我反思、同学间的质疑与释疑、教师的鼓励与引导，学生在该环节中获得了良好的学习体验与成就感，有利于学生生物学学科核心素养的培养。

2.2.3 归纳总结，拓展延伸

学习任务一：学生完成转hNGF基因克隆猪的培养流程图填写（见图2）。

设计意图：基因工程是众多现代生物技术工程中的一种，在完成转hNGF基因细胞的制备后，要获得转基因的产品需要其他生物技术的协同应用。教师引导学生利用所学知识继续深入思考，形成完整技术脉络及系统化的思维。

学习任务二：教师展示hNGF的应用前景资料，并提出由于转基因猪唾液中仍然含有猪内源pNGF蛋白，且其分子量与hNGF接近，可能对后期hNGF蛋白的纯化过程存在干扰。教师由此提出课后延伸思考：如何减少pNGF对纯化hNGF的干扰？

设计意图：教师将书本所学知识与社会生产实践相联系，一方面培养学生的社会责任意识，另一方面让学生感受到生物学学科能为人类美好生活做出贡献，提升学生对生物学学科价值的认同。教师由新的资料提出新的问题，深化学生对技术的认识，培养学生辩证思维，为学生课后的探究提供课题与方向。

3 教学反思与感悟

3.1 境脉式教学有利于学生系统观的形成

基因工程的知识内容多、难度大，学生在学习时易陷入机械记忆误区，导致知识掌握散乱无序，难以形成系统、完整的知识网络体系。笔者认为学生通过境脉式教学可梳理已有知识，强化重难点内容，在情境中强化学科实践与迁移，领悟知识间的内在联系。该教学模式可促进学生举一反三、融会贯通，最终帮助学生形成系统观。

3.2 境脉式教学有利于培养学生的生物学学科核心素养

真实情境是学生学习的重要载体。学生的生活经验、经历或与生物学有关的社会热点问题是情境创设的重要来源。本节课的情境来源于科学研究实例“人神经生长因子制备”，教师以人神经生长因子的大量制备为学习任务，设置一系列梯度问题。学生运用基因工程相关知识解决实际问题，加深对生物学学科知识的理解，培养了获取信息与分析推理的能力。笔者从教材中乳腺生物反应器拓展到教材外唾液腺生物反应器，着力培养学生的科学探究与创新意识，最后引导学生关注猪神经生长因子对实际提取纯化操作的干扰，启发学生继续进行思考与探究，发展学生求真求实的科学探究态度。

参考文献

［1］吴举宏. 基于境脉学习的生物学教学设计［J］.生物学教学，2023，48（5）：8-11.

［2］冯颖怡. 基于化学核心素养的境脉式教学实践——以“SO2的功与过”为例［J］.化学教与学，2023（8）：51-55.

［3］高祥玉，李露艳.从情境走向境脉的主题式教学初探——以“生物多样性及其保护”为例［J］.中学生物教学，2022（16）：59-62.

［4］黄志立，蒋伟，周烨，等. 重组人神经生长因子真核表达载体构建及其在毕赤酵母中的表达与纯化［J］. 深圳职业技术学院学报，2018，17（5）：41-46+67.