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教學(xué)大綱修訂
在制定不同專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)大綱時重點考慮:一是課時區(qū)別;二是實踐教學(xué)區(qū)別;此外還有理論基礎(chǔ)知識的難度、深度區(qū)別。生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)本科班的生物化學(xué)教學(xué)因相關(guān)學(xué)科微生物、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科教學(xué)的需要增加了理論教學(xué)的課時數(shù)、深度與難度,實踐教學(xué)則關(guān)注與其他學(xué)科的聯(lián)系與互補。生物技術(shù)及應(yīng)用??茖I(yè)要求的是掌握基本的理論知識,重在實驗實踐技能的掌握與了解。而化學(xué)專業(yè)強調(diào)學(xué)生除了了解生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識外,著重掌握與化學(xué)研究密切相關(guān)的如有關(guān)物質(zhì)的合成、物質(zhì)分析測定等方面的知識與技能。總之,教學(xué)大綱是課程教學(xué)工作的指南以及對該課程掌握程度的反映,各專業(yè)應(yīng)根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同擬定不同的教學(xué)大綱。
教材選擇與教學(xué)參考書推薦
如上所述,不同專業(yè)的生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)難度深度、不盡相同。如何使教學(xué)內(nèi)容落到實處,教材選擇和教學(xué)參考書推薦顯得尤為重要,教材體現(xiàn)了課程主要內(nèi)容和教學(xué)的基本要求,作為教師傳授知識的重要媒介,它是確保有效教學(xué)的重要依據(jù)[2],一本好的教材不僅學(xué)科特色鮮明、重點突出,還反映了學(xué)科的研究水平和研究進展、研究前沿,能有助于提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[3]。而教學(xué)參考書是對課堂教學(xué)內(nèi)容的重要補充與延伸,能有效指導(dǎo)學(xué)生進行科研活動,有利于學(xué)生開闊視野,對培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力有顯著效果。在教材與教參選擇上除了考慮不同專業(yè)的需求,總體原則還要把握的是盡可能選擇國家規(guī)劃教材、優(yōu)秀教材和精品課程教材,此外還要注意教材、教參的更新與教參量的要求,不能應(yīng)付了事而只隨便列舉一本兩本教學(xué)參考書,也不能廣而泛大量要求學(xué)生閱讀,而應(yīng)該是針對不同專業(yè)學(xué)習(xí)程度的需求盡量精而簡,這樣才能達到事半功倍的效果,有效提高學(xué)生對專業(yè)知識和專業(yè)技能的掌握程度,增強學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
教學(xué)模式與方法的探討
在教學(xué)模式與方法探討這個問題上,已經(jīng)有很多作者對不同專業(yè)、不同學(xué)科甚至是不同院校的教學(xué)改革做了大量的研究工作。筆者也曾對普通高校生物化學(xué)教學(xué)方法進行了初步探討,提出了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的幾點有效教學(xué)方法和教學(xué)途徑[4],可以說對各專業(yè)的生化教學(xué)都有一定的促進作用,但通過教學(xué)對比,發(fā)現(xiàn)相同教學(xué)模式與教學(xué)方法下,各專業(yè)的教學(xué)效果還是有區(qū)別的,究其原因,主要是不同專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)識水平不一樣、相關(guān)學(xué)科知識量不一樣、學(xué)習(xí)習(xí)慣也不一樣。比如,高職高專層次的學(xué)生因基礎(chǔ)知識掌握相對薄弱,學(xué)習(xí)上習(xí)慣等待老師發(fā)出相應(yīng)指令才行動,課堂信息量就不宜過大,否則極易產(chǎn)生厭學(xué)心理,所以,高職高專的教學(xué)以適量、注重實踐性和應(yīng)用性、簡單明了為主,而本科專業(yè)的學(xué)生入學(xué)基礎(chǔ)較好,求知欲也較強,就可適當(dāng)加大課堂信息量及布置較多的課后自主性學(xué)習(xí)內(nèi)容??傊煌瑢I(yè)的學(xué)生采取不同的教學(xué)模式與教學(xué)方法,更有利于教學(xué)的開展、學(xué)生知識的掌握和能力的提高。
