境脉视阈下高中生物学专题复习教学实践
中图分类号：G633.91文献标识码：B
《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》以下简称《课程标准》指出，生物学学科核心素养是学生在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力。真实情境是连接现实生活和学科领域的桥梁，为学生内化与应用生物学学科核心素养提供了载体。“境脉”包括“情境”与“脉络”，教师将“境脉\理念引入专题复习教学，创设贯穿复习课始终的整体情境，并根据复习内容构建出连续、动态的子情境，进而衍生出相互关联的任务。学生可以在真实情境中通过多样化的学习活动完成概念体系的自主构建，进而发展生物学学科核心素养。
1教学内容分析及教学设计思路
“蛋白质\专题复习主要包括蛋白质的结构与功能、基因表达、蛋白质与性状的关系、基因工程、蛋白质工程以及蛋白质与生物进化等内容。在进行专题复习前，学生已经完成了所有必修和选择性必修教材内容的学习，故教师应打破教材间界限，将教材中所有与蛋白质有关的概念集中起来，寻找概念之间的内在联系并据此进行教学，具体专题复习知识结构如图1所示。
本专题选择“2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现辣椒素受体蛋白——TRPV1\作为专题大情境，联系高中所学知识，创设与TRPV1有关的若干子情境，并以各子情境为载体设计相应的任务与学习活动，让学生在连续、动态的子情境中解决实际问题并自主构建蛋白质相关知识体系，进而巩固生命观念、锻炼科学思维、提升科学探究能力、提高社会责任意识，最终实现生物学学科核心素养的发展，具体专题复习教学设计思路如图2所示。
笔者基于《课程标准》中的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生生物学学科核心素养的要求，制定了如下教学目标。
（1）形成生命观念：通过分析辣觉感知过程中TRPV1的功能与其结构模式图，说明蛋白质的结构与功能相适应；通过分析不同物种TRPV1氨基酸序列的一致性，说明蛋白质与生物进化之间的关联。
（2）发展科学思维：结合基因表达相关知识和膜蛋白合成过程图，归纳TRPV1的合成、加工与运输过程；结合关节炎引发慢性疼痛的分子机制，提出以TRPV1为靶点的镇痛药物设计思路；分析两种细胞的基因和蛋白质，说明细胞分化的原因；分析转基因小鼠的TRPV1结构和性状，阐述基因对生物性状的控制途径。
（3）体验科学探究：通过小组合作，结合基因工程和蛋白质工程相关知识，设计实验寻找TRPV1基因并确定TRPV1与辣椒素的结合位点；将预期实验结果与实际实验结果进行比较，得出合理的实验结论。
（4）增强社会责任意识：关注各类疾病带来的疼痛问题；根据TRPV1相关知识探讨并评价某些药物镇痛的局限性。
教师播放人们食用辣椒的视频，引出专题大情境：2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现辣椒素受体蛋白—TRPV1。学生据此自主提出专题复习核心问题：TRPV1如何发挥感知辣的功能？TR-PV1结构如何？科学家是如何发现TRPV1的？细胞如何合成TRPV1？不同物种的TRPV1是否相同？研究TRPV1有何意义？
3.1子情境1--TRPV1的结构与功能
教师呈现TRPV1参与的辣觉感知机制图示（见图3）及TRPV1结构示意图（见图4），引导学生思考并完成以下活动。
活动1：该过程体现了TRPV1的什么功能？蛋白质功能具有什么特点？TRPV1功能与什么密切相关？
活动2：①写出R基为和的2个氨基酸脱水缩合形成二肽的反应式并标出肽键；②据图思考TRPV1结构是如何与功能相适应的？
3.2子情境2--TRPV1的基因及表达
除TRPV1外，生物体中还存在许多结构、功能各不相同的蛋白质，蛋白质结构多样性与编码蛋白质的基因多样性有关，每种蛋白质都存在着控制其合成的特定基因。教师据此提出问题：控制TRPV1合成的基因是什么？
已知TRPV1的作用机制是与辣椒素特异性结合后促进进入细胞，而能结合Fura-2染料并使活细胞发出荧光，这种荧光可被仪器检测到。教师提供对辣椒素有反应的背根神经节神经元的cD-NA文库（约含16000个克隆）、HEK293细胞（对辣椒素无反应的人胚胎肾细胞）、荧光检测设备（可检测活细胞内的荧光动态变化）、Fura-2染料、辣椒素、细胞培养液等实验材料及转基因实验所需的仪器，并引导学生利用所提供材料与仪器完成以下活动。
活动3：小组合作，设计实验，写出寻找TRPV1基因的实验思路，并讨论交流。
小组交流、讨论和相互评价后，教师总结实验思路：将背根神经节神经元的cDNA分别导人HEK293细胞中，用辣椒素刺激导入基因的HEK293细胞，用Fura-2染料处理细胞并用荧光检测设备检测细胞内荧光强度的变化。有荧光反应的HEK293细胞体内导人的cDNA即为TRPV1基因的cDNA（见图5）。经