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時(shí)間：2023-09-01 09:19:26
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自1946年起，原西南聯(lián)大師范學(xué)院即現(xiàn)今云南師范大學(xué)已經(jīng)開始培養(yǎng)生物科學(xué)的本?？茖W(xué)生，為云南省的基礎(chǔ)教育和綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了非常積極有效的、不可替代的貢獻(xiàn)。為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，本專業(yè)建設(shè)擬以生物學(xué)科發(fā)展前沿為引領(lǐng)、學(xué)科和教師隊(duì)伍建設(shè)為主導(dǎo)，抓住教學(xué)、科研兩個(gè)重點(diǎn)，加強(qiáng)理論基礎(chǔ)、實(shí)踐環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，進(jìn)一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案和課程體系；以“培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力、精技能的教師”為專業(yè)建設(shè)的主要任務(wù)，全面提高教育質(zhì)量、辦學(xué)效益和學(xué)生的核心（就業(yè)）競爭能力，服務(wù)云南基礎(chǔ)教育和綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)，為“兩強(qiáng)一堡”建設(shè)培養(yǎng)高質(zhì)量的專業(yè)人才，推動(dòng)云南省跨越式發(fā)展。
二、建設(shè)思路
以生物學(xué)科發(fā)展前沿為引導(dǎo)、學(xué)科和教師隊(duì)伍建設(shè)為主線、科研和教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)為基礎(chǔ)、人才培養(yǎng)模式改革為突破口、課程體系建設(shè)和課程內(nèi)容更新為核心，加強(qiáng)理論基礎(chǔ)與實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，依托學(xué)院科研平臺(tái)培養(yǎng)本科學(xué)生科學(xué)研究能力，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，著力研究課程設(shè)置及課程體系建設(shè)對(duì)學(xué)生學(xué)科專業(yè)的知識(shí)建構(gòu)、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高等方面的作用，全面提高教育質(zhì)量、辦學(xué)效益和學(xué)生的核心競爭能力，服務(wù)云南省及西部少數(shù)民族地區(qū)生物科學(xué)基礎(chǔ)教育和“兩強(qiáng)一堡”的綠色經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)，加快云南科學(xué)發(fā)展、和諧發(fā)展、跨越發(fā)展。
三、建設(shè)內(nèi)容
（1）錘煉以高水平學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究為標(biāo)志的高素質(zhì)教學(xué)研究型教師隊(duì)伍；
（2）以云南省生物科學(xué)基礎(chǔ)教育和綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求為依據(jù)、學(xué)科發(fā)展前沿為動(dòng)力、教師教育為特色，將本專業(yè)建設(shè)為特色鮮明、在西南地區(qū)具有引領(lǐng)和示范作用的生物科學(xué)師范專業(yè)；有效帶動(dòng)云南邊疆民族地區(qū)的生物科學(xué)基礎(chǔ)教育的發(fā)展；
（3）加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)，將生物科學(xué)相關(guān)的學(xué)科、教育主干課程建設(shè)成為省級(jí)以上精品課程；為拓展學(xué)生跟蹤生物科學(xué)發(fā)展前沿的能力，積極建設(shè)雙語課程項(xiàng)目；
（4）堅(jiān)持基礎(chǔ)理論、實(shí)踐實(shí)習(xí)和科學(xué)研究成果集成，構(gòu)建以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的新型實(shí)驗(yàn)課程體系；
（5）培養(yǎng)基礎(chǔ)厚實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有良好專業(yè)發(fā)展?jié)摿屯卣鼓芰?，服?wù)于云南省基礎(chǔ)生物教育、職業(yè)教育、生物資源保護(hù)與開發(fā)利用、生物能源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)產(chǎn)（行）業(yè)的高素質(zhì)教學(xué)、科研與管理專業(yè)人才。
四、建設(shè)措施
（1）以學(xué)科建設(shè)為龍頭、科學(xué)研究為后盾、社會(huì)需求為依據(jù)，聘請(qǐng)資深科學(xué)家、生物學(xué)相關(guān)產(chǎn)（行）業(yè)專家加盟教師隊(duì)伍；
（2）深入探討以生物科學(xué)為基礎(chǔ)的“通識(shí)教育+專業(yè)教育+教師教育”人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵，優(yōu)化完善具有云南特色的生物科學(xué)師范類培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、教學(xué)大綱和相應(yīng)評(píng)價(jià)體系。
本著“拓寬口徑、夯實(shí)基礎(chǔ)、因材施教、分流培養(yǎng)”的原則，以“通識(shí)教育+專業(yè)教育+教師教育”的模式進(jìn)行人才培養(yǎng)。近年的改革探索，人才培養(yǎng)基本框架和策略、培養(yǎng)方案等各個(gè)環(huán)節(jié)已經(jīng)日趨完善。然而，隨著生物學(xué)科的發(fā)展及其對(duì)教師教育內(nèi)涵與標(biāo)準(zhǔn)的改革、云南生物資源的保護(hù)與利用、生物能源的開發(fā)利用、環(huán)境問題的突顯，“生物科學(xué)”專業(yè)的現(xiàn)行培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容仍然存在許多薄弱環(huán)節(jié)。
云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究過程中，針對(duì)云南的微生物資源利用、工業(yè)用酶開發(fā)、云南人群營養(yǎng)構(gòu)成與基因組穩(wěn)定性的關(guān)聯(lián)、云南能源植物資源與生物能源開發(fā)、云南生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)產(chǎn)出了大量標(biāo)志性科研成果，有效支撐了依托于生命科學(xué)學(xué)院的“生物能源持續(xù)開發(fā)利用教育部工程研究中心”、“環(huán)境生物學(xué)”云南省省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”云南省省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”的建設(shè)。借助以上科研項(xiàng)目的實(shí)施和學(xué)科和研究平臺(tái)條件的建設(shè)，完善學(xué)院整體的學(xué)科布局，促進(jìn)本科教學(xué)，將產(chǎn)業(yè)、科研方面的優(yōu)勢最終轉(zhuǎn)化為學(xué)院教學(xué)上的強(qiáng)大推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)教育和產(chǎn)業(yè)并重，產(chǎn)業(yè)、科研“反哺”教學(xué)的發(fā)展局面。
如何將學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究成果更加有效地引入生物科學(xué)專業(yè)的課程改革，形成新的生物科學(xué)特色專業(yè)人才培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、教學(xué)大綱，使本專業(yè)建設(shè)與云南省基礎(chǔ)教育、科技和綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)更有效結(jié)合？如何使人才培養(yǎng)更貼近云南和西部少數(shù)民族地區(qū)特色，成為高強(qiáng)度、高潛力的“生物專業(yè)+生物教學(xué)”的雙師型人才？將是本專業(yè)的重要特色，也是本專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)之一。
（3）在課程建設(shè)中，①對(duì)原有雙語教學(xué)課程和精品課程進(jìn)行教材、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革與凝練，培育省級(jí)以上雙語教學(xué)課程和精品課程；②在本科教學(xué)中增設(shè)《酶工程學(xué)》、《植物生物工程》、《醫(yī)學(xué)分子遺傳學(xué)》、《保護(hù)生物學(xué)》、《高等植物多樣性》、《花卉學(xué)》、《生物倫理學(xué)》、《性健康教育學(xué)》等與學(xué)科發(fā)展前沿和地方特色緊密結(jié)合的系列特色課程。
（4）結(jié)合云南省生物科學(xué)基礎(chǔ)教育現(xiàn)狀、生物資源特色和開發(fā)利用潛力，加大具有地方特色的教材建設(shè)力度；
（5）結(jié)合專業(yè)特色和教育技能的發(fā)展動(dòng)態(tài)，深入進(jìn)行教學(xué)方法和教學(xué)手段的探索與改革；在專業(yè)課程教學(xué)中，提倡體現(xiàn)不同學(xué)術(shù)風(fēng)格、不同知識(shí)體系的教學(xué)方法改革和探索；
（6）構(gòu)建以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)的新型實(shí)驗(yàn)課程體系；
為提高本專業(yè)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，我們?cè)诒究茖?shí)驗(yàn)教學(xué)中融入教師大量的科研手段和成果，20xx年，啟動(dòng)了“綜合性、設(shè)計(jì)性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究項(xiàng)目。在《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)》、《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)》等4門實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)立了專項(xiàng)基金，在20xx、20xx級(jí)生物科學(xué)專業(yè)實(shí)施了“熱激誘導(dǎo)的玉米幼苗的耐熱性的現(xiàn)象觀察及生理生化機(jī)制研究”、“特定產(chǎn)物工業(yè)生產(chǎn)菌種的篩選、發(fā)酵及應(yīng)用性質(zhì)研究”、“原生生物與環(huán)境的組合及動(dòng)態(tài)規(guī)律研究”和“淀粉酶產(chǎn)生菌的分離篩選、鑒定、發(fā)酵條件優(yōu)化及酶學(xué)性質(zhì)研究”等綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已成為生命科學(xué)學(xué)院加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，全面提高綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要舉措和特色。經(jīng)過幾年的不懈努力，20xx年我院的“生物科學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”榮獲省級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。然而，如何將基本理論、基本技能有效地整合到綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之中？如何改革驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容與方法？如何拓寬綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)范圍及研究內(nèi)容？亦是本研究中的重要內(nèi)容之一。
（7）建立開放式人才培養(yǎng)體系，野外實(shí)習(xí)、教育實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)緊密結(jié)合相關(guān)產(chǎn)（行）業(yè)的發(fā)展趨勢，發(fā)揮基地的資源優(yōu)越條件，夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，培植實(shí)踐和創(chuàng)新能力；
（8）強(qiáng)化專業(yè)建設(shè)和生物資源保護(hù)與利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、綠色經(jīng)濟(jì)建設(shè)之間的銜接，拓展學(xué)生知識(shí)體系，構(gòu)筑良好的發(fā)展?jié)摿瓦m應(yīng)能力。
五、預(yù)期成果
（1）形成學(xué)歷、學(xué)緣、職稱和知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，由學(xué)者型、教育型、產(chǎn)業(yè)型專業(yè)人員構(gòu)成的高素質(zhì)教學(xué)研究型教師隊(duì)伍；