注重不同專業(yè)先修學(xué)科與后修學(xué)科間的聯(lián)系
無論是生命科學(xué)的哪個專業(yè),生物化學(xué)都是多門專業(yè)基礎(chǔ)課程的先修學(xué)科,是學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程的前提基礎(chǔ),而不同專業(yè)學(xué)科間的聯(lián)系和遞進關(guān)系有所不同。比如,生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的生物化學(xué)與微生物、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、酶工程、基因工程等課程的聯(lián)系都較緊密,內(nèi)容上有很多的交叉知識點,而高職高專生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)則主要是與農(nóng)業(yè)微生物、土壤學(xué)、普通遺傳學(xué)、生物技術(shù)概論等課程有一定相關(guān),教師在授課內(nèi)容的選擇上就應(yīng)該針對不同專業(yè)著重強調(diào)與其余學(xué)科相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本技能的理解與掌握,真正起到先修學(xué)科對后修學(xué)科的輔助和打基礎(chǔ)作用,這也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)動力行之有效的方法。
一、以實物觀察、實驗演示或生物事實導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的求知欲
例如,在講“魚的形態(tài)”時,先讓學(xué)生觀察活鯽魚的外形、體色、體表結(jié)構(gòu)及其運動狀態(tài),然后分別剪掉它們的胸鰭、背鰭和尾鰭,再讓學(xué)生觀察其運動狀態(tài)的變化。學(xué)生們看到剪掉背鰭的魚會失去平衡而側(cè)翻,剪掉胸鰭的魚只能向前游動而不會轉(zhuǎn)彎,剪掉尾鰭的魚游動速度明顯減慢、身體搖擺不定。這些現(xiàn)象使學(xué)生們異常興奮,自然激發(fā)了他們對理論學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
教學(xué)實踐證明,利用學(xué)生的好奇心,精心設(shè)計好新課的導(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,促使他們積極主動地學(xué)習(xí)。
二、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,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入人體執(zhí)行正常的生理功能。
事實證明,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)展的動向,科學(xué)成就成了學(xué)生們談?wù)摰脑掝}。我的學(xué)生中有許多人進入高等學(xué)府的生物專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí),準(zhǔn)備為21世紀(jì)生物科學(xué)的騰飛貢獻畢生的精力。
三、加強演示實驗、分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、動手能力和思維力
生物學(xué)是一門實驗科學(xué),研究它的主要方法是科學(xué)實驗。通過驗證性實驗可以鞏固課堂知識,通過探索性實驗可以使學(xué)生主動獲取知識。加強實驗不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生掌握一定的技能,同時也培養(yǎng)了學(xué)生敏銳、細致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。
1 加強演示實驗,凡是應(yīng)該讓學(xué)生看到的,盡量讓他們看到。
