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渗透人文底蕴的“人类遗传病”的教学设计

2019-04-24阮文婕

生物学教学 2019年4期
关键词:系谱遗传病薛宝钗

阮文婕

(上海市复旦大学附属中学 上海 200433)

核心素养的内涵中尤为注重培养学生的人文底蕴,它是学生理解、运用人文领域知识和技能时形成的基本能力、情感态度和价值取向[1]。“腹有诗书气自华”,人文底蕴和科学素养相结合,才能够培养出知识丰厚、素养全面的人。笔者在教学实践中,一直在积极探索如何以核心素养为指导,在教学内容安排中巧妙地渗透人文底蕴,尽可能地提升生物学的人文教育价值。现将一些收获和体会以《人类遗传病》一节为例展现给读者。

1 教材分析与设计思路

《人类遗传病》一节是高中生物沪科版第3册第8章第4节的内容,包括人类遗传病的类型和预防措施等内容,与社会生活联系紧密,对于提高人口素质有重要的现实意义。人类遗传病是人类社会一个重要的生物学问题,如果能够通过这一节课,为学生建立起理性的科学思维能力和面对身边遗传病事件的分析和解决能力,则对于培养学生的生命观念和健康生活意识,增强他们的社会责任感,具有重要的意义。这节课在设计时,笔者以某国王室的历史故事为主线,“在历史中讲科学”,串联起人类遗传病的各种类型;再辅之以文学名著《红楼梦》一书中的相关线索,理解人类遗传病预防措施,使理科课堂融合了人文底蕴。教学策略上先通过真实的案例引起学生的共鸣,充分调动学生想要探究的愿望,最后自然地实现对知识的掌握和情感的升华。

2 教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准,并围绕学生核心素养的要求,制订如下教学目标:

(1) 通过资料分析,认识人类遗传病的主要类型和相关危害,以及人类遗传病的预防措施,形成遗传与变异的观念。

(2) 通过家族系谱图分析特定性状的遗传方式,形成运用调查常见遗传病的方法来设计调查人群中某种遗传病方案的能力。

(3) 形成采用优生优育来降低遗传病发病率的意识和责任,同时积极关注遗传病治疗的发展前景。

3 教学过程

3.1 人类遗传病的类型——以某国王室的历史为主线 人类遗传病的类型主要包括常染色体显性遗传病、常染色体隐性遗传病、伴X显性遗传病、伴X隐性遗传病、伴Y遗传病等。巧合的是,某国王室在历史上曾患有其中两类典型疾病: 从16世纪到19世纪的卟啉症(常染色体显性遗传),和19世纪到20世纪的血友病(伴X隐性遗传)。这两种疾病在王室中的遗传可以较为明确划分为两个历史阶段,且在两个阶段分别出现有代表性的历史人物被我们所熟知。以该王室的历史作为线索,将人类遗传病有机地串联在一起,避免了课堂结构松散性;同时,娓娓道来的历史故事、熟悉的历史人物对学生可以产生很强的吸引力,使生物课堂不再仅仅是传授单调的理科知识,而是将科学原理与历史情境相结合,将人文与理性相融合。由于案例是真实的历史事件,学生体会就更加深刻: 遗传病离现实生活并不遥远,摒弃传统的、不科学的生活方式,建立科学的、健康的生活方式是我们每个人、每个家庭的责任。

3.1.1 史实一: 16世纪—19世纪——卟啉症 在引入这一环节时,教师展示学生感兴趣的吸血鬼主题电影《暮光之城》剧照和片段,引出该王室的第一种疾病: 卟啉症。通过对电影的简单讨论,学生了解卟啉症之后,教师介绍系谱图的绘制方法,并板书示例,对16世纪到19世纪王室成员的系谱图进行绘制(图1)。在一步一步对王室系谱进行剖析的同时,陆续介绍各王室成员、患病情况及相关轶事。在这个板书环节中,学生的注意力完全被王室的历史吸引,并产生了强烈的探究愿望。

图1 16世纪—19世纪某国王室成员的系谱图

在充分调动了学生的求知欲和好奇心之后,开展探究活动: 学生观察系谱图,分析王室成员的发病规律,探究卟啉症的遗传方式,在探究中学会分析判断人类遗传病的方法。学生经过观察、讨论,能够发现“有中生无”“代代相传”这些特点。由于这是真实事件,通过探究活动,将科学理论与实际应用结合起来,学生在潜移默化中发展科学思维,学会了用科学的、理性的眼光看待身边的社会现象,懂得了如何利用学过的生物学知识来面对、分析、解释现实生活中的实际问题。此外,患有“卟啉症”的人,在过去被人们误认为是“吸血鬼”一族,通过这个案例,学生学会了如何运用生物学知识和方法进行分析,辨别迷信和谣言,对生活中的一些特殊的生命现象做出科学理性的解释。

在学生初步学会分析系谱图之后,对白化病(常染色体隐性遗传)的案例掌握就水到渠成了,学生主动探究寻找规律,并与卟啉症进行对比,总结两种常染色体遗传病的异同点,分析背后的科学原理。在积极主动的课堂氛围中学到了知识,形成了能力。