（2）建成云南省領(lǐng)先、西南地區(qū)具引領(lǐng)和示范效應(yīng)的“生物科學(xué)”師范專業(yè)；
（3）構(gòu)建更適應(yīng)生物科學(xué)發(fā)展、云南基礎(chǔ)教育和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、教學(xué)大綱；
（4）在原有課程建設(shè)基礎(chǔ)上，建設(shè)一批具有地方和學(xué)科特色的特色課程和省校以上精品課程、雙語示范課程；
（5）構(gòu)建科學(xué)管理、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；
在生物學(xué)教學(xué)中，我們應(yīng)重視科學(xué)知識(shí)的教育，更應(yīng)重視生物科學(xué)知識(shí)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。STS教育是當(dāng)今科學(xué)教育的重要趨勢之一，高中《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行STS教育，目的在于突出科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活發(fā)展中的應(yīng)用為指導(dǎo)思想而組織實(shí)施的科學(xué)教育。
一、STS模式的含義
STS模式視科學(xué)技術(shù)的再生產(chǎn)為最終目標(biāo)，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間相互關(guān)系的理解為出發(fā)點(diǎn)，力圖選擇人發(fā)展的最佳方式。該模式的基本結(jié)構(gòu)為：從科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互聯(lián)系出發(fā)，通過某種具體活動(dòng)形式，使學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)與技能，并以模擬方式參與解決與科技有關(guān)的社會(huì)問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。
高中生物課堂STS模式的教學(xué)就其內(nèi)容可簡單地概括為：知識(shí)、技能、參與。
知識(shí)，即要使學(xué)生理解或掌握教學(xué)大綱要求的生物學(xué)知識(shí)，以及與之相關(guān)的社會(huì)科學(xué)和思維科學(xué)知識(shí)，尤其要注意生物學(xué)知識(shí)與社會(huì)科學(xué)知識(shí)的結(jié)合。
技能，即要使學(xué)生掌握或初步掌握生物實(shí)驗(yàn)的技能、生物技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的技能，收集和處理信息并依此進(jìn)行分析、判斷直至決策的技能，解決與生物技術(shù)相關(guān)的社會(huì)問題的技能等。
參與，即要使學(xué)生參與和生物技術(shù)相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)或社會(huì)活動(dòng)，用模擬的方法參與解決和生物技術(shù)相關(guān)的社會(huì)爭議問題。
二、運(yùn)用STS模式的教學(xué)策略
1.根據(jù)教學(xué)目標(biāo)整合生物科學(xué)知識(shí)，確立與STS相聯(lián)系的內(nèi)容
教學(xué)目標(biāo)是整個(gè)教學(xué)過程的指南，也是學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的依據(jù)，所以確定教學(xué)目標(biāo)是非常重要的。確定了教學(xué)目標(biāo)的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)所要達(dá)到的水平層次后，應(yīng)緊密結(jié)合社會(huì)、生產(chǎn)、生活實(shí)際，找出本章節(jié)與STS相聯(lián)系的內(nèi)容。如圍繞“細(xì)胞”的教學(xué)介紹細(xì)胞的全能性學(xué)說及組織培養(yǎng)技術(shù)與克隆技術(shù)；圍繞“生物的遺傳與變異”一節(jié)，增加基因工程及其應(yīng)用、人類基因組計(jì)劃研究新進(jìn)展及其意義、航天育種等介紹；關(guān)于人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用，介紹我國著名水稻育種專家袁隆平培育的雜交水稻自推廣以來，平均每年多解決約6000萬人的糧食問題，在國際被譽(yù)為2O世紀(jì)農(nóng)業(yè)科學(xué)最偉大的成就之一。
2.精心選擇教學(xué)形式及教學(xué)方法
STS教育是與傳統(tǒng)教育全然不同的一種教育模式，它在教學(xué)方法上又有一些特殊要求：一是盡可能多地接觸與科學(xué)有關(guān)的社會(huì)生活實(shí)際；二是強(qiáng)調(diào)參與性，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者在社會(huì)生活的實(shí)踐中主動(dòng)地、有預(yù)見性地學(xué)習(xí)有關(guān)的科學(xué)與技術(shù)，并學(xué)習(xí)如何處理科學(xué)技術(shù)與特定的社會(huì)相聯(lián)系。因此圍繞教學(xué)目標(biāo)，精心地選擇設(shè)計(jì)合適的教學(xué)媒體，有機(jī)滲透STS教育就顯得十分重要。如在學(xué)習(xí)植物組織培養(yǎng)時(shí)，結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)的錄像片，向?qū)W生介紹近幾十年來發(fā)展起來的這項(xiàng)新技術(shù)在花卉、果樹的快速繁殖、培育無病毒植物等方面的廣泛應(yīng)用及取得的可觀經(jīng)濟(jì)效益。這樣更加深了學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間關(guān)系的理解，使他們領(lǐng)悟到怎樣把知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，形成新技術(shù)，創(chuàng)造新產(chǎn)品，服務(wù)全社會(huì)。
3.精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)和決策的能力
教學(xué)過程離不開學(xué)生的內(nèi)心體驗(yàn)和主動(dòng)參與。因此在教學(xué)中精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程和教學(xué)活動(dòng)，運(yùn)用討論、辯論及決策模擬等形式，緊密聯(lián)系社會(huì)上生產(chǎn)、生活實(shí)際，提高學(xué)生的參與意識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
（1）組織學(xué)生討論，培養(yǎng)他們分析問題解決問題的能力?？山M織學(xué)生討論如下問題，如：“對(duì)于不能進(jìn)食的人來說，僅靠點(diǎn)滴輸入葡萄糖液，能夠長期維持他的生存嗎？”“恩吉爾曼的光合作用實(shí)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？”“臭氧層的破壞對(duì)動(dòng)植物和人體有什么危害？怎樣保護(hù)臭氧層？”“男性紅綠色盲的發(fā)病率大于女性發(fā)病率的現(xiàn)象與人類染色體組型的關(guān)系”等。
生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)生物科學(xué)技術(shù)具有濃厚的興趣,生物科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),對(duì)生物技術(shù)發(fā)展持積極的肯定態(tài)度,具備良好的科技強(qiáng)國的信念。但是,他們對(duì)高新生物科學(xué)技術(shù)知識(shí)和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)了解較少,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能較差,對(duì)生物科學(xué)科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調(diào)查表明,當(dāng)代大學(xué)生對(duì)于當(dāng)前的一些生物熱點(diǎn)問題有一定的了解,但是對(duì)于高新技術(shù)的應(yīng)用和新的科學(xué)研究領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)不足。在理性上,有43%的學(xué)生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點(diǎn),對(duì)事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學(xué)功利主義”對(duì)學(xué)生的影響最大,使得學(xué)生視野狹窄、目光短淺;在實(shí)證精神上,有62%的學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)實(shí)證精神,偏重抽象思維,缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和價(jià)值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業(yè)課的常規(guī)教學(xué),很少舉辦專門的科研活動(dòng),且科學(xué)技能培養(yǎng)與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學(xué)缺乏濃郁的科學(xué)素養(yǎng)氛圍,學(xué)生較難形成一定的科學(xué)技能,由此科學(xué)實(shí)踐能力也較差。
2 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的意義
細(xì)胞生物學(xué)是生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類本科生一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿分支學(xué)科之一,它是以細(xì)胞為研究對(duì)象,從細(xì)胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個(gè)層研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)是一門承上啟下的學(xué)科,和分子生物學(xué)一起同是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ),并廣泛滲透到遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等的研究中,和農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高新技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系,是生命科學(xué)的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮重要的基礎(chǔ)作用。同時(shí),細(xì)胞生物學(xué)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,重要理論與實(shí)踐密切地聯(lián)系著。隨著生命科學(xué)自身和生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細(xì)胞生物學(xué)課程中科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)于建立與其專業(yè)層次、研究方向相符合的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)構(gòu)架體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力具有非常重要的作用。
3 細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
細(xì)胞生物學(xué)作為生物學(xué)類及農(nóng)林醫(yī)藥類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學(xué)素養(yǎng)的提高不是一朝一夕之功,教師應(yīng)始終將其貫穿于自己的教學(xué)之中。如何在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),以下是筆者的一些想法和體會(huì)。
3.1 加強(qiáng)課堂教學(xué)中的“生活化”融合
細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)理論性強(qiáng),內(nèi)容抽象深?yuàn)W、難于理解,教師可以試將抽象的內(nèi)容與日常生活相聯(lián)系,使學(xué)生有此聯(lián)想起有趣的、熟悉的生活場景或事物,這不僅使抽象的內(nèi)容具體化和動(dòng)態(tài)化,使其容易理解,而且激發(fā)了學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。例如講解“蛋白質(zhì)的分選”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生由細(xì)胞社會(huì)聯(lián)想到人類社會(huì)。細(xì)胞中的各種蛋白質(zhì)發(fā)揮結(jié)構(gòu)或功能作用的部位幾乎遍布細(xì)胞的各種膜區(qū)和組分,只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)各就各位并組裝成結(jié)構(gòu)和功能復(fù)合體,才能參與細(xì)胞的各種生命活動(dòng)。這就好比在人類社會(huì)中,各專業(yè)的畢業(yè)生只有找到適合其自身特點(diǎn)的工作崗位才能發(fā)揮所長?？傊?運(yùn)用發(fā)散性思維,盡可能地將細(xì)胞生物學(xué)抽象的理論知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來,并配合以多媒體輔助手段,使抽象的內(nèi)容變得形象生動(dòng),易于理解掌握。