例如,講光合作用的產(chǎn)物有氧氣時,我們經(jīng)常演示的是金魚藻的放氧實驗。這個實驗雖不復(fù)雜,但常因季節(jié)的關(guān)系-不能成功的演示,如因季節(jié)不合適,這部分內(nèi)容可提前講或用適宜強度的燈光代替陽光實驗。當(dāng)學(xué)生看到成串的氣泡從葉片表面冒出時,興奮得不得了,當(dāng)收集在試管中的氣體使余燼木條復(fù)燃時,這些接觸實驗甚少的初一學(xué)生中有的竟吃驚的“啊!”了出來。又如,講血液凝固的原因時,補充了下列實驗:用粗糙的木條不斷攪動剛剛從動物體內(nèi)流出的新鮮血液,木條就會纏上許多絲狀物,其上粘有一些紅細胞,洗去紅細胞,絲狀物呈現(xiàn)白色,這就是纖維蛋白,余下的血液不再凝固。學(xué)生感到很新奇,紛紛發(fā)問:“這是怎么回事?”教師順理成章地講述血液凝固的原因,并就此講清血漿和血清的區(qū)別。特別要說明血漿中有的是纖維蛋白原,它是一種小分子蛋白質(zhì),在血小板釋放的某種物質(zhì)的作用下。才轉(zhuǎn)化為纖維蛋白。
做上述實驗的同時,讓一部分新鮮血液凝固,將凝固的血塊切開,讓學(xué)生觀察切面和外表面的紅色有何不同,啟發(fā)他們思考原因,他們說,類似的問題以前想都不曾想過,現(xiàn)在會想了,覺得很有意思,對于血紅蛋白的特性今后再也不會忘記,判斷動脈血和靜脈血的標(biāo)準(zhǔn)也不會搞糊涂了。
2 邊講課邊實驗,盡量做到先做實驗后得結(jié)論。
例如,講骨的成分時,每個學(xué)生取兩條魚肋骨,分別放在火上燒和放進稀鹽酸中浸泡。實驗過程中利用學(xué)生初一時學(xué)過的無機物和有機物的知識,引導(dǎo)他們觀察骨的變化,啟發(fā)他們自己總結(jié)骨的成分及無機物和有機物的特性。并且實驗前后分別稱重,計算出無機物和有機物的比例,進而讓學(xué)生分析骨的成分與比例和骨特性的關(guān)系,歸納出骨的特性。課本中大多數(shù)的驗證性實驗,我都將其提前與新課的講授結(jié)合進行。這樣的授課方式使學(xué)生的無意注意和有意注意相交替,在輕松愉快的氣氛中學(xué)習(xí),不會感到疲勞,難怪學(xué)生們說:“一堂課45分鐘,怎么這么快就下課了?”
3 增加實驗,給學(xué)生盡可能多的動手機會。
只要課時允許,生物課可增加的實驗很多,如初一的植物課我增加了以下一些實驗:利用紫色洋蔥外表皮細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,直接觀察細胞膜的存在;把菠菜葉下表皮置于不同溫度的水滴中,觀察氣孔的開閉;觀察黑藻葉肉細胞中細胞質(zhì)的流動,并做不同溫度下流動速度的對照實驗;觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲;觀察一滴水中的各種藻類等等。
四、講究教學(xué)語言藝術(shù)
教師在講授自然科學(xué)知識時,首先注重的是語言的科學(xué)性,其次才是語言的藝術(shù)性,但決不能忽視語言的藝術(shù)性,因為它是提高學(xué)習(xí)興趣的重要因素之一。它有利于喚起學(xué)生的無意注意,吸引學(xué)生集中精力。語言的藝術(shù)性主要表現(xiàn)在:①語言要簡煉,邏輯性強,聽起來順理成章,且一環(huán)扣一環(huán),層層深入。②教師的語言要生動,可運用形象的比喻將難以理解的問題變得通俗易懂。如講血液循環(huán)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)體溫的作用時把血管比喻為暖氣管道,而毛細血管就相當(dāng)于暖氣片。③語言有節(jié)奏,快慢適度,注意語氣、語調(diào),并有適當(dāng)停頓。凡是重點、難點知識的講授,速度一定要放慢些,語氣要加重些,語調(diào)要放低些。④教師的語言富有感染力,生物教師以自己對生物科學(xué)的熱愛、對生物科學(xué)家的崇拜、為生物科學(xué)成就所激勵而產(chǎn)生的激情去感染學(xué)生,鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí),并立志于生物科學(xué)的研究。
五、加強理論聯(lián)系實際
生物學(xué)是一門實踐性非常強的學(xué)科,它聯(lián)系社會、生產(chǎn)實踐及日常生活等各方面的實際,它不僅可以解釋一些現(xiàn)象,還可以指導(dǎo)我們的實踐活動。
例如,講“性別決定”時,講到x染色體與y染色體的不同,導(dǎo)致男、女在某些性狀上的差異,以及生男生女的原因和包括我國在內(nèi)的第三世界國家男女性別比例失調(diào)的現(xiàn)狀,將會成為社會不安定的因素之一。在學(xué)生中普及這方面的科學(xué)知識,通過吸引學(xué)生的有意注意,以增強學(xué)生對某些社會現(xiàn)象的正確認識和改變這種現(xiàn)狀的責(zé)任感。
