有效利用高中生物新教材中“生物科技進(jìn)展”開拓學(xué)生科技視野

楊佐坤

摘要：近段時(shí)間來，根據(jù)新課標(biāo)的要求對(duì)于高中生物學(xué)科的新版本教材進(jìn)行了內(nèi)容優(yōu)化。在此基礎(chǔ)之上，也對(duì)于教師在生物學(xué)科的教育教學(xué)過程中提出了更高的要求。作為與時(shí)代進(jìn)程同步的核心素質(zhì)教育的重要展現(xiàn)，以“生物科技進(jìn)展”開拓學(xué)生視野也在教育教學(xué)的過程中被置于了重要的地位。而在新版本的教材中可以發(fā)現(xiàn)“現(xiàn)代生物科技”作為選修專題被放置在了生物課本中，其中主要包含了基因工程、生物技術(shù)、克隆技術(shù)、胚胎工程和生物技術(shù)的安全性及倫理問題。本篇文章將根據(jù)利用“生物科技進(jìn)展”以開拓學(xué)生視野，幫助教師在教育教學(xué)的過程中更好地傳授相關(guān)專業(yè)知識(shí)為目的進(jìn)行詳細(xì)討論。

關(guān)鍵詞：高中生物;生物科技進(jìn)展;學(xué)生科技視野

1利用“生物科技進(jìn)展”開拓學(xué)生科技視野的目的和作用

1.1作為學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物科技的基礎(chǔ)

從我國教育的長期目標(biāo)中來看，到2020年，基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學(xué)習(xí)型社會(huì)，進(jìn)入人力資源強(qiáng)國行列。戰(zhàn)略主題是，堅(jiān)持以人為本、全面實(shí)施素質(zhì)教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題，是貫徹黨的教育方針的時(shí)代要求，其核心是解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人的重大問題，重點(diǎn)是面向全體學(xué)生、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，著力提高學(xué)生服務(wù)國家服務(wù)人民的社會(huì)責(zé)任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實(shí)踐能力。而基于新課標(biāo)對(duì)于學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培育也是學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物科技的關(guān)鍵一步。

生物學(xué)科自從數(shù)學(xué)中分離出來，在上世紀(jì)中期的研究成果中已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。作為一門獨(dú)立的學(xué)科，卻依舊和數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等理科學(xué)科有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)性。學(xué)生對(duì)于生物的進(jìn)一步研究和學(xué)習(xí)，能夠幫助他們拓寬視野看世界，將多個(gè)學(xué)科聯(lián)系起來進(jìn)行綜合運(yùn)用，正確地面對(duì)理科學(xué)科的學(xué)習(xí)。

教師通過利用現(xiàn)代生物科技的知識(shí)介紹生物，既能夠?yàn)楦叩冉逃鰷?zhǔn)備，更可以為學(xué)生職業(yè)發(fā)展、適應(yīng)未來生活、全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)，提升國民素質(zhì)。

在新版本的教材中，通過“生物科技專題”的學(xué)習(xí)，將涉及到許多現(xiàn)代生物科學(xué)的理論研究成果，特別是與生物技術(shù)發(fā)展相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如，基因工程操作必須理解DNA的理化性質(zhì)、DNA在體內(nèi)復(fù)制和體外擴(kuò)增原理、基因重組、遺傳信息的流動(dòng)和基因表達(dá)的機(jī)制;克隆技術(shù)會(huì)涉及細(xì)胞的全能性、細(xì)胞的分化和脫分化機(jī)制、細(xì)胞的核、質(zhì)相互作用等原理;胚胎工程會(huì)涉及精子和卵細(xì)胞發(fā)生過程及其激素調(diào)節(jié)、受精作用機(jī)制及胚胎發(fā)育過程。生態(tài)工程所涉及的相關(guān)原理更多，其中有系統(tǒng)論、生物間的共生、抗生理論、生物多樣性及食物鏈理論，等等。這些原理的學(xué)習(xí)，不僅豐富了必修模塊所學(xué)的知識(shí)，還可以讓學(xué)生進(jìn)一步了解現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)一些重要領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢，開拓學(xué)生視野，為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物學(xué)奠定基礎(chǔ)。

1.2樹立科學(xué)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于學(xué)科研究的興趣

在全新的政策背景之下，生物學(xué)科既定的核心素養(yǎng)主要由四個(gè)維度組成，其中包括了生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。

這四個(gè)維度相互交叉、相互結(jié)合，形成一個(gè)統(tǒng)一整體，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成。

由于在我國的歷史長河之中，在科學(xué)文化研究的領(lǐng)域在某些程度上依舊和部分西方國家有著較為明顯的差距。1953年，愛因斯坦在致友人斯威澤的信中寫道：“西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個(gè)偉大的成就為基礎(chǔ)，那就是：希臘哲學(xué)家發(fā)明形式邏輯體系（在歐幾里得幾何學(xué)中）以及通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關(guān)系。在我看來，中國的賢哲沒有走上這兩步，那是不用驚奇的，令人驚奇的倒是這些發(fā)現(xiàn)在中國全都做出來了。”由此可見，在過去的歷史文化傳統(tǒng)中，國人確實(shí)存在科學(xué)理性思維的缺失問題。而在當(dāng)下時(shí)代的進(jìn)程中，我國越來越注重學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育和科學(xué)文化素養(yǎng)的培育。利用現(xiàn)代科技生物來指引學(xué)生走進(jìn)生物學(xué)科的殿堂，是激發(fā)學(xué)生對(duì)生物產(chǎn)生重要探索興趣的途徑之一。

