课程思政背景下 “蛋白质是生命活动的主要承担者” 教学设计

摘要本文以 “大课程思政” 理念为引领，聚焦 “蛋白质是生命活动的主要承担者” 这一核心内容，构建知识传授与价值塑造深度融合的教学设计框架。主要通过问题驱动，情境教学、模型构建等教学策略，深挖本节课的思政元素，将本节课的重难点内容与社会责任、家国情怀、科学思维、生命观念等思政元素有机结合，旨在传授知识的同时，实现对学生价值观的引领，促进学生全面发展，为生物学课程思政教学提供实践参考。

关键词课程思政；蛋白质；教学设计

在新时代教育背景下，课程思政成为落实立德树人根本任务的关键举措。生物学作为一门重要的自然科学课程，更是与制度自信、人文关怀、生态意识、社会责任等密切相关，如将这些思政元素挖掘并有效地传递给学生,便是课程思政的应有之义[1] 。“蛋白质是生命活动的主要承担者” 是高中生物学课程中的重要内容，通过对该部分内容进行课程思政教学设计，能够使学生在掌握生物学知识的同时，培养学生的社会责任、家国情怀、科学思维、生命观念等，真正实现教书育人，立德树人。

1 课程思政融入教学设计的思路

在本节课教学中让学生沿着“蛋白质功能—蛋白质结构-蛋白质结构多样性原因-蛋白质结构多样性原因”的逻辑思维学习。所以笔者结合以上思维逻辑，深入挖掘教学内容中蕴含的思政元素结合情境教学、问题驱动、模型构建等教学策略进行教学设计。

2  思政元素及情境创设

3  课程思政背景下的“蛋白质是生命活动的主要承担者”的教学设计

3.1 教材分析

   “蛋白质是生命活动的主要承担者”是人教版（2019）高中生物学教材必修1《分子与细胞》第2章第4节的内容，涉及的知识点主要有蛋白质的功能、蛋白质的基本组成单位——氨基酸和蛋白质结构及其多样性。其中蛋白质的结构和功能、氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程是教学的重点内容之一。本节承接 “细胞中的元素和化合物” 等内容，通过学习氨基酸脱水缩合形成多肽、多肽盘曲折叠为具有一定空间结构的蛋白质这一过程，深化学生对 “生物大分子以碳链为骨架”“结构决定功能” 等核心概念的理解，也为后续必修1第3章 “细胞的结构”中蛋白质的合成与加工，必修2“遗传信息的表达”提供核心知识支撑，是理解细胞生命活动机制的重要纽带。

3.2 学情分析

   首先在知识层面，通过初中的学习学生对生物大分子的概念一定的认知。但多停留在表面，对化合物的具体结构和功能缺乏深入理解，这给理解蛋白质复杂的结构层次和功能多样性带来一定困难。在认知能力方面，高中学生逻辑思维能力逐渐增强，但在面对抽象的生物学概念和复杂的分子结构时，仍需要借助直观的模型来理解。

3.3 教学目标

1）通过比较不同氨基酸的结构，求同归纳得出氨基酸的结构通式与特点，发展自身分析归纳的科学思维能力。

2）通过动画模拟活动、角色扮演等活动，阐明肽键的形成过程。

3）通过分析蛋白质结构和功能的多样性，建立结构与功能相等生命观念，发展自身辩证唯物主义思维，认识事物的普遍联系和发展变化。

4）结合蛋白质相关知识在生活中的应用，发展自身的社会责任意识，运用科学知识解决实际问题，增强家国情怀和民族自豪感。

3.4 教学过程

环节一：情境激趣，激活责任 —— 社会热点联结社会责任。教师展示一些社会热点的图片（由于缺乏蛋白质导致的大头娃娃、组织水肿等现象）引导学生思考这些现象背后的社会问题，如贫困地区儿童的营养保障问题，培养学生的社会责任感和关爱他人的意识。并提问学生：你能说出多少种富含蛋白质的食品呢？学生根据生活经验回答后，教师补充富含蛋白质的食品种类，同时介绍我国在保障人民饮食营养均衡方面所做出的努力和政策，增强学生的家国情怀。