一、以實物觀察、實驗演示或生物事實導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的求知欲
例如,在講“魚的形態(tài)”時,先讓學(xué)生觀察活鯽魚的外形、體色、體表結(jié)構(gòu)及其運動狀態(tài),然后分別剪掉它們的胸鰭、背鰭和尾鰭,再讓學(xué)生觀察其運動狀態(tài)的變化。學(xué)生們看到剪掉背鰭的魚會失去平衡而側(cè)翻,剪掉胸鰭的魚只能向前游動而不會轉(zhuǎn)彎,剪掉尾鰭的魚游動速度明顯減慢、身體搖擺不定。這些現(xiàn)象使學(xué)生們異常興奮,自然激發(fā)了他們對理論學(xué)習(xí)的濃厚興趣。
教學(xué)實踐證明,利用學(xué)生的好奇心,精心設(shè)計好新課的導(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,促使他們積極主動地學(xué)習(xí)。
二、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,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入人體執(zhí)行正常的生理功能。
事實證明,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)展的動向,科學(xué)成就成了學(xué)生們談?wù)摰脑掝}。我的學(xué)生中有許多人進入高等學(xué)府的生物專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí),準(zhǔn)備為21世紀(jì)生物科學(xué)的騰飛貢獻畢生的精力。
三、加強演示實驗、分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力和思維能力
生物學(xué)是一門實驗科學(xué),研究它的主要方法是科學(xué)實驗。通過驗證性實驗可以鞏固課堂知識,通過探索性實驗可以使學(xué)生主動獲取知識。加強實驗不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生掌握一定的技能,同時也培養(yǎng)了學(xué)生敏銳、細致的觀察力和分析問題、解決問題的能力。
1.加強演示實驗,凡是應(yīng)該讓學(xué)生看到的,盡量讓他們看到。例如,講光合作用的產(chǎn)物有氧氣時,我們經(jīng)常演示的是金魚藻的放氧實驗。這個實驗雖不復(fù)雜,但常因季節(jié)的關(guān)系不能成功的演示,如因季節(jié)不合適,這部分內(nèi)容可提前講或用適宜強度的燈光代替陽光實驗。當(dāng)學(xué)生看到成串的氣泡從葉片表面冒出時,興奮得不得了,當(dāng)收集在試管中的氣體使余燼木條復(fù)燃時,這些接觸實驗甚少的初一學(xué)生中有的竟吃驚的“啊!”了出來。又如,講血液凝固的原因時,補充了下列實驗:用粗糙的木條不斷攪動剛剛從動物體內(nèi)流出的新鮮血液,木條就會纏上許多絲狀物,其上粘有一些紅色物質(zhì),是紅細胞。洗去紅細胞,絲狀物呈現(xiàn)白色,這就是纖維蛋白,余下的血液不再凝固。學(xué)生感到很新奇,紛紛發(fā)問:“這是怎么回事?”教師順理成章地講述血液凝固的原因,并就此講清血漿和血清的區(qū)別。特別要說明血漿中有的是纖維蛋白原,它是一種小分子蛋白質(zhì),在血小板釋放的某種物質(zhì)的作用下,才轉(zhuǎn)化為纖維蛋白。
做上述實驗的同時,讓一部分新鮮血液凝固,將凝固的血塊切開,讓學(xué)生觀察切面和外表面的紅色有何不同,啟發(fā)他們思考原因,他們說,類似的問題以前想都不曾想過,現(xiàn)在會想了,覺得很有意思,對于血紅蛋白的特性今后再也不會忘記,判斷動脈血和靜脈血的標(biāo)準(zhǔn)也不會搞糊涂了。
2.邊講課邊實驗,盡量做到先做實驗后得結(jié)論。例如,講骨的成分時,每個學(xué)生取兩條魚肋骨,分別放在火上燒和放進稀鹽酸中浸泡。實驗過程中利用學(xué)生初一時學(xué)過的無機物和有機物的知識,引導(dǎo)他們觀察骨的變化,啟發(fā)他們自己總結(jié)骨的成分及無機物和有機物的特性。并且實驗前后分別稱重,計算出無機物和有機物的比例,進而讓學(xué)生分析骨的成分與比例和骨特性的關(guān)系,歸納出骨的特性。課本中大多數(shù)的驗證性實驗,我都將其提前與新課的講授結(jié)合進行。這樣的授課方式使學(xué)生的無意注意和有意注意相交替,在輕松愉快的氣氛中學(xué)習(xí),不會感到疲勞,難怪學(xué)生們說:“一堂課 45分鐘,怎么這么快就下課了?”