曾有教育學(xué)者提出，科學(xué)精神的培育往往比科學(xué)知識(shí)更加重要。科學(xué)的目的是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律;科學(xué)研究的方法是公理演繹和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)采用的假說—演繹法就是典型體現(xiàn)。而當(dāng)利用某一種合適的途徑去激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維更是立于重要的地位。高中生物教育是否成功，不僅是看學(xué)生掌握了多少生物科學(xué)知識(shí)，更重要的是看他在日常生活中能否用科學(xué)思維考慮問題，用科學(xué)的方法解決問題。這些問題不僅僅局限于與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)問題，甚至可以是時(shí)政問題、歷史問題、三觀問題。

科學(xué)的思維方式不是科學(xué)家的專利，它對(duì)于普通人也有重要價(jià)值：擺脫本能和直覺、識(shí)別真知和謊言、打通階梯和路徑、積累靈感和頓悟。

綜上所述，科學(xué)精神是對(duì)科學(xué)的目的、方法和思維模式的概括。沒有人能夠通曉所有的科學(xué)知識(shí)，但科學(xué)精神確是人人都可以掌握的。有了科學(xué)精神，懂得了科學(xué)的思維方式和科學(xué)探究方法，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)任何學(xué)科都有指導(dǎo)意義。民眾的科學(xué)素養(yǎng)提高了，就不容易輕信虛假宣傳和偽科學(xué)，就會(huì)對(duì)國家重大科研項(xiàng)目的巨額投資給予理解和支持，就會(huì)有更多人投身于基礎(chǔ)科學(xué)的研究之中。這也是生物學(xué)科核心素養(yǎng)中社會(huì)責(zé)任的達(dá)成。

1.3能夠通過現(xiàn)代生物科技感受科學(xué)為時(shí)代帶來的福音

在上世紀(jì)之前，生物學(xué)科之所以研究進(jìn)展緩慢一個(gè)重要的因素便是沒有科學(xué)技術(shù)的支持。通過兩次世界戰(zhàn)爭，各國紛紛意識(shí)到發(fā)展國內(nèi)的科學(xué)技術(shù)。正是因?yàn)橛辛丝萍嫉陌l(fā)展為生物學(xué)科的進(jìn)步帶來了硬性條件。從當(dāng)今世界生物技術(shù)的發(fā)展來看，研究成果層出不窮、日新月異，其產(chǎn)業(yè)化的勢頭強(qiáng)勁，國際間的競爭日趨激烈。在20世紀(jì)70年代，生命科學(xué)領(lǐng)域取得了兩項(xiàng)對(duì)人類生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)具有深刻影響的技術(shù)突破：一個(gè)是重組DNA技術(shù)，另一個(gè)是淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)。這兩項(xiàng)革命性技術(shù)的出現(xiàn)，帶動(dòng)了生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，初步形成了一個(gè)全新的現(xiàn)代生物技術(shù)群及新興產(chǎn)業(yè)。所謂現(xiàn)代生物技術(shù)，是指人們利用生物體及其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分子，研究、設(shè)計(jì)和制造新產(chǎn)品，或預(yù)期性地改變生物的特性乃至創(chuàng)造新的物種或品種，使之獲得人們所期望的品質(zhì)它是一門以應(yīng)用為主的綜合性技術(shù)體系。在20世紀(jì)90年代，克隆羊多莉的誕生，體細(xì)胞克隆技術(shù)的重大突破，以及DNA擴(kuò)增PCR技術(shù)的問世又進(jìn)一步推動(dòng)了生物技術(shù)革命性的發(fā)展。生物技術(shù)革命是20世紀(jì)末科技領(lǐng)域的重大事件，是蒸汽機(jī)和電能應(yīng)用以來世界近代史上的又一個(gè)里程碑，也是世界新技術(shù)革命的重要組成部分。通過現(xiàn)代生物科技的方式幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步能夠?yàn)槿祟惿鐣?huì)帶來福音的真理，感受科學(xué)的魅力，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和科學(xué)使命感。

2如何利用生物科技指導(dǎo)學(xué)生開拓視野

2.1結(jié)合生物學(xué)歷史和多媒體課堂

對(duì)于當(dāng)下的生物學(xué)科的教學(xué)過程中來看，主要是教師和學(xué)生共同立足于學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。而面對(duì)生物學(xué)科，一個(gè)有效的途徑是注重生物科學(xué)史的講授。一方面，人的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律與人類認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)規(guī)律的過程有相似之處，都是循序漸進(jìn)的過程。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中，往往就形成了一些重要的生命觀念，介紹生物學(xué)史，就能潛移默化的將這些觀念內(nèi)化為學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)。另一方面，學(xué)習(xí)生物學(xué)發(fā)展史，特別是一些重要結(jié)構(gòu)或規(guī)律的探究歷程，可以使學(xué)生感受生物學(xué)家追尋真相的思維方式和求證方法，他們的做法是科學(xué)思維和科學(xué)探究的最好體現(xiàn)。例如，前面提到的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，以及生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的探究歷程、植物向光性的研究等等，這些都是極佳的教學(xué)素材。教師利用現(xiàn)代化課堂的多媒體課件的放映等手段，更能夠直觀地讓學(xué)生了解生物學(xué)發(fā)展的歷史和進(jìn)程。