3.2 側(cè)重教學(xué)內(nèi)容的前沿性和新穎性
細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展極為迅速,隨著科學(xué)家們研究成果的不斷涌現(xiàn),其內(nèi)容處在不斷更新的動(dòng)態(tài)過程中。因此,教師在教學(xué)過程中,要注重聯(lián)系學(xué)科的前沿和熱點(diǎn),講述較先進(jìn)的科學(xué)結(jié)論,跟蹤國際上最新進(jìn)展。此外,教師在注重教學(xué)的同時(shí),宜以科研并舉,以科研引導(dǎo)和促進(jìn)教學(xué);教學(xué)與培養(yǎng)科學(xué)研究型人才緊密結(jié)合;教學(xué)內(nèi)容與最新科研進(jìn)展同步,使學(xué)生在正確掌握細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)解決與之相關(guān)的科學(xué)研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎(chǔ)理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹自己的科研成果,這樣既生動(dòng)又貼切,學(xué)生又很熟悉,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,亦可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研鉆研精神。
3.3 增加細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例
綜合性實(shí)驗(yàn)注重知識(shí)的綜合運(yùn)用,實(shí)驗(yàn)原理和方法步驟較為復(fù)雜,可以使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理,正確使用儀器設(shè)備,鍛煉學(xué)生綜合分析問題的能力;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,自主配制實(shí)驗(yàn)所需試劑,根據(jù)自己的時(shí)間自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實(shí)驗(yàn)條件和課時(shí)安排的限制,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以基本操作和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。④因此,教師應(yīng)根據(jù)科學(xué)性、可行性和實(shí)用性原則增大綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴(kuò)增、酶切、重組、轉(zhuǎn)化、篩選的大實(shí)驗(yàn),膜蛋白的分離與鑒定等綜合設(shè)計(jì)型大實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都構(gòu)成了一個(gè)綜合性整體,同時(shí),在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上盡量做到由學(xué)生自主選擇。通過每一次的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步鞏固了已學(xué)習(xí)的知識(shí)和已掌握的技術(shù),并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神、創(chuàng)新思維及分析問題和解決問題的能力。
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念之一是“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”，生物新教材中加入了大量的生物科學(xué)史素材，如何將這些燦爛的生物科學(xué)史應(yīng)用于日常教學(xué)并達(dá)到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的，是我們每位高中生物教師應(yīng)當(dāng)努力思考并認(rèn)真實(shí)踐的課題。
一、關(guān)于高中生物科學(xué)史教育
1.生物科學(xué)史概念的界定
生物科學(xué)史是以生物科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程為輪廓，以科學(xué)發(fā)展歷程中帶有重大轉(zhuǎn)折作用的課題及事件為主線，用翔實(shí)的資料論述科學(xué)家的創(chuàng)造性勞動(dòng)，生動(dòng)地描述他們進(jìn)行科學(xué)探索的思維過程和方法。在高中階段，我們無需對(duì)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展歷程進(jìn)行研究，我們關(guān)注的僅僅是教材中涉及的對(duì)我們理解知識(shí)有幫助的一些經(jīng)典史事，從中我們可以體會(huì)科學(xué)探索精神，領(lǐng)悟科學(xué)探究的一般方法。
2.科學(xué)史教育的內(nèi)涵
美國著名的科學(xué)史家薩頓說過：“一部科學(xué)史，在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無論有形或無形，由一系列人物創(chuàng)造出來，以解決他們遇到的某些問題?！鄙锝處熞獛ьI(lǐng)學(xué)生感悟科學(xué)前輩們的科學(xué)探究方法，以此來指導(dǎo)學(xué)生的探究活動(dòng)。反之，學(xué)生實(shí)施探究活動(dòng)又為實(shí)踐科學(xué)方法提供了切實(shí)的鍛煉機(jī)會(huì)。兩者互相促進(jìn)，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的模式，對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。
二、生物科學(xué)史教育在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面的實(shí)踐價(jià)值
1.靈活運(yùn)用科學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
恰當(dāng)引用教材中出現(xiàn)的科學(xué)史事，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有的科學(xué)史料能夠作為新課的引入，例如，在導(dǎo)入伴性遺傳時(shí)，若教師引用教材中關(guān)于色盲癥的發(fā)現(xiàn)過程，可以在上課伊始就把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣調(diào)動(dòng)起來。有的可以提高學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解，例如，學(xué)習(xí)完蛋白質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀科學(xué)史話――世界上第一個(gè)人工合成蛋白質(zhì)的誕生以及科學(xué)前沿――國際人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃。這兩個(gè)科學(xué)史料不僅可以加深學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)知識(shí)的理解，還可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣和欲望。
2.巧妙運(yùn)用科學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)研究方法
生物科學(xué)史一般要經(jīng)歷提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、推論總結(jié)等過程，學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法。如，學(xué)生學(xué)習(xí)了薩頓的假說“基因在染色體上”后，對(duì)于薩頓所運(yùn)用的科學(xué)研究方法――類比推理有了一定的認(rèn)識(shí)，知道這種科學(xué)方法存在局限性，即結(jié)論沒有通過實(shí)驗(yàn)的證明，至此學(xué)生會(huì)有疑問如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明基因在染色體上。此時(shí)教師巧妙引入摩爾根的科學(xué)故事，摩爾根無論對(duì)自己的假說，還是對(duì)別人的學(xué)說，都一概采取依靠事實(shí)和運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)理論是否正確的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生閱讀故事的同時(shí)感悟著科學(xué)探究的一般過程。
同樣，在講授光合作用的探究歷程、酶本質(zhì)等生物學(xué)知識(shí)時(shí)，都可以巧妙引用科學(xué)史，讓學(xué)生領(lǐng)悟單一變量、對(duì)照實(shí)驗(yàn)等科學(xué)實(shí)驗(yàn)原則，引導(dǎo)學(xué)生一步步地完成科學(xué)探究。
3.適時(shí)運(yùn)用科學(xué)史，滲透科學(xué)研究精神
在教材中寫入科學(xué)家的姓名和事跡，不僅是對(duì)科學(xué)家的一種尊重和褒揚(yáng)，更是對(duì)青年學(xué)生的一種教育。這種教育主要是科學(xué)家人格力量、科學(xué)態(tài)度、工作精神和人生觀、價(jià)值觀等對(duì)學(xué)生的啟發(fā)與感召。
教育學(xué)生應(yīng)該擁有懷疑的科學(xué)精神。摩爾根對(duì)孟德爾遺傳規(guī)律的確證過程就是最好的例子。由于摩爾根在自己所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中沒能取得類似的結(jié)果，他便對(duì)遺傳定律產(chǎn)生了懷疑，于是，他勤奮地進(jìn)行了一系列新的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)大量的果蠅實(shí)驗(yàn)結(jié)果確證了孟德爾的定律之后，他不僅承認(rèn)，而且還發(fā)現(xiàn)了新的定律。
教育學(xué)生擁有探幽入微的研究精神。當(dāng)克勞德決心把細(xì)胞內(nèi)部的組分分離開，探索細(xì)胞內(nèi)組分的結(jié)構(gòu)和功能時(shí)，遭到了許多人的冷嘲熱諷，認(rèn)為把好好的細(xì)胞弄碎毫無意義。但是克勞德堅(jiān)信這樣做是十分必要的。經(jīng)過艱苦的努力，他終于摸索出采用不同的轉(zhuǎn)速對(duì)破碎的細(xì)胞進(jìn)行離心的方法，將細(xì)胞內(nèi)的不同組分分開。
以上這些生物科學(xué)發(fā)展史中鮮活的事例，能讓學(xué)生從中受到感悟與點(diǎn)化，進(jìn)而讓他們形成正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀。
綜上所述，教師利用生物科學(xué)史教育，可以提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，讓他們掌握生物科學(xué)概念，提高科學(xué)探究能力，理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2017）06-0109-02
DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2017.06.067
應(yīng)試教育到素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變是當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的一項(xiàng)深刻變革，多年來，教育界一直在探索具體的實(shí)施辦法，做出了很多有益的嘗試。不過，總體看來，素質(zhì)教育還有很長的路要走，要實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育，需要多方面共同努力。我們的高中生物教學(xué)同樣需要開展素質(zhì)教育，這關(guān)系到我們培養(yǎng)的生物科學(xué)人才的質(zhì)量高低。在日常的教學(xué)實(shí)踐中，我們積累了一些經(jīng)驗(yàn)，因此，現(xiàn)在，筆者就高中生物教學(xué)如何推行素質(zhì)教育提供一些建議和思考，希望給大家提供借鑒。
一、運(yùn)用生命科學(xué)史滲透素質(zhì)教育
當(dāng)前，生物科學(xué)發(fā)展迅猛，世界上諸多國家都加大了對(duì)生物科學(xué)的研發(fā)投入，人類對(duì)生物生命科學(xué)的奧秘有了更多新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。生命科學(xué)史內(nèi)容的引入可以讓學(xué)生從歷史的角度對(duì)生物生命科學(xué)有個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個(gè)組成部分，即對(duì)于科學(xué)知識(shí)達(dá)到基本的了解程度；對(duì)科學(xué)的研究過程和方法達(dá)到基本的了解程度；對(duì)于科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)和個(gè)人所產(chǎn)生的影響達(dá)到基本的了解程度。目前各國在測試本國公眾科學(xué)素養(yǎng)時(shí)普遍采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。只有在上述三個(gè)方面都達(dá)到要求者才算具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公眾。而對(duì)于我們的學(xué)生來說，一個(gè)進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育的基本指導(dǎo)思想應(yīng)該是讓學(xué)生了解生物科學(xué)研究的一般過程，而不僅僅看重結(jié)果。在課堂上適當(dāng)引入生命科學(xué)史，使得學(xué)生在這些歷史故事中，了解學(xué)科發(fā)展以及研究方法，這樣學(xué)生不僅受到厚重人文氣息的熏陶，而且潛移默化間也學(xué)會(huì)了新的學(xué)習(xí)和思考方法，進(jìn)而使得科學(xué)素質(zhì)得以提升。因此，我們要把生命科學(xué)史引入課堂教學(xué)。