3.增加實驗,給學(xué)生盡可能多的動手機會。只要課時允許,生物課可增加的實驗很多,如初一的植物課我增加了以下一些實驗:利用紫色洋蔥外表皮細胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象,直接觀察細胞膜的存在;把菠菜葉下表皮置于不同溫度的水滴中,觀察氣孔的開閉;觀察黑藻葉肉細胞中細胞質(zhì)的流動,并做不同溫度下流動速度的對照實驗;觀察紅辣椒果皮細胞間的胞間連絲; 觀察一滴水中的各種藻類;等等。
四、講究教學(xué)語言藝術(shù)
[關(guān)鍵詞] 生物素養(yǎng);學(xué)科熱點事件;屠呦呦;施一公
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,提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標(biāo)準(zhǔn)實施的核心任務(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)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀,它反映了一個人對生物科學(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認為,一個具有生物學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生需要對科學(xué)的本質(zhì)和特點有起碼的理解。學(xué)生對科學(xué)知識特點的認識和理解,對科學(xué)的價值以及科學(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。比較兩者對生物科學(xué)素養(yǎng)的界定,雖然在表述上略有不同,但總的來說,兩者對生物科學(xué)素養(yǎng)的認識是趨同的。概括地說,生物科學(xué)素養(yǎng)可以從知識、能力、情感態(tài)度和價值觀三個維度來定義:在知識層面上,要求學(xué)生掌握基本的生物科學(xué)知識,能夠用所學(xué)習(xí)的生物學(xué)知識理解或解釋發(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)知識用于解決實際問題的應(yīng)用能力;在情感、態(tài)度、價值觀層面上,要求學(xué)生形成正確的世界觀和價值觀,對生命現(xiàn)象和生物科學(xué)知識具有關(guān)注和探究的熱情,對生物學(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)注而成為社會熱點事件,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)科熱點事件。這類學(xué)科熱點事件本身或者與事件相關(guān)的背景可能蘊涵著生物學(xué)的知識和原理,可能關(guān)系到生物學(xué)知識和技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用,也可能涉及對生物多樣性、現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用等方面的態(tài)度和價值判斷。這就使得這些學(xué)科熱點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)科熱點事件,對于廣大教師來說,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它們進行探索和研究,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》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)實的情景及問題來激活教材知識,并借此將綜合實踐能力與情感、態(tài)度等加以整合;需要用人類最前沿的科普性知識,不時對“核心素養(yǎng)”予以淬煉和激活。另一方面,熱點事件得到了社會層面較多的關(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)科熱點事件關(guān)聯(lián)著學(xué)科的知識、技能和價值判斷,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)就會在這個過程中得到有效的提高和發(fā)展。
一段時期以來,與生物科學(xué)相關(guān)的熱點問題是很多的,筆者略舉兩個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
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,這是我國科學(xué)家因為在中國本土進行的科學(xué)研究而首次獲諾貝爾科學(xué)獎。獲獎消息傳來,可謂舉國沸騰,中國科學(xué)界多少年的諾貝爾科學(xué)獎的夢想這一刻終于成為了現(xiàn)實。筆者認為,我們每一位生物老師都應(yīng)該在第一時間與同學(xué)們分享這份喜悅。同時,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)上的價值。