還可以充分利用課程資源。有條件的學(xué)校可組織學(xué)生到有關(guān)研究單位或工廠參觀現(xiàn)代生物技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間;請(qǐng)有關(guān)生物技術(shù)研究專家做專題報(bào)告;有條件的學(xué)校還可以組織學(xué)生到種植轉(zhuǎn)基因作物或養(yǎng)殖轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的農(nóng)場進(jìn)行訪問、調(diào)研等活動(dòng)，以開拓學(xué)生眼界，拓寬知識(shí)領(lǐng)域。

2.2充分利用教學(xué)資源

在利用現(xiàn)代生物科技指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的同時(shí)，教師同樣不可忽視學(xué)生手中的書本。在新課程的改編教材中，生物學(xué)科單獨(dú)地將“現(xiàn)代生物科技”劃分成了獨(dú)立的選修模塊，教師可以通過書本的課程劃分有規(guī)律的帶領(lǐng)學(xué)生了解現(xiàn)代生物科技如何推動(dòng)生物學(xué)科的發(fā)展。在拓寬學(xué)生科學(xué)視野的同時(shí)，也幫助學(xué)生奠定探索科學(xué)的興趣愛好。同時(shí)，在，《現(xiàn)代生物科技》的模塊中屬于高科技的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)復(fù)雜，要求實(shí)驗(yàn)設(shè)備、精密儀器和藥品較多，限于目前學(xué)校的設(shè)備條件和資金的限制，《課程標(biāo)準(zhǔn)》沒有安排實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，在“活動(dòng)建議”中只安排了一些搜集和分析有關(guān)資料，交流或討論有關(guān)生物技術(shù)中的熱點(diǎn)問題等可行的活動(dòng)內(nèi)容。不過，對(duì)于一些設(shè)備條件比較好的學(xué)校，也可以自行安排一些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，或與科研單位、大專院校協(xié)作開展有關(guān)基因重組、質(zhì)粒提取、組織培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，豐富本模塊的教學(xué)內(nèi)容。

2.3注重培育學(xué)生的自主探索研究能力

在核心素養(yǎng)的培育中可以發(fā)現(xiàn)，作為教師，我們應(yīng)更多地組織學(xué)生自主探究，讓他們?cè)谡n堂中充分發(fā)揮主體作用，快樂學(xué)習(xí)并快樂成長。這樣我們課堂會(huì)更精彩，我們教學(xué)會(huì)更有成效。

新課程把倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)作為重要的課程理念來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的探究能力。課堂的教學(xué)效益并非指教師有無教完預(yù)定的內(nèi)容或知識(shí)傳授多少，而是指學(xué)生學(xué)會(huì)多少、學(xué)會(huì)什么?；瘜W(xué)探究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)“提出問題”、“作出假設(shè)”，以問題為載體形成“提問→假設(shè)→實(shí)驗(yàn)→總結(jié)”的學(xué)習(xí)模式。

而生物的教學(xué)過程也是一種探究的過程，學(xué)生在這一過程中自主地探索蘊(yùn)含在事物中的知識(shí)，探究性學(xué)習(xí)源于科學(xué)的探究的思想、內(nèi)容、過程和方法。在教學(xué)過程中，要充分相信學(xué)生的主觀能動(dòng)性和潛力，努力讓他們成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。教育的主體是學(xué)生，沒有學(xué)生的參與素質(zhì)教育是一句空話，教師在教學(xué)過程中努力營造讓學(xué)生參與探究的機(jī)會(huì)和條件，創(chuàng)設(shè)問題情境、培養(yǎng)探究意識(shí)，激發(fā)他們主動(dòng)探索的興趣。讓學(xué)生盡可能地多思考、討論、分析、自主探究。要真正把學(xué)習(xí)重心轉(zhuǎn)移到啟迪心靈，培養(yǎng)能力上來，這就要求教師處理好教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的關(guān)系，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。要重視學(xué)生主動(dòng)對(duì)問題探究，提高解決問題的能力，使學(xué)生迅速進(jìn)入主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

3總結(jié)

隨著生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的深入，必然與應(yīng)用科學(xué)相結(jié)合。因?yàn)樯茖W(xué)本身就與醫(yī)學(xué)農(nóng)學(xué)、環(huán)境科學(xué)有著不可分割的聯(lián)系，它既是應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)，也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水，為理論研究提出重大的研究課題。利用生物科技幫助學(xué)生奠定學(xué)科思維是未來生物教學(xué)的必不可少的關(guān)鍵。