例如，通過光合作用的發(fā)現(xiàn)過程進(jìn)行科學(xué)史的教育，可以使學(xué)生了解到，科學(xué)家用了200多年的時(shí)間，才對(duì)光合作用的生理過程有了比較清楚的認(rèn)識(shí)，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱難、科學(xué)研究方法的重要，以及綜合利用各學(xué)科的成果和研究手段的重要性。所以，教師在教學(xué)中一定要深入挖掘這樣的教學(xué)契機(jī)，將生命科學(xué)史自然融入其中。生物科學(xué)中很多的新發(fā)現(xiàn)都不是輕而易舉的，有艱苦卓絕的深入探索，也有靈感閃現(xiàn)似的頓悟，然而這一切其實(shí)都是為有準(zhǔn)備的人而生的。這些歷史故事可以給學(xué)生勇于攀登科學(xué)高峰的勇氣，讓他們逐漸具備生物科學(xué)研究所需要的必備素質(zhì)，那就是基本的研究頭腦和用于探索，認(rèn)真執(zhí)著的品質(zhì)。
二、高中生物課堂要培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣和品質(zhì)
（一）讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察
觀察看似簡單，實(shí)則不然，做科學(xué)研究，就要學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法?？茖W(xué)歷史上一些重大發(fā)現(xiàn)無不始于細(xì)心科學(xué)的觀察，科學(xué)脫離不開實(shí)踐，我們要在實(shí)踐中觀察，養(yǎng)成勤于觀察、善于觀察的好習(xí)慣。尤其是生物學(xué)的學(xué)習(xí)跟觀察是密不可分的，只有通過觀察，我們才能發(fā)現(xiàn)生物的多樣性、特異性、細(xì)微性。作為教師要積極調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)去觀察的興趣，興趣本身有著強(qiáng)烈的動(dòng)力，讓學(xué)生愿意去觀察，帶著問題去觀察。濃厚的學(xué)習(xí)興趣，是啟迪學(xué)生求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要手段。
（二）培養(yǎng)學(xué)生的綜合觀察習(xí)慣
在多年的教學(xué)生涯中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，各門課程之間好像互不相關(guān)，然而，實(shí)際上彼此之間卻有密切的聯(lián)系。事物之間不是孤立存在的，面對(duì)觀察對(duì)象，要啟發(fā)學(xué)生去思考事物之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。通過綜合觀察習(xí)慣的培養(yǎng)，學(xué)生就能夠?qū)⒉煌挛锖同F(xiàn)象之間聯(lián)系起來進(jìn)行綜合的思考和學(xué)習(xí)。如生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，通過綜合觀察，學(xué)生才能真正認(rèn)識(shí)食物鏈?zhǔn)鞘裁?，它的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出什么特點(diǎn)，才能真正認(rèn)識(shí)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三者之間的關(guān)系。
（三）培養(yǎng)學(xué)生全面記錄的習(xí)慣
及時(shí)準(zhǔn)確的記錄是觀察必不可少的環(huán)節(jié)，這樣就可以避免觀察本身的隨意性。在觀察之前，教師要指導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察，觀察中要注意重點(diǎn)關(guān)注的是什么，可以列出觀察的提綱，留出空白，方便學(xué)生作詳實(shí)的記錄。因此，在觀察提綱的引導(dǎo)下，學(xué)生就能比較全面、詳細(xì)地去觀察，同時(shí)也更能做好觀察記錄?？茖W(xué)研究講究嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，好的記錄習(xí)慣也必不可少。如觀察海洋魚類的多樣性，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)海洋魚類標(biāo)本進(jìn)行全面觀察，全面記錄海洋魚類的形態(tài)、大小、魚鰭的形狀大小等等。在觀察和記錄中加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶的深度。
三、教師要提高自身素質(zhì)，改變教學(xué)觀念
（一）教師要提高自身業(yè)務(wù)理論水平
學(xué)生素質(zhì)的提高，首先需要一位高素質(zhì)的教師，生物科學(xué)發(fā)展迅猛，生物學(xué)教師要緊跟科學(xué)發(fā)展的前沿，樹立“活到老，學(xué)到老”的理念，將學(xué)習(xí)變成習(xí)慣，扎實(shí)提高個(gè)人業(yè)務(wù)水平和理論素養(yǎng)。只有這樣，教師才會(huì)更靈活、更科學(xué)地去安排好教學(xué)，對(duì)課堂進(jìn)行優(yōu)化，學(xué)生才能受到教師更多有益的影響，進(jìn)而促使學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
（二）教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念
素質(zhì)教育下的高中生物教學(xué)要改變傳統(tǒng)的教師“一言堂”的局面，要充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生才是課堂的主人，變傳統(tǒng)的“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”，通過教學(xué)創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的熱情。在教學(xué)改革中，PBL教學(xué)法讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，通過自主探究合作的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好，應(yīng)加以推廣應(yīng)用。
總之，在新課標(biāo)的指引下，我們高中生物學(xué)教師要轉(zhuǎn)變觀念，大膽改革實(shí)踐，不斷提高自身素質(zhì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性，將素質(zhì)教育滲透到課堂教學(xué)中去，通過生命科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察和研究能力等，助力學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提高。
在學(xué)生看圖的過程中展示圖1。
引出細(xì)胞分化的概念，得出細(xì)胞分化的意義。
在個(gè)體發(fā)育中，相同細(xì)胞的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。細(xì)胞分化是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)沒有變化，是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。需要提醒的是細(xì)胞分化貫穿在整個(gè)生命周期中，不只出現(xiàn)在胚胎時(shí)期，為干細(xì)胞做鋪墊。
分析得出細(xì)胞分化的特點(diǎn)：普遍性、持久性、穩(wěn)定性、不可逆性。
接著，引導(dǎo)學(xué)生比較細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別。
通過對(duì)插圖和表格的分析，使學(xué)生分清了細(xì)胞分化與細(xì)胞分裂的區(qū)別；了解了細(xì)胞分化的過程和特點(diǎn)；知道了細(xì)胞分化的生物學(xué)意義。
二、利用科學(xué)發(fā)展史了解科學(xué)的發(fā)展，正確看待科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響
1.從科學(xué)發(fā)展史中學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系
結(jié)合課本插圖P118圖6-12植物組織培養(yǎng)過程。通過對(duì)植物組織培養(yǎng)研究的歷史發(fā)展過程的分析來總結(jié)科學(xué)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)并揭示其規(guī)律。
1902年德國植物學(xué)家哈伯蘭特（Haberlandt）提出細(xì)胞全能性概念，并用葉肉和其他多種細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)。在自制的營養(yǎng)物質(zhì)中培養(yǎng)，僅出現(xiàn)一些細(xì)胞增大，未出現(xiàn)增殖和分化現(xiàn)象。
1934年荷蘭植物學(xué)家（溫特）F.W.Went發(fā)現(xiàn)了吲哚乙酸（IAA），隨后又有人相繼發(fā)現(xiàn)了IBA，NAA和2.4-D人工合成的生長素。
1934年懷特（White）用無機(jī)鹽、糖類和酵母提取物配制成懷特培養(yǎng)基，用番茄根進(jìn)行離體培養(yǎng)形成愈傷組織。其后證明了生長素和維生素對(duì)組培的作用，提出了細(xì)胞全能性學(xué)說。
20世紀(jì)40-50年代，斯庫格（Skoog）和崔等人利用添加了腺嘌呤和生長素的培養(yǎng)基進(jìn)行煙草培養(yǎng)，誘導(dǎo)根、芽等器官，并確定腺嘌呤和生長素誘導(dǎo)根和芽生長的作用。
1958年美國斯圖爾德（Steward）等和德國賴納（Reinert）等分別將培養(yǎng)的胡蘿卜根細(xì)胞誘導(dǎo)形成了胚狀體，形成新植株。用實(shí)驗(yàn)證明了植物細(xì)胞的全能性。
從以上植物細(xì)胞全能性的研究歷史，我們可知培養(yǎng)基是影響成功的重要的因素，正是因?yàn)榭茖W(xué)和技術(shù)的相互支持，才使組織培養(yǎng)技術(shù)能夠獲得成功和完善。
通過植物組織培養(yǎng)，我們可以獲得大量的克隆體，保持優(yōu)良特性，縮短生產(chǎn)周期。為我們的生活提供豐富的物質(zhì)保障，如花卉和蔬菜培育。
2.科學(xué)與技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響
植物細(xì)胞的全能性，引發(fā)了人們對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞是否具有全能性的猜想，經(jīng)過許多科學(xué)家的努力，動(dòng)物細(xì)胞的體外培育不能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性。幾經(jīng)周折后，科學(xué)家終于通過細(xì)胞重組技術(shù)證明出了動(dòng)物細(xì)胞核具全能性。因?yàn)榧?xì)胞核具有生物體的絕大部分遺傳物質(zhì)。
證明動(dòng)物細(xì)胞核具全能性的就是克隆技術(shù)，也稱核移植。
1996年7月5日，世界上第一只克隆羊多利（Dolly）由英國愛丁堡大學(xué)的伊恩?維爾穆特博士培育成功，但這成功并不是利用一個(gè)細(xì)胞就實(shí)驗(yàn)成功了，而是利用了上千個(gè)卵細(xì)胞才成功一個(gè)，其中過程也是很復(fù)雜的，是科學(xué)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行的。
克隆可以用于造福人類，比如說治療性克隆，利用胚胎干細(xì)胞進(jìn)行器官移植。要是被別有用心的人利用，克隆也可以影響人類的正常秩序，那后果將不堪設(shè)想。比如說克隆優(yōu)等人種組成軍隊(duì)統(tǒng)治世界。
所以，科學(xué)是技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的手段?？茖W(xué)技術(shù)是社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力，然而科學(xué)技術(shù)的也會(huì)給人類帶來負(fù)效應(yīng)，應(yīng)正確處理好科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系。
三、與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，進(jìn)行STS教育
本節(jié)課有個(gè)探究模塊，就是干細(xì)胞的知識(shí)。課標(biāo)要求學(xué)生能自主搜集資料，并與同學(xué)分享成果。通過查找資料讓學(xué)生及時(shí)理解關(guān)注對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展具有重大影響的生物學(xué)新進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性。
學(xué)生分享：移植弟弟臍帶血治好血癌，3歲女童健康成長；姚明加入中華骨髓庫等案例。
引導(dǎo)學(xué)生通過討論得出：白血病就是骨髓中的造血干細(xì)胞在分化的過程當(dāng)中出現(xiàn)問題，導(dǎo)致不能正常增殖、分化出血紅細(xì)胞。我們可以用正常的造血干細(xì)胞替代有問題的細(xì)胞，達(dá)到治療的目的。臍帶血里含有造血干細(xì)胞，通過移植造血干細(xì)胞就可以慢慢恢復(fù)造血功能。