首先,教師應(yīng)利用這一事件努力激發(fā)學(xué)生對生物科學(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,但獲得諾貝爾科學(xué)獎畢竟代表了學(xué)界對科學(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。一個國家獲得諾貝爾獎的多少,在很大程度上反映著這個國家科技創(chuàng)新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步,但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎,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這一事件能夠幫助學(xué)生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到,“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)生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學(xué)習(xí)生物學(xué)知識以及進行有關(guān)生命科學(xué)研究的目的和價值取向。經(jīng)過探討,學(xué)生能夠認識到學(xué)習(xí)知識、發(fā)展能力的重要性,力求用所學(xué)的生物學(xué)知識解決人們生產(chǎn)、生活中的實際問題。關(guān)注整個人類的生存和發(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)系的原因時說:“藥物是治療疾病的主要手段,我認為只有生藥學(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候的志向和追求。顯然,她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。
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)的研究團隊揭示剪接體結(jié)構(gòu)及工作機理
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。2015年8月,中國結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公教授帶領(lǐng)的研究團隊在《科學(xué)》周刊同時在線發(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)基因表達過程研究領(lǐng)域中的一項重大發(fā)現(xiàn),清華大學(xué)為此項科研成果召開了新聞會。生物科學(xué)界很多科學(xué)家都認為這一發(fā)現(xiàn)是有望@得諾貝爾獎的成果。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)展的一個里程碑,它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學(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,而帕特爾教授的評論,提示我們這一熱點事件富含著培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的價值。
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隊研究的成果和意義,更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注他們在技術(shù)和方法上的創(chuàng)新之舉,要讓學(xué)生深刻理解創(chuàng)新對于科學(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)家的一個難題,而施一公教授的團隊正是創(chuàng)造性地運用了冷凍電鏡技術(shù),并運用了新的計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。同時,我們要讓學(xué)生對創(chuàng)新有一個正確的理解,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,施一公教授的團隊是創(chuàng)造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術(shù)。因此,教師要讓學(xué)生認識到創(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。對于學(xué)生來說,只有增強了他們對創(chuàng)新的理解,創(chuàng)新能力的提升才成為可能。
其次,教師也可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注施一公教授以及他的研究團隊。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,他對生命科學(xué)研究的執(zhí)著追求,他對中國科學(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。在這個過程中,同學(xué)們可以更真切地理解科學(xué)的價值以及科學(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)的研究團隊同樣值得我們的學(xué)生去關(guān)注。這個研究團隊非常年輕,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)生對生物知識學(xué)習(xí)的層面上,這一熱點事件對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的興趣和信心、促進學(xué)生掌握相關(guān)知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發(fā)揮其作用的。這個作用的機理,高中學(xué)生不必要知道。但與這個過程相關(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、基因表達的調(diào)控等知識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機給同學(xué)們介紹這一熱點事件及其有關(guān)背景,便會很順利地為教學(xué)創(chuàng)造一個有利于學(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,這顯然有利于學(xué)生對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