环节二：问题导思，发展思维 —— 求同归纳解析结构特征。学生由于化学知识的局限，学生在学这部分内容时会产生畏难情绪[2]，所以教师在讲解氨基酸之前先将氨基和羧基作为一个整体告知学生，再结合多媒体引导学生观察部分氨基酸的结构，以问题的形式逐步分析归纳总结。问题 1：是否每一个氨基酸都有氨基和羧基？学生回答后，教师引导学生思考生命组成的基本规律，感悟生命的统一性，培养学生对生命科学的探索兴趣。问题 2：每种这个氨基和羧基都连接在哪儿？学生回答后，教师进一步讲解其结构特点，引导学生体会生命结构的精妙，培养学生严谨的科学态度。问题 3：这个中心碳原子有几个化学键？除了连接氨基和羧基以外，每种氨基酸的这个中心碳原子上还共同连接着哪种原子？学生回答后，教师结合碳原子的特性，讲解生命物质与化学元素的紧密联系，渗透化学与生物学的学科交叉思想。问题 4：中心碳原子上还连接剩余一个化学键，每一种氨基酸的这个剩余的化学键上连接的化学基团一样吗？学生回答后，教师板书每种氨基酸的不同之处，并告知学生这是氨基酸的侧链基团可以用字母 R 来表示。展示 R 基上有羧基的氨基酸，引导学生从氨基和羧基的位置和数量的角度去描述氨基酸的结构特点，强调每种氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。在此过程中，培养学生全面、辩证地看待问题的思维方式。问题 5：在生物体中组成蛋白质的氨基酸有多少种呢？学生回答约 21 种后，教师引导学生阅读教材中关于必需氨基酸和非必需氨基酸划分依据的内容。讲解过程中，结合我国在营养学研究方面的成果，以及如何根据这些知识制定合理的膳食指南，保障人民健康，培养学生为人民服务的意识和对国家科研工作者的敬佩之情。

环节三：角色建模，建构过程 —— 模拟体验突破抽象难点。教师告诉学生事实，组成蛋白质的氨基酸有21种，但组成生物体的蛋白质却有1010～1012种，紧接着请学生观察教材图从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？学生回答后，教师告诉学生学生肽链的过程中要进行脱水缩合。然后通过多媒体动画展示氨基酸脱水缩合的过程。在讲解过程中，引导学生思考生命活动中物质变化的有序性和规律性，感悟生命的神奇与伟大，进一步培养学生敬畏生命的意识。然后进行角色扮演，即让班级的每个学生扮演一种氨基酸，模拟脱水缩合的过程引导学生分析蛋白质结构多样性与氨基酸数目、种类、排列顺序的关系。在此过程中，渗透量变引起质变、整体与部分相互关系等辩证唯物主义观点，培养学生的哲学思维。然后继续引导学生肽链并不是具有生物活性的蛋白质，那肽链是如何形成具有特定空间结构的蛋白质的呢？

环节四：模型建构，关联观念 —— 多维分析建立结构功能观。分析蛋白质结构和功能的多样性是本节课的重难点内容，但通过学情分析，在认知能力方面，高中学生逻辑思维能力逐渐增强，但在面对抽象的生物学概念和复杂的分子结构时，仍需要借助直观的模型来理解。所以在教学过程中借助物理模型，帮助学生深入理解蛋白质的空间结构。具体为给班级的每个同学发放不同颜色的纸条代表肽链，然后对纸条进行折叠或者螺旋模拟蛋白质的二级结构，然后再对自己的纸条一段折叠一段螺旋模拟三级结构，最后以小组为单位，将小组内的所有纸条放在一起，形成不同的空间结构，代表不同空间结构的蛋白质。

同时，结合我国在蛋白质结构研究方面取得的重大突破，如利用先进技术解析蛋白质结构，推动药物研发等，让学生了解科学研究对国家发展和人类健康的重要意义，增强学生的社会责任感和使命感。

然后教师指出结构决定功能 ，那蛋白质都有哪些功能呢？结合结构功能观阐述免疫、运输、催化作用、信息调节作用、结构蛋白等功能后，教师再通过播放动画视频，直观地展示蛋白质的结构与其功能。结合具体案例，如我国在新冠疫情防控中，科研人员研发检测试剂、疫苗等过程中对蛋白质功能的研究和应用，培养学生的爱国情怀和为国家、为人民奉献的精神。同时，引导学生思考自己在未来如何利用生物学知识为社会发展贡献力量，树立正确的职业观和人生观。

4  结语

在课程思政背景下的教学设计与实施过程中，将生物学知识与思政元素紧密结合，取得了较好的教学效果。学生在掌握蛋白质相关知识的同时，增强了社会责任感、科学精神和爱国情怀。在今后的教学中深入挖掘教学内容中的思政资源，结合多种教学策略，使课程思政更好地服务于学生的全面发展。

参考文献

[1] 杜震宇.生物学科课程思政教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2020:3.

[2] 吴成军.生物学学科核心素养的教学与评价[M].上海:华东师范大学出版社,2020:131.

基金项目：陕西省”十四五”教育科学规划2023年度课题：基于真实情景的高中生物学“课程思政”的教学实践研究 项目编号：SGH23Y1114

作者简介

王  娜,女,1990年生，工作单位： 陕西省咸阳市旬邑县中学，硕士研究生学历，一级教师职称。通讯地址：陕西省咸阳市旬邑县中学。