干細(xì)胞可以分為三大類：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞，專能干細(xì)胞
這里的臍帶血就是專能干細(xì)胞，可以分化成紅細(xì)胞、白細(xì)胞等各類血細(xì)胞。
引導(dǎo)到目前人類遇到的重大科學(xué)難題――器官移植。器官移植需要先配型，后移植，移植成功后還需要終生服用抗免疫排斥的藥。有沒有能繞過免疫排斥的方法呢？那就是利用自身的干細(xì)胞培育出所需要的器官移植是最好的選擇，它不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。
干細(xì)胞培育的方法還有望用于拯救珍稀、瀕危動(dòng)物。適當(dāng)?shù)慕榻B干細(xì)胞新進(jìn)展，誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPS）的研究在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，有望成為實(shí)施再生醫(yī)學(xué)和細(xì)胞治療的重要細(xì)胞來源。
上述實(shí)例的介紹，讓學(xué)生深刻體會(huì)到科學(xué)與技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響力，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣。
四、課堂教學(xué)滲透STS教育的效果
培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是普通高中生物學(xué)教學(xué)重要的目標(biāo)。我國現(xiàn)行的普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)所描述的課程基本理念中明確提出，提高每個(gè)高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的核心任務(wù)。因此，作為高中生物教師，應(yīng)該充分利用各種課程資源，著力于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，合理挖掘當(dāng)前與生命科學(xué)密切相關(guān)的熱點(diǎn)事件，開展教學(xué)不失為一種有效的選擇。
一、解讀生物科學(xué)素養(yǎng)的主要內(nèi)容
我國現(xiàn)行的《普通高中生物n程標(biāo)準(zhǔn)》指出：生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀，它反映了一個(gè)人對(duì)生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。1993年，美國生物科學(xué)課程研究所（簡稱BSCS）出版了名為“發(fā)展生物學(xué)素養(yǎng)”的生物學(xué)課程指南，對(duì)生物學(xué)素養(yǎng)作了詳盡的論述，并把它作為生物學(xué)課程的基本目的。BSCS認(rèn)為，一個(gè)具有生物學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生需要對(duì)科學(xué)的本質(zhì)和特點(diǎn)有起碼的理解。學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)科學(xué)的價(jià)值以及科學(xué)探究的過程和方法的理解與掌握，是生物學(xué)素養(yǎng)的基本要點(diǎn)。比較兩者對(duì)生物科學(xué)素養(yǎng)的界定，雖然在表述上略有不同，但總的來說，兩者對(duì)生物科學(xué)素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)是趨同的。概括地說，生物科學(xué)素養(yǎng)可以從知識(shí)、能力、情感態(tài)度和價(jià)值觀三個(gè)維度來定義：在知識(shí)層面上，要求學(xué)生掌握基本的生物科學(xué)知識(shí)，能夠用所學(xué)習(xí)的生物學(xué)知識(shí)理解或解釋發(fā)生在身邊的生物科學(xué)現(xiàn)象；在能力層面上，要求學(xué)生具有一定的生物科學(xué)探究和創(chuàng)新能力，具有將生物學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力；在情感、態(tài)度、價(jià)值觀層面上，要求學(xué)生形成正確的世界觀和價(jià)值觀，對(duì)生命現(xiàn)象和生物科學(xué)知識(shí)具有關(guān)注和探究的熱情，對(duì)生物學(xué)技術(shù)及其他與生物學(xué)相關(guān)的問題具有正確的判斷力，并且能根據(jù)自己的判斷做出正確的抉擇。
二、學(xué)科熱點(diǎn)事件在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)中的作用
當(dāng)今，隨著信息傳播手段的不斷發(fā)展，人們獲得各類信息的渠道增多，不少事情得到人們的關(guān)注而成為社會(huì)熱點(diǎn)事件，這其中就有一些事件與生物學(xué)具有一定關(guān)聯(lián)的，我們稱之為學(xué)科熱點(diǎn)事件。這類學(xué)科熱點(diǎn)事件本身或者與事件相關(guān)的背景可能蘊(yùn)涵著生物學(xué)的知識(shí)和原理，可能關(guān)系到生物學(xué)知識(shí)和技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用，也可能涉及對(duì)生物多樣性、現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用等方面的態(tài)度和價(jià)值判斷。這就使得這些學(xué)科熱點(diǎn)事件具備了成為有利于培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的課程資源的條件。
引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和探究這些學(xué)科熱點(diǎn)事件，對(duì)于廣大教師來說，也是培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)的應(yīng)然之舉。一方面，學(xué)生對(duì)于與生命科學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象和事件的關(guān)注，乃至于愿意著力于對(duì)它們進(jìn)行探索和研究，本身就是生物科學(xué)素養(yǎng)的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發(fā)表的《核心素養(yǎng)：素質(zhì)教育的新起點(diǎn)》一文中指出：現(xiàn)在的高中生中知道當(dāng)紅影視明星的學(xué)生要遠(yuǎn)多于知道屠呦呦的學(xué)生。此文提出，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)需要用現(xiàn)實(shí)的情景及問題來激活教材知識(shí)，并借此將綜合實(shí)踐能力與情感、態(tài)度等加以整合；需要用人類最前沿的科普性知識(shí)，不時(shí)對(duì)“核心素養(yǎng)”予以淬煉和激活。另一方面，熱點(diǎn)事件得到了社會(huì)層面較多的關(guān)注，在各種媒體中出現(xiàn)的頻率也比較高，往往能夠激發(fā)起學(xué)生去了解甚至去研究的興趣。由于學(xué)科熱點(diǎn)事件關(guān)聯(lián)著學(xué)科的知識(shí)、技能和價(jià)值判斷，只要老師引導(dǎo)得法，學(xué)生就有可能圍繞這些熱點(diǎn)事件有所疑、有所思、有所感、有所得，學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)就會(huì)在這個(gè)過程中得到有效的提高和發(fā)展。
一段時(shí)期以來，與生物科學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問題是很多的，筆者略舉兩個(gè)例子來說明其在培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)中的作用。
（一）屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)
2015年，我國生物科學(xué)領(lǐng)域最引入注目的事情當(dāng)屬我國科學(xué)家屠呦呦與兩位外國科學(xué)家分享了本年度諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)，這是我國科學(xué)家因?yàn)樵谥袊就吝M(jìn)行的科學(xué)研究而首次獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)消息傳來，可謂舉國沸騰，中國科學(xué)界多少年的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)的夢想這一刻終于成為了現(xiàn)實(shí)。筆者認(rèn)為，我們每一位生物老師都應(yīng)該在第一時(shí)間與同學(xué)們分享這份喜悅。同時(shí)，教師也需要挖掘這一事件在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)上的價(jià)值。
首先，教師應(yīng)利用這一事件努力激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的興趣和熱情。雖然學(xué)習(xí)及科學(xué)研究的本身并不是為了獲獎(jiǎng)，但獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)畢竟代表了學(xué)界對(duì)科學(xué)家工作的充分肯定，是科學(xué)家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個(gè)國家獲得諾貝爾獎(jiǎng)的多少，在很大程度上反映著這個(gè)國家科技創(chuàng)新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎(jiǎng)的道路上才剛剛起步，但我們有理由相信會(huì)有更多的諾貝爾獎(jiǎng)花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)，而在生物學(xué)領(lǐng)域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發(fā)現(xiàn)。21世紀(jì)正是“生命科學(xué)”獲得巨大發(fā)展的世紀(jì)，“生命科學(xué)”發(fā)展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學(xué)關(guān)注或者投身于生物科學(xué)的研究中。因此，生物教師應(yīng)該做好學(xué)生的領(lǐng)路人和宣傳員。
其次，屠呦呦獲得諾貝爾獎(jiǎng)這一事件能夠幫助學(xué)生形成正確的價(jià)值觀。諾貝爾獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)詞中提到，“屠呦呦發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”，“這三人的科研發(fā)現(xiàn)的全球影響及其對(duì)人類福祉的改善是無可估量的”。教師應(yīng)該組織學(xué)生從這些頒獎(jiǎng)詞的角度去分析和討論學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)以及進(jìn)行有關(guān)生命科學(xué)研究的目的和價(jià)值取向。經(jīng)過探討，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)展能力的重要性，力求用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解決人們生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。關(guān)注整個(gè)人類的生存和發(fā)展是學(xué)習(xí)生物學(xué)的根本目的，也是每一名學(xué)生立志要去實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。屠呦呦研究員在解釋當(dāng)年她選擇就讀北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系的原因時(shí)說：“藥物是治療疾病的主要手段，我認(rèn)為只有生藥學(xué)專業(yè)才最可能系統(tǒng)地探索中醫(yī)藥領(lǐng)域?！边@段表述說明了屠呦呦年輕時(shí)候的志向和追求。顯然，她獲得諾貝爾獎(jiǎng)與她所具有的正確的價(jià)值觀是密不可分的。
這一事件在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)和精神、引領(lǐng)學(xué)生理解生物科學(xué)探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。
（二）施一公教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)揭示剪接體結(jié)構(gòu)及工作機(jī)理