當(dāng)然,與學(xué)科密切相關(guān)的熱點事件是層出不窮的。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]
[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,2003.
一、賦之以趣,樂以忘憂
高中生物中有許多的小故事,這些小故事常與生物科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)相關(guān),運用這些故事,滲透知識講解,既有情又有趣,如果把這些相關(guān)故事,講得感情充沛、趣味盎然,那么學(xué)生就會情緒高昂、內(nèi)心總是充盈著躍躍欲試的沖動。
聯(lián)系生活實際對于我們生物學(xué)科來說較為容易。通過聯(lián)系實際,學(xué)生感到自己是生活在真實的生物世界中,這樣能促使學(xué)生運用生物知識去解釋生活中的生物現(xiàn)象,將知識外顯化,會使生物課堂充滿樂趣。
直觀手段和豐富的信息資源運用于學(xué)生自主、合作和探究學(xué)習(xí)中,能強烈地吸引學(xué)生注意力,生物標(biāo)本、模型和掛圖投影、錄像、電影、多媒體能讓學(xué)生有身臨其境之感。
如:《生物技術(shù)實踐》選修1里面的《實驗開啟生物科學(xué)王國的大門》中的“科學(xué)實驗創(chuàng)立了細胞學(xué)說”“科學(xué)實驗揭開了DNA分子結(jié)構(gòu)之謎”“科學(xué)實驗開創(chuàng)了稻谷培育的新紀(jì)元”“動物克隆”及“雙蛙心灌流實驗”。筆者利用課余時間放一些相關(guān)的視頻給學(xué)生看,學(xué)生興趣盎然,有的還主動上網(wǎng)搜索相關(guān)資料,學(xué)生對文本內(nèi)容有了諸多的感性認識之后,再上必修教材中的內(nèi)容,學(xué)生很容易將課內(nèi)外相關(guān)聯(lián),把知識學(xué)活,在快樂中求知。讓學(xué)生步步深入地體驗學(xué)習(xí)生物的樂趣,才能賦之以趣,樂以忘憂。
二、專注課本,幸福閱讀
人教版高中生物根據(jù)不同課型設(shè)計了不同的學(xué)路,讓學(xué)生在不知不覺中走入文本,進入幸福閱讀的狀態(tài),首次閱讀,我們可以以一個欣賞者的身份選擇自己感興趣的部分去解讀,也可以圍繞其中一個方面去探索,不要被任務(wù)所困擾,要為興趣所驅(qū)動,興之所至,動力無窮,學(xué)習(xí)就是要有陽光心態(tài),不必讓學(xué)生做苦行僧。
如《細胞的癌變》自學(xué)片斷:
(1)游覽全文,選擇自己喜歡的部分做研究。
(2)從以下問題中選擇一、二作探討:①曬太陽對人體有什么好處?②如何正確處理日光浴與預(yù)防紫外線過度輻射之間的關(guān)系?③為什么臭氧層破壞會導(dǎo)致皮膚癌患者增多?④癌細胞的主要特征。⑤致癌因子主要有哪些?你能舉例說明嗎?⑥致癌因子為什么會導(dǎo)致細胞癌變?⑦原癌基因與抑癌基因的區(qū)別。⑧癌癥如何防治及如何選擇健康的生活方式。⑨癌癥可以通過哪些途徑來診斷?
(3)嘗試練習(xí):①判斷下列表述是否正確。A.癌細胞是能連續(xù)分裂的細胞。B.人體所有細胞中都有與癌變有關(guān)的基因。②與正常細胞相比,癌細胞有哪些特點?請用自己的語言簡要說明。③拓展題:A.癌癥都是不治之癥嗎?請舉例說明。B.吸煙的人容易患肺癌。但是有些不吸煙的人也得了肺癌,對此你認為該怎樣解釋?
(4)嘗試做書后的“自我檢測”,
有疑難的可以查一查,也可以標(biāo)出來上課時小組合作。
課本引路,做好提前自學(xué)是合理的“搶跑”。“搶跑”領(lǐng)先,爭取了主動,當(dāng)然容易取勝。通過閱讀教材,以及學(xué)案的輔助,學(xué)生獨立完成相關(guān)作業(yè),并記錄產(chǎn)生的問題。要做到有效,教師應(yīng)該在課前收集學(xué)生的問題,然后滲透到課堂中,使學(xué)生及時了解自己在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)勢和不足,以提升課堂教學(xué)的完整性和有效性。
三、掌握方法,增強自信
在自學(xué)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生掌握知識的內(nèi)在聯(lián)系,完善知識結(jié)構(gòu),提高閱讀效率,增強求知欲。要引導(dǎo)學(xué)生尋找自學(xué)的方法,如:觀全文列出知識要點,畫出“知識樹”;尋找文章關(guān)鍵的知識點,摘要精讀法,精讀主要內(nèi)容,提高閱讀速度和效率;可以用圖文結(jié)合、以圖促文等。
如《遺傳信息攜帶者——核酸》自學(xué)方法的運用片斷舉例:
方法1:圖示法:出示DNA指紋圖譜,父母與孩子的血緣關(guān)系。
方法2:實驗法:取人的口腔上皮細胞或其他動、植物細胞(選用植物細胞為實驗材料時一定要選擇無色或顏色較淺的植物組織,防止實驗材料本身的顏色掩蓋了實驗現(xiàn)象)進行實驗,想一想原核細胞的DNA位于細胞內(nèi)的什么部位?
當(dāng)然自學(xué)的方法還有很多,這里只是興舉一隅以反三。掌握了方法,便會直奔主題,少走彎路,增強自信。