章熙东 （南京外国语学校 江苏南京 210008）

多聚酶链式反应（polymerase chain reaction，简称PCR）是一种快速、特异性扩增某特定片段DNA 的分子生物学技术，在生命科学研究中有广泛的应用，尤其在2020 年新型冠状病毒检测中以“快速、准确、高效”的筛选出新型冠状肺炎患者突显PCR 的技术魅力[1]。在高中生物学教学中，PCR 属于选择性必修模块3《生物技术与工程》中“基因工程”教学的一部分，可用于“提取目的基因和扩增目的基因”，其理论基础涉及必修2《遗传与进化》“DNA 结构与复制”等内容。《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》明确指出，在帮助学生达成“基因工程赋予生物新的遗传特性”大概念的理解时，应通过开展“PCR 扩增DNA 片段并完成电泳鉴定”，促进学生生物学学科核心素养的提升。因此，高中阶段开展PCR 实验，利于培养学生结构与功能观、物质与能量观等生命观念，利于学生在设计实验、操作实验中提升科学思维品质和科学探究能力，利于在对新冠肺炎疫情等社会热点议题讨论中培养社会责任。但在实际教学中，由于仪器的缺乏，PCR 技术的教学还是浮于纸面。即使有PCR仪，由于实验成本较高，操作过程复杂，实验时间长，往往仅让学生参观仪器，而让PCR 仪成为摆设。“重理论，轻实践；重解题，轻技术”的现象没有得到改变。因此，将菌落PCR 引入高中课堂，能降低成本、缩短时间，让PCR 实验真正走入高中课堂，让学生亲历实验过程，掌握PCR 技术，发展生物学学科核心素养。

基于真实情境下的问题解决能力的培养更利于培养学生的创新精神，因此，面对“土壤磷元素缺乏，影响农业生产”的世界性问题，提高土壤中有效磷元素的含量是科学家迫切想要解决的问题之一。……