在生物科技前沿領(lǐng)域，我國也有一些重大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。2015年8月，中國結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》周刊同時(shí)在線發(fā)表了兩篇文章，揭示了剪接體的結(jié)構(gòu)及工作原理。這是中國科學(xué)家在有關(guān)基因表達(dá)過程研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，清華大學(xué)為此項(xiàng)科研成果召開了新聞會(huì)。生物科學(xué)界很多科學(xué)家都認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)是有望@得諾貝爾獎(jiǎng)的成果。美國科學(xué)院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹?帕特爾說：“剪接體的結(jié)構(gòu)是完完全全由中國科學(xué)家利用最先進(jìn)的技術(shù)在中國本土完成的，這是中國生命科學(xué)發(fā)展的一個(gè)里程碑，它將影響并鼓勵(lì)下一代青年人進(jìn)入生命科學(xué)研究領(lǐng)域?！边@一事件無疑是人們尤其是與生物科學(xué)相關(guān)的各界人士關(guān)注的熱點(diǎn)，而帕特爾教授的評(píng)論，提示我們這一熱點(diǎn)事件富含著培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的價(jià)值。
首先，教師可以充分利用這一事件培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，創(chuàng)新精神和能力也是生物科學(xué)素養(yǎng)中至關(guān)重要的一個(gè)部分。圍繞這一事件，我們不僅要向?qū)W生介紹施一公教授的團(tuán)隊(duì)研究的成果和意義，更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注他們?cè)诩夹g(shù)和方法上的創(chuàng)新之舉，要讓學(xué)生深刻理解創(chuàng)新對(duì)于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要意義。RNA剪接體的結(jié)構(gòu)是長期困擾科學(xué)家的一個(gè)難題，而施一公教授的團(tuán)隊(duì)正是創(chuàng)造性地運(yùn)用了冷凍電鏡技術(shù)，并運(yùn)用了新的計(jì)算方法才最終得到了科學(xué)的結(jié)果。也許，同學(xué)們并不能理解這些技術(shù)的原理，但同學(xué)們一定要有勇于創(chuàng)新的意識(shí)。同時(shí)，我們要讓學(xué)生對(duì)創(chuàng)新有一個(gè)正確的理解，創(chuàng)新并不一定就是“無中生有”，如上文提到的冷凍電鏡技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了幾十年了，施一公教授的團(tuán)隊(duì)是創(chuàng)造性地運(yùn)用了冷凍電鏡的最前沿技術(shù)。因此，教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新可能是一種技術(shù)的改良，可能是一種新方法的運(yùn)用。只要我們勤于思考，在科學(xué)的基礎(chǔ)上勇于革新，創(chuàng)新并不是遙不可及的。對(duì)于學(xué)生來說，只有增強(qiáng)了他們對(duì)創(chuàng)新的理解，創(chuàng)新能力的提升才成為可能。
其次，教師也可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注施一公教授以及他的研究團(tuán)隊(duì)。在中國科學(xué)界，施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學(xué)研究成果，他略帶傳奇色彩的求學(xué)和科研之路，他對(duì)生命科學(xué)研究的執(zhí)著追求，他對(duì)中國科學(xué)研究及教育狀況的真知灼見等，都可以成為學(xué)生去了解、研究和感悟的素材。在這個(gè)過程中，同學(xué)們可以更真切地理解科學(xué)的價(jià)值以及科學(xué)探究的過程和方法，這顯然有益于提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。施一公教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)同樣值得我們的學(xué)生去關(guān)注。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)非常年輕，但是，他們用他們的智慧和努力創(chuàng)造了驚人的業(yè)績，這也許更能激起學(xué)生向他們學(xué)習(xí)的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。
再次，在學(xué)生對(duì)生物知識(shí)學(xué)習(xí)的層面上，這一熱點(diǎn)事件對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的興趣和信心、促進(jìn)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達(dá)過程中對(duì)前體RNA加工成成熟RNA過程中發(fā)揮其作用的。這個(gè)作用的機(jī)理，高中學(xué)生不必要知道。但與這個(gè)過程相關(guān)聯(lián)的真核基因與原核基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別、外顯子和內(nèi)含子、基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因表達(dá)的調(diào)控等知識(shí)是在高中階段需要學(xué)生了解甚至掌握的。教師可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)給同學(xué)們介紹這一熱點(diǎn)事件及其有關(guān)背景，便會(huì)很順利地為教學(xué)創(chuàng)造一個(gè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境，學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究就能更加投入和主動(dòng)，這顯然有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
當(dāng)然，與學(xué)科密切相關(guān)的熱點(diǎn)事件是層出不窮的。生物教師應(yīng)該持續(xù)地關(guān)注這類事件，并積極探索其在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面的應(yīng)用價(jià)值，為順利完成高中生物課程的核心任務(wù)做出自己的努力。
[參 考 文 獻(xiàn)]
[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2003.
興趣是獲得知識(shí)的內(nèi)驅(qū)力，它影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)行為與效果。學(xué)生對(duì)所學(xué)學(xué)科興趣濃厚，其學(xué)業(yè)成績一般 都比較理想。因此，在教學(xué)中努力激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就成了教學(xué)研究的重要課題之一。中學(xué)生物教學(xué)中，激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的形式與手段很多，本文僅就生物課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣談?wù)剛€(gè)人的一些看法和體會(huì)。
1 加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力和思維能力。
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，研究它的主要方法是科學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以鞏固課堂知識(shí)，通過探索性 實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生掌握一定的技能，同時(shí)也培養(yǎng)了 學(xué)生敏銳、細(xì)致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)，凡是應(yīng)該讓學(xué)生看到的，盡量讓他們看到。邊講課邊實(shí)驗(yàn)，盡量做到先做實(shí)驗(yàn)后得結(jié)論。增加實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生盡可能多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。
2 以實(shí)物觀察、實(shí)驗(yàn)演示或生物事實(shí)導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的求知欲。
教學(xué)實(shí)踐證明，利用學(xué)生的好奇心，精心設(shè)計(jì)好新課的導(dǎo)入，一開始就能緊緊地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā) 起他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣，促使他們積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。如講“伴性遺傳”時(shí)采用提問式導(dǎo)入課題：“咱們班有沒有同學(xué)患色盲？”真巧，一個(gè)男生站起來說 他患色盲。我又問他家里還有誰患色盲，他說他舅舅也是色盲。這時(shí)我告訴他們，我以前的一個(gè)男學(xué)生是色盲 ，他的外公也是色盲。學(xué)生們議論紛紛：“這是怎么回事？”我不急于解釋，又進(jìn)一步發(fā)問：“你們聽說過哪個(gè)女孩患色盲嗎？”學(xué)生們面面相覷，搖頭擺手，底下又是一片議論聲：“真怪！這究竟是怎么回事？”在學(xué)生們充滿期盼的目光中，教師真切的感受到他們強(qiáng)烈的求知欲，這樣導(dǎo)入新課，效果可想而知。
3 適當(dāng)介紹生物科學(xué)研究的新成就及其發(fā)展前景，給學(xué)生以啟迪。
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿，生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分，它正以空前的魅力吸引著無數(shù)科學(xué)家為之獻(xiàn)身，生物領(lǐng)域中眾多的未知數(shù)正期待著年輕一代去探索，去尋求答案。因此，在課堂上適當(dāng)介紹生物科學(xué)研究的新成就，可以有效地給學(xué)生以啟迪。 例如，當(dāng)人們的器官發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的病變，生命受到威脅時(shí)，挽救生命的唯一辦法就是器官移植。為了解決器官的來源問題，也為了預(yù)防移植后出現(xiàn)的排異現(xiàn)象，科學(xué)家們采用基因工程的方法，培育出帶有人類某 些基因的動(dòng)物。經(jīng)過基因工程改造的“豬心”、“豬腎”等，可望在不久的將來進(jìn)入人體執(zhí)行正常的生理功能 。事實(shí)證明，這種潛移默化的熏陶在學(xué)生中產(chǎn)生了巨大的影響，他們非常關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展的動(dòng)向，科學(xué)成 就成了學(xué)生們談?wù)摰脑掝}。
4 加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際
生物學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，它聯(lián)系社會(huì)、生產(chǎn)實(shí)踐及日常生活等各方面的實(shí)際，它不僅可以解釋一些現(xiàn)象，還可以指導(dǎo)我們的實(shí)踐活動(dòng)。如講“生物與環(huán)境的關(guān)系”時(shí)，補(bǔ)充了世界及我國的人口狀況、環(huán)境污染、資源短缺等內(nèi)容。特別增加了人們認(rèn)識(shí)較晚的噪聲和電磁波污染給人們帶來的危害，使學(xué)生對(duì)污染的認(rèn)識(shí)更為全面。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析種種尚未引起人們足夠認(rèn)識(shí)的錯(cuò)誤作法，如講述森林的作用后，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)燒樹葉的危害，以喚起學(xué)生的生態(tài)責(zé)任感，從自身做起，從小事做起。
此外，生物課的教學(xué)離不開教具，優(yōu)化教具組合，輔助使用錄象片、計(jì)算機(jī)軟件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，也是提高學(xué)習(xí)興趣的重要方面，它可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒出現(xiàn)一個(gè)個(gè)，造就一種氣氛，使學(xué)生在歡樂中求學(xué)、求知、求會(huì)。
生物學(xué)是研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等的科學(xué)，是人類從生物角度真正揭開生物世界的奧秘，由被動(dòng)適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。近年來，生物學(xué)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)廣泛滲透到了生命科學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域，與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)整合也越來越多。因此，生物教學(xué)在高中教育中也顯得越來越重要。生物學(xué)是一門實(shí)踐性、技術(shù)性很強(qiáng)的科學(xué)，因此，如何提高學(xué)生實(shí)踐及創(chuàng)新能力已經(jīng)成為了高中生物教學(xué)改革的熱門話題。為了提高生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)高中教學(xué)體制改革的需要，本人對(duì)高中生物教學(xué)工作積累了一些經(jīng)驗(yàn)，希望能對(duì)高中生物教學(xué)的改革和創(chuàng)新有所幫助。
