核心素養(yǎng)之情境包裹在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能中的運(yùn)用

□北京師范大學(xué)淮安學(xué)校 朱成金

情境包裹是指教師根據(jù)特定的教學(xué)任務(wù)，立足于學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，通過(guò)科學(xué)的思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的教學(xué)態(tài)度，設(shè)計(jì)合適的情境來(lái)包裹知識(shí)點(diǎn)，以恰當(dāng)?shù)姆绞揭胫R(shí)點(diǎn)，在最佳的時(shí)機(jī)呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)；讓學(xué)生與知識(shí)點(diǎn)在情境中相遇，在情境中相知，在情境中相愛！皮亞杰所提倡的構(gòu)建主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助別人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助、利用必要的學(xué)習(xí)材料、通過(guò)意義建構(gòu)的方式獲得的。換言之，情境包裹就是根據(jù)教學(xué)實(shí)際，直接或間接地創(chuàng)設(shè)有針對(duì)性的情境，利用生動(dòng)、具體、直觀的形象，盡可能地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，喚起學(xué)生腦海中的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，從而更有效地將新知識(shí)同化到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。因此，應(yīng)該重視個(gè)人與情境之間的相互依賴性，讓學(xué)生在真實(shí)的與應(yīng)用的環(huán)境背景中，通過(guò)目標(biāo)定向的活動(dòng)，學(xué)習(xí)知識(shí)與技能。由此可見，情境包裹在教學(xué)、學(xué)習(xí)中有重要的作用。

在蘇教版高中生物必修1第二章第二節(jié)細(xì)胞中的生物大分子——蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一課的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中：1.氨基酸是通過(guò)什么方式形成多肽鏈的？2.每條多肽鏈至少含有游離氨基和游離羧基的數(shù)量是多少？3.等量的氨基酸分子脫水縮合形成的肽鏈數(shù)不同，則形成的肽鍵數(shù)或脫去的水分子數(shù)是否相同？有什么規(guī)律？4.如果形成環(huán)肽會(huì)如何？這塊知識(shí)點(diǎn)是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，設(shè)計(jì)怎樣的情境來(lái)包裹這一知識(shí)點(diǎn)才能讓剛進(jìn)入高中階段的學(xué)生既感興趣，又高效地掌握這一知識(shí)點(diǎn)呢？我陷入了沉思！

偶然間碰到一群學(xué)生手拉手在操場(chǎng)上做游戲，我突發(fā)靈感，每一個(gè)學(xué)生不正是一個(gè)個(gè)“氨基酸分子”嗎？一個(gè)雙臂張開、立正姿勢(shì)站立的學(xué)生，軀干是中心碳原子、雙腿并立是與碳原子相連的氫原子、左臂是與中心碳原子相連的羧基、右臂是與中心碳原子相連的氨基、頭部代表與中心碳原子相連的“R”基團(tuán)；而一個(gè)個(gè)“氨基酸分子”手拉手排成一排或繞成一圈，不正是他們脫水縮合形成的多肽嗎？

課堂上，我邀請(qǐng)了班級(jí)12名學(xué)生作為12個(gè)“氨基酸分子”走上講臺(tái)，首先請(qǐng)她們面向大家站成一行，雙臂盡可能地展開（由于空間限制，無(wú)法完全展開），我就請(qǐng)她們將雙臂舉起（目的是讓同學(xué)們都能夠看到），然后對(duì)“氨基酸分子”的結(jié)構(gòu)做了介紹，特別強(qiáng)調(diào)：她們的左臂代表羧基，右臂代表氨基。然后請(qǐng)這12個(gè)“氨基酸分子”中相鄰的羧基與氨基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)（即同學(xué)們手拉手）。此過(guò)程中，相鄰的兩個(gè)“氨基酸分子”，一個(gè)伸出左臂（羧基），另一個(gè)伸出右臂（氨基），她們兩手一握，則形成一個(gè)肽鍵，脫去一個(gè)水分子，最終12個(gè)“氨基酸分子”融為一體，形成一條長(zhǎng)鏈。這時(shí)，我請(qǐng)這一“肽鏈”中沒有參與形成肽鍵的游離的氨基和羧基（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）即閑置的落單的手臂晃動(dòng)晃動(dòng)。同學(xué)們立刻明白：12個(gè)氨基酸分子形成一條直鏈，只有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)），脫去11個(gè)水分子，形成11個(gè)肽鍵。隨后我進(jìn)行拓展和延伸：如果有m個(gè)氨基酸分子形成一條直鏈，至少含有游離的氨基和羧基的數(shù)量是多少呢？脫去的水分子的數(shù)量呢？形成的肽鍵的數(shù)量呢？同學(xué)們異口同聲回答：“至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，脫去m-1個(gè)水分子，形成m-1個(gè)肽鍵”。