3.1.2 史实二: 19世纪—20世纪——血友病 自从19世纪该国国王注意到遗传病问题之后,改选了继承人,于是后来王室的主要成员不再携带卟啉症的基因,然而却出现了血友病的基因,由此可以很自然地过渡到伴X染色体遗传病的案例类型。在简要介绍血友病之后,教师采用PPT展示该王室血友病时代的系谱图。展示时可以以“代系”为单位依次出现,学生很快能惊讶地发现王室成员中男性患者较多的明显现象,在心理上产生强烈的震撼感,此时教师及时和学生交流背后的科学原理,学生对伴X隐性遗传方式的理解会更加深刻。

通过对血友病的遗传方式进行分析,学生对遗传病的分析和判断方法的理解更加透彻,也体会到了如何基于生物学事实和证据运用演绎与推理的方法来探究生命现象。

3.1.3 史实三: 20世纪至今——秃顶 这部分适合作为课后探究活动,在本节课的最后稍加讨论。该国从20世纪开始,主要继承人不再携带血友病基因,可是王室成员中的大部分男性均表现为秃顶症状。遗传方式似乎看起来很简单明了,通过一节课的学习,学生都能够抓住这一特征认为是“伴Y遗传”。此时教师可以列举若干不符合的事例,使学生意识到秃顶的遗传方式并没有那么简单,然后将“秃顶”遗传方式的探究活动作为家庭作业,鼓励学生自主收集资料、调查身边的实例,然后进行分析,将所学知识用于生活实践,进而增强学生的健康意识,自觉建立并指导他人建立健康的生活方式。

3.2 人类遗传病的预防——引用《红楼梦》中的线索创设情境 对于高中这个年龄段的学生来说,“人类遗传病的预防”距离生活较远,较难理解掌握,因此案例的选择就非常重要。《红楼梦》是我国传统文化中优秀的文学作品,由于语文教材以及各类影视作品均涉及其中内容,学生对“贾宝玉”“薛宝钗”这些人物及其关系也较为熟悉。《红楼梦》中,贾宝玉与薛宝钗的婚姻是很好的近亲结婚的事例。而小说中,冷子兴提到贾政与王夫人的长子贾珠时说,其“十四岁进学,不到二十岁就娶了妻生了子,一病死了。”倘若贾珠患有的疾病是一类单基因遗传病,则贾宝玉与薛宝钗的婚姻恰好可以作为一个合适的案例来探究遗传病的预防措施。并提示学生: 事实上,贾宝玉和薛宝钗的这种近亲结婚,以图亲上加亲的联姻方式在我国农村偏远地区依然存在。

教师展示影视剧中贾宝玉薛宝钗家族的主要人物,然后提出问题: 贾珠所患的可能是哪一种遗传病?此时学生已经掌握了绘制系谱图、并根据特征判断遗传病的方法,很快会动手绘制系谱图(图2),并发现“无中生有”的现象,判断为隐性遗传病。由于无法进一步判定具体类型,正好可以设计成两个活动来帮助探究遗传病的预防。

图2 《红楼梦》中某些人物的家族系谱图

活动一: 若为常染色体隐性遗传病,则可以根据系谱图推出两个家族所有人物可能的基因型,例如: 贾珠是aa,贾政和王夫人是Aa,王夫人的妹妹薛姨妈可能是AA或Aa等等。那么,可以对贾宝玉、薛宝钗的后代患病概率进行计算。学生在该活动中,不仅掌握了计算发病概率的方法,更能深刻地认识到,由于近亲结婚,贾宝玉和薛宝钗后代患病概率大大增加。由此,很自然地理解了预防遗传病要避免近亲结婚的道理。

活动二: 若为伴X隐性遗传病,则根据系谱图,薛宝钗可能会携带有致病基因,即基因型为XBXb,贾宝玉基因型应为XBY。教师可以提出问题: 假设你是大夫,若贾宝玉和薛宝钗希望后代正常,你可以给出什么建议?学生通过讨论,以大夫的角色给出合理建议,在活动中切身体会到遗传咨询的重要性。

通过该案例,学生在《红楼梦》故事情境中轻松地理解了避免近亲结婚、遗传咨询、避免患儿出生等预防遗传病的措施;同时,生物学课堂与我国优秀传统文学作品的结合也使整个课堂充满着浓浓的人文氛围,大大激发了学生学习的兴趣。

4 教学反思

这节课以某国王室的历史为主线,将人类遗传病的类型及判断方法有机串联起来,学生在潜移默化中学会了如何带着科学思维探讨生活中的现象,对于丰富有趣的科学探究活动也产生了强烈的参与愿望。此外,还引用《红楼梦》中的线索创设情境,生动的文学艺术形象大大提高了学生学习的兴趣,使课堂内容新颖丰富,同时也进行了传统文化的渗透,使理科课堂充满了人文色彩。在这节课的最后,教师用富含感情的语言叙述总结该国王室的悲情历史,在共同回顾中使学生悲悯的情感油然而生,对于生命的可贵也能体会得更加深刻。很多学生课后感叹:“以后要是有机会,我一定要用今天学的知识和方法去帮助这样的家庭,避免悲剧的发生!”

当下,教育界大力倡导全人教育,也提倡通过学科之间的互动、影响和渗透,超越学科间的各种限制,以培养理性的、人文的、道德的、精神的全人。生物课教学当然也不例外。培养学生的核心素养,培育他们的生命观念、人文精神、科学思维和社会责任,让学生健康全面发展,为未来奠定坚实的基础,是我们教育人的责任,也是我的追求。只要我们时时把学生的全面发展放在首位,心里真正装着核心素养,我们的课堂就会大放异彩。

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