一、關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)更新自身知識(shí)儲(chǔ)備
生物學(xué)是一門發(fā)展極其神速的學(xué)科，一些理論和概念隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，也在發(fā)生不斷的變化。然而書本上的一些理論知識(shí)與時(shí)展相對(duì)滯后，這就往往容易造成理論與實(shí)踐相脫節(jié)，使學(xué)生不能及時(shí)接觸生命科學(xué)發(fā)展的前沿知識(shí)。這就需要教師時(shí)刻關(guān)注生物科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，吸收生物前沿科學(xué)新知識(shí)、新理念，及時(shí)更新自身的知識(shí)儲(chǔ)備，只有這樣才能確保理論教學(xué)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，才能提高教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。另外，教師應(yīng)該經(jīng)常進(jìn)修學(xué)習(xí)，開展教育教學(xué)研究，努力提高自身素質(zhì)。同時(shí)，教師之間也應(yīng)該經(jīng)常交流，相互學(xué)習(xí)，勤于總結(jié)，這樣有利于提高整個(gè)教師隊(duì)伍的素質(zhì)和工作效益。
二、創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情景，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師引導(dǎo)學(xué)生深入到現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)習(xí)生物知識(shí)，運(yùn)用課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。生物學(xué)知識(shí)涉及到我們生活的方方面面，生活中的很多事例都可以作為我們優(yōu)秀的教學(xué)素材。譬如，在講述克隆及轉(zhuǎn)基因的時(shí)候，我們可以以目前熱點(diǎn)話題“轉(zhuǎn)基因水稻”為例子，將基因克隆及轉(zhuǎn)化相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來，這樣可以讓學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握基因工程相關(guān)知識(shí)。同時(shí)教師也可以“轉(zhuǎn)基因食品安全問題”為話題，讓學(xué)生展開討論，發(fā)表自己的看法，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的思維想象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過將生物學(xué)知識(shí)與這些學(xué)生身邊熟悉的社會(huì)事物、社會(huì)現(xiàn)象等相結(jié)合的方式進(jìn)行課堂教學(xué)，進(jìn)而讓學(xué)生明白，學(xué)習(xí)是一件非常有趣和有意義的事。教師要充分能動(dòng)地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的那些與生物學(xué)知識(shí)相關(guān)的生活情境并積極地運(yùn)用到課堂教學(xué)中，這樣不僅僅使學(xué)生掌握和積累了更多的生物學(xué)知識(shí)，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及運(yùn)用理論知識(shí)的能力。
三、豐富教學(xué)方式，提高教學(xué)效率
在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)中，大部分內(nèi)容原理和方法都是由教師用文字語言或圖片描述，信息來源比較有限，并且缺乏靈活性，方便性，往往難于使學(xué)生們完全理解和記憶。將先進(jìn)的電子多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，常?？砂言瓉沓橄箅y懂的知識(shí)變得具體化、形象化，從而化難為易，便于學(xué)生的理解和掌握。對(duì)于一些難以理解的內(nèi)容和概念，如細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂、噬菌體浸染過程、基因工程等，可以用動(dòng)畫等多媒體課件進(jìn)行講解。應(yīng)用多媒體教學(xué)可以增強(qiáng)課堂教學(xué)的生動(dòng)性和趣味性，降低學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)，教師可以給學(xué)生播放一些當(dāng)前比較熱門的生物學(xué)相關(guān)的科教片，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)也可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，使教學(xué)達(dá)到最好的效果。當(dāng)然，教師最基本的語言表述是授課的基礎(chǔ)，板書、板畫是授課最基本的展示手段。因此，將多媒體教學(xué)與板書圖片描述授課合理結(jié)合，豐富和完善教學(xué)手段，使教學(xué)形式多樣化，抓住高中學(xué)生這個(gè)年齡段的好奇心和求知欲望，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，還可以提高教學(xué)的效率，最大限度地?cái)U(kuò)大知識(shí)面，順利地完成教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。
四、開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常重要。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，尤其是讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和內(nèi)在動(dòng)力，將理論和實(shí)踐相結(jié)合。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅僅可以向?qū)W生介紹書本上的知識(shí)，同時(shí)可以讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)到生物學(xué)的樂趣和奧妙。教師要鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師要進(jìn)行精心指導(dǎo)，多方位告知學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)在聯(lián)系，這樣不僅有利于學(xué)生掌握書本的知識(shí)，還有利于學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。然而，由于教學(xué)條件不同，目前我國高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平也參差不齊。有些學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件相對(duì)薄弱，無法向?qū)W生開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣嚴(yán)重降低了高中生物的教學(xué)質(zhì)量。因此，個(gè)人認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)教學(xué)將是新課程改革下生物教學(xué)改革的重點(diǎn)。
五、關(guān)心學(xué)生生活，提高學(xué)生的心理素質(zhì)
作為一名優(yōu)秀的教師，我們不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)，還要時(shí)刻關(guān)心學(xué)生的日常生活。當(dāng)前，獨(dú)生子女的學(xué)生越來越多，有些學(xué)生獨(dú)自解決事情的能力相對(duì)較弱，遇到一些學(xué)習(xí)和生活上的難事就不知道如何解決，時(shí)間久了就很容易造成心理扭曲，產(chǎn)生自卑、孤僻的心理。這就需要我們教師平時(shí)多和學(xué)生進(jìn)行交流，幫助他們端正學(xué)習(xí)態(tài)度和生活觀念。這不僅是我們教書育人的宗旨，也是我們教學(xué)改革的重要一環(huán)?？傊?，在生命科學(xué)高速發(fā)展的今天，高中生物教學(xué)應(yīng)該受到重視，教學(xué)條件和教學(xué)方式應(yīng)該不斷改進(jìn)。只有這樣，高中生物教學(xué)才能跟上生命科學(xué)發(fā)展的步伐，培養(yǎng)出具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的未來之星。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
20世紀(jì)60年代以前，科學(xué)素養(yǎng)的教育不受重視。隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，公民成為科學(xué)知識(shí)和科技產(chǎn)品的創(chuàng)造者、生產(chǎn)者、消費(fèi)者。在社會(huì)生活、生產(chǎn)實(shí)踐過程中，運(yùn)用知識(shí)解決科學(xué)現(xiàn)象和問題成為常態(tài)，進(jìn)而在基礎(chǔ)教育中發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)成為改革研究的熱點(diǎn)。下面以初中生物課堂教學(xué)為例，探討生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵、維度和提高學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)的策略。
1 生物科學(xué)素養(yǎng)簡介
1.1 生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》明確提出，學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)包括參加社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。
美國生物學(xué)課程研究所（BSCS）出版了“發(fā)展生物學(xué)素養(yǎng)”的課程指南，具體描述了一個(gè)有生物學(xué)素養(yǎng)的人的特點(diǎn)：① 了解生物學(xué)基本原理、重要的生物學(xué)概念；② 領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程，發(fā)展科學(xué)知識(shí)和技能，知道科學(xué)史上生物學(xué)概念的發(fā)展；③ 能夠用生物學(xué)知識(shí)作出個(gè)人、社會(huì)決策；④ 應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的實(shí)際問題。
綜上，提高生物學(xué)素養(yǎng)是基于未來公民生存和發(fā)展的“頂層設(shè)計(jì)”。這就要求學(xué)生不能只學(xué)習(xí)概念，也要知道生物學(xué)概念在歷史上的發(fā)展歷程，促進(jìn)情感、態(tài)度與價(jià)值觀、思維品質(zhì)的共同發(fā)展。教師在課堂不能過于強(qiáng)調(diào)概念識(shí)記，更要注重知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的拓展應(yīng)用。
1.2 生物科學(xué)素養(yǎng)的4個(gè)維度
BSCS認(rèn)為，生物學(xué)素養(yǎng)的高低是一個(gè)連續(xù)變化的過程，每個(gè)學(xué)生都處于這種連續(xù)變化的不同位置上，不同的位置反映了他們對(duì)生物學(xué)理解的程度。BSCS將生物科學(xué)素養(yǎng)分為4個(gè)維度（圖1）：膚淺的生物學(xué)素養(yǎng)、功能化的生物學(xué)素養(yǎng)、結(jié)構(gòu)化的生物學(xué)素養(yǎng)和多維的生物學(xué)素養(yǎng)。4個(gè)維度的生物學(xué)素養(yǎng)存在差異，又相互聯(lián)系，相互影響，共同構(gòu)成生物學(xué)素養(yǎng)。針對(duì)不同維度的生物學(xué)素養(yǎng)，教師應(yīng)采用不同的、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略。這是發(fā)展學(xué)生不同層次的生物學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。
2 提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的策略
2.1 誘導(dǎo)前概念，暴露膚淺的生物學(xué)素養(yǎng)
學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)前不是一張白紙，他們具有生活經(jīng)驗(yàn)，擁有自己對(duì)生物學(xué)事實(shí)的認(rèn)識(shí)，這是學(xué)習(xí)科學(xué)概念前的基礎(chǔ)，簡稱“前概念”。學(xué)生剛學(xué)習(xí)新知識(shí)前大多處于這一個(gè)水平，稱之為膚淺的生物學(xué)素養(yǎng)。教師要研究學(xué)生起始的素養(yǎng)水平、教學(xué)目標(biāo)要求的素養(yǎng)水平，并通過教學(xué)使學(xué)生的水平得到逐步提升。
誘導(dǎo)前概念的方式多種多樣，教師可以通過課堂討論、課前調(diào)查或課前測驗(yàn)等方式進(jìn)行。例如，在“光合作用”一節(jié)教學(xué)中，由于學(xué)生從生活中見到植物種在土壤中，從土壤吸收營養(yǎng)，故認(rèn)為植物體內(nèi)的有機(jī)物是從土壤中吸收的，教師可以通過課堂設(shè)疑暴露學(xué)生的前概念。又如，在“呼吸作用”一節(jié)教學(xué)中，學(xué)生的前概念包括：① 植物呼吸時(shí)消耗二氧化碳，制造氧氣；② 呼吸作用把氧氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳；③ 植物在晚上進(jìn)行呼吸作用；④ 植物通過光合作用@取能量等。教師可以通過課前測驗(yàn)或課前調(diào)查暴露學(xué)生膚淺的生物學(xué)素養(yǎng)，為教學(xué)目標(biāo)達(dá)成奠定基礎(chǔ)。