此時(shí)，同學(xué)們的臉上露出得意的笑容，學(xué)習(xí)的熱情也高漲了。我借機(jī)讓剛才直鏈多肽中游離的氨基（最右邊的同學(xué)晃動(dòng)自己的右臂）（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）和游離的羧基（最左邊的同學(xué)晃動(dòng)自己的左臂）（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）繼續(xù)脫水縮合，即兩個(gè)最邊上的同學(xué)牽手成功。然后發(fā)問：“同學(xué)們，該多肽中還有游離的氨基和羧基（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）嗎？”同學(xué)們不假思索的回答：“沒有！”?！霸摱嚯闹泻卸嗌賯€(gè)肽鍵，脫去多少個(gè)水分子，形成的是什么結(jié)構(gòu)的多肽？”同學(xué)們異口同聲地說(shuō)：“形成12個(gè)肽鍵、脫去12個(gè)水分子，形成的是環(huán)肽”?！巴瑢W(xué)們環(huán)肽中脫去的水分子數(shù)量和形成的肽鍵的數(shù)量與氨基酸數(shù)量之間具有什么關(guān)系嗎？”同學(xué)們略加概括后回答：“環(huán)肽中肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)”。此時(shí)，我們已經(jīng)在不知不覺中成功地突破了教學(xué)中的一個(gè)重要的難點(diǎn)——環(huán)肽和直鏈多肽的比較。情境中，學(xué)生的探究興趣被激發(fā)、探究熱情被點(diǎn)燃、探究思維被打開！借此，我讓剛才形成的環(huán)肽中的一個(gè)肽鍵斷裂，環(huán)肽又變成了剛開始的直鏈多肽，然后我進(jìn)一步讓直鏈多肽中的一個(gè)肽鍵斷裂，然后發(fā)問：“現(xiàn)在肽鏈變成了幾條？?jī)蓷l！游離的氨基和羧基（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）的數(shù)量是幾個(gè)？”“兩個(gè)！”“形成的肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)是多少？”“10個(gè)！”“若是m個(gè)氨基酸分子形成的兩條直鏈多肽，形成的肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)呢？”“m-2個(gè)！”同學(xué)們?cè)趧偛艑W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上很快就得出答案，并總結(jié)出游離的氨基和羧基數(shù)（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）=肽鏈數(shù)；脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=構(gòu)成肽鏈的氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。為了驗(yàn)證同學(xué)們大膽總結(jié)的規(guī)律，我請(qǐng)?jiān)蹅?2個(gè)“氨基酸分子”形成三條直鏈多肽、四條直鏈多肽，按照上述方法，同學(xué)們進(jìn)一步驗(yàn)證自己的結(jié)論，并印象深刻地得出游離的氨基數(shù)和羧基數(shù)與肽鏈數(shù)之間的關(guān)系（R基團(tuán)中的氨基和羧基不考慮在內(nèi)）；肽鍵數(shù)、脫去的水分子數(shù)與氨基酸總數(shù)和肽鏈數(shù)之間的關(guān)系。

在這一情境的包裹下，同學(xué)們?cè)谳p松、愉快的情境中，將本來(lái)難以理解的氨基酸脫水縮合形成多肽過(guò)程中的肽鍵數(shù)、脫去的水分子數(shù)、至少含有的游離氨基和羧基數(shù)等難點(diǎn)，全部輕松解決，并牢牢植入他們的大腦皮層中，形成長(zhǎng)期記憶！