2.2 開展探究式教學(xué)，形成功能化的生物學(xué)素養(yǎng)
朱正威教授提出，提高生物學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)途徑多種多樣，但探究性學(xué)習(xí)是最好的教學(xué)策略之一。教師的語言講授過于膚淺蒼白，難以轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤的觀念。學(xué)習(xí)者親身經(jīng)歷猜想討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證獲得經(jīng)驗(yàn)，這樣的知識(shí)更容易接受。學(xué)生學(xué)會(huì)和記住了知識(shí)點(diǎn)，轉(zhuǎn)化前概念形成科學(xué)認(rèn)識(shí)，此時(shí)學(xué)生的水平處于功能化的生物學(xué)素養(yǎng)。
例如，針對(duì)學(xué)生的前概念“植物體內(nèi)的有機(jī)物來自土壤”，教師演示實(shí)驗(yàn)“碘液滴入米漿和土壤浸出液”。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷，土壤不能為植物生長提供有機(jī)物。接著，學(xué)生觀察比較光照和黑暗條件下的兩盆天竺葵，思考植物在光下生長較好的原因。學(xué)生恍然大悟：植物體內(nèi)的有機(jī)物是通過綠葉在光下制造的，這個(gè)過程就是光合作用。通過探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生意識(shí)到原先的錯(cuò)誤觀念，并形成“植物在光下制造有機(jī)物”的初步認(rèn)識(shí)。
又如，在“種子結(jié)構(gòu)”一節(jié)教學(xué)中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為種子只由種皮和2個(gè)豆瓣構(gòu)成。因此，教師可指導(dǎo)學(xué)生解剖菜豆、蕓豆、花生、黃豆種子，對(duì)比找出它們的共同結(jié)構(gòu)。學(xué)生進(jìn)一步觀察“發(fā)豆芽”的過程，分析種子各結(jié)構(gòu)的功能。此處以生為本進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、大膽猜想，形成對(duì)種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的基本認(rèn)識(shí)。
當(dāng)然，探究教學(xué)模式有多種，可按上述方法整合驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，也可創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行純粹的思維探究，還可指定課題進(jìn)行探究或完全自主的開放式探究。此時(shí)，學(xué)生雖不再處于膚淺的生物學(xué)素養(yǎng)水平，但對(duì)于生物學(xué)概念，學(xué)生一般靠記憶而非真正理解，對(duì)概念內(nèi)涵本質(zhì)不能完整地概括總結(jié)，不能形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題時(shí)還處于模棱兩可的階段。教師應(yīng)進(jìn)一步引導(dǎo)概括，形成系統(tǒng)的認(rèn)知框架。
2.3 強(qiáng)化概念認(rèn)知，促成結(jié)構(gòu)化的生物學(xué)素養(yǎng)
教學(xué)活動(dòng)不應(yīng)僅僅停留在讓學(xué)生記住一些生物學(xué)事實(shí)，而是要幫助學(xué)生對(duì)事實(shí)進(jìn)行抽象和概括、理解和記憶，強(qiáng)化對(duì)概念的認(rèn)知，建構(gòu)生物學(xué)概念，進(jìn)而為學(xué)生能夠在新情境解決問題奠定基礎(chǔ)。經(jīng)歷概念意義建構(gòu)、概念強(qiáng)化、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等高水平的思維過程，可以促進(jìn)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的生物學(xué)素養(yǎng)。
教師可以采用類比、比喻的方式強(qiáng)化概念。例如，教學(xué)中常以“草兔狼”為例講授知識(shí)點(diǎn)“生態(tài)系統(tǒng)具有一定自動(dòng)調(diào)節(jié)能力”，若只通過例子講述概念還是抽象的，講課時(shí)學(xué)生理解了，但長期看還是容易遺忘。教學(xué)中筆者把生態(tài)系統(tǒng)比作橡皮筋，用力拉橡皮筋后恢復(fù)，說明生態(tài)系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力；用力拉斷橡皮筋后不可恢復(fù)，說明自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有一定限度。學(xué)生通過拉伸橡皮筋的例子，加深了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)這一特性的理解。這樣的教學(xué)化抽象為形象，使深?yuàn)W的理論變得淺顯易懂，學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)知更加深刻。
概念模型的建構(gòu)和概念圖的繪制也是常用的方法。① 在學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞之后，教師可以讓學(xué)生對(duì)比動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)，畫出動(dòng)植物的細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)注，甚至還可讓學(xué)生動(dòng)手制作細(xì)胞模型。細(xì)胞模型屬于物理模型，不僅形象反映細(xì)胞的特征，也是一種簡化、概括性的概念反映方式。② 概念圖是表征眾多概念的一種方式，對(duì)于概念較多的章節(jié)，學(xué)生繪制概念圖，可以整合學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)化形成學(xué)生結(jié)構(gòu)化的知識(shí)框架，形成概念網(wǎng)絡(luò)，使得概念可視化。無論采用何種方式強(qiáng)化概念，都是為了使生物學(xué)素養(yǎng)從功能化水平逐漸結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解和實(shí)際應(yīng)用。
2.4 全面拓展應(yīng)用，發(fā)展多維的生物學(xué)素養(yǎng)
多維的生物學(xué)素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)教學(xué)不能停留在生物學(xué)概念本身，還要讓學(xué)生知道生物學(xué)概念在科學(xué)歷史上的發(fā)展歷程、在社會(huì)生活生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐，甚至是科學(xué)研究的前沿發(fā)展情況，讓學(xué)生不滿足于現(xiàn)有的知識(shí)和技能，達(dá)到全面的、多維度的素養(yǎng)水平。
例如，介紹“克隆羊”的誕生后，教師可以在克隆技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用方面進(jìn)行拓展。培育多莉的技術(shù)也稱為核移植技術(shù)，現(xiàn)今在哺乳動(dòng)物的克隆上廣泛應(yīng)用。這不僅為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品提供支持，同時(shí)也為拯救如金絲猴等瀕臨滅絕的動(dòng)物提供技術(shù)。因此，首次應(yīng)用克隆技術(shù)培育出非洲爪蟾成體的科學(xué)家約翰?格登獲得了2012年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)這份殊榮。這樣的教學(xué)不僅拓展學(xué)生的知識(shí)面，也激發(fā)了學(xué)生繼續(xù)了解科學(xué)前沿發(fā)展的A向。
教學(xué)中，教師還可以介紹相關(guān)知識(shí)的科學(xué)發(fā)展歷程，如在“練習(xí)使用顯微鏡”一節(jié)教學(xué)中，介紹光學(xué)顯微鏡到電子顯微鏡的發(fā)展歷程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)發(fā)展對(duì)生命科學(xué)研究的推動(dòng)作用；也可以聯(lián)系與生活密切相關(guān)的知識(shí)技能，如學(xué)習(xí)“植物的呼吸作用”時(shí)，教師可以在蔬菜瓜果的儲(chǔ)藏技術(shù)方面進(jìn)行拓展；還可以拓展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的生物知識(shí)，如帶領(lǐng)學(xué)生參觀釀酒廠、農(nóng)業(yè)種植基地，了解釀酒工藝、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等；還可以創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生模擬決策，如學(xué)習(xí)“合理營養(yǎng)”中，讓學(xué)生設(shè)計(jì)營養(yǎng)合理的食譜并實(shí)施。
3 結(jié)語
提高生物科學(xué)素養(yǎng)的理念提出已久。但如何提高生物學(xué)素養(yǎng)還有更多值得探究的內(nèi)容，值得教師進(jìn)一步研討，并為課程理念的落實(shí)和課堂教學(xué)的不斷優(yōu)化提供指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)：
資源包中每個(gè)活動(dòng)包含活動(dòng)背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)材料、藥品、用具、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、分析討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、教學(xué)圖片、引發(fā)思考等內(nèi)容。我們根據(jù)學(xué)生年齡、知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合考慮學(xué)生發(fā)展的需要、社會(huì)需求和生物科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀三個(gè)方面，確立資源包活動(dòng)內(nèi)容和編排理念。
初級(jí)班以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，以激發(fā)學(xué)生好奇心為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)的興趣和求知欲，注重培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。在活動(dòng)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，充分考慮學(xué)生的興趣特點(diǎn)，注重科學(xué)活動(dòng)的過程和方法，使學(xué)生在活動(dòng)中認(rèn)識(shí)自然和社會(huì)。學(xué)生在每項(xiàng)主題活動(dòng)中都能制作完成一件作品，內(nèi)容涉及的專業(yè)學(xué)科主要包括基礎(chǔ)生物學(xué)中的動(dòng)物、植物、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)和生理學(xué)，現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域的生物農(nóng)業(yè)和生物環(huán)保。
初級(jí)班學(xué)習(xí)內(nèi)容在知識(shí)點(diǎn)上比初中生物課少一些，主要學(xué)習(xí)感性的、直觀的、淺顯的生物學(xué)知識(shí)，動(dòng)手操作方面多一些，要求掌握一些簡單實(shí)驗(yàn)工具和儀器的使用，如量筒、滴管、托盤天平、體視顯微鏡、普通顯微鏡等，活動(dòng)開展方式以生物小制作、小實(shí)驗(yàn)和參觀為主。
中級(jí)班將趣味性與探究性融為一體，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)探究精神。內(nèi)容涉及的專業(yè)學(xué)科主要包括基礎(chǔ)生物學(xué)中的動(dòng)物、植物、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)和生理學(xué)，現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域的生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物環(huán)保，前沿生物技術(shù)中的分子生物學(xué)和發(fā)酵工程。
中級(jí)班學(xué)習(xí)內(nèi)容在知識(shí)點(diǎn)上比初中生物課多一些，比高中生物課少一些，注重實(shí)驗(yàn)技能和探究能力的培養(yǎng)，主要體驗(yàn)一些知識(shí)點(diǎn)多、操作復(fù)雜的活動(dòng)，活動(dòng)開展方式以實(shí)驗(yàn)類、調(diào)查類、課題類為主，這個(gè)階段學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要具有一定的科學(xué)性、創(chuàng)新性、探究性和研究意義。
