時(shí)間：2023-09-24 15:13:49
序論：在您撰寫生命科學(xué)與生物科學(xué)的區(qū)別時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
[關(guān)鍵詞] 生物素養(yǎng)；學(xué)科熱點(diǎn)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(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(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.
[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.
我覺得要想使學(xué)生具備一定的生物科學(xué)素養(yǎng)，首先要學(xué)習(xí)和掌握一些必備的生物學(xué)知識(shí) 。如果我們不懂得自身的結(jié)構(gòu)和生理特征，就不可能有效地提高學(xué)習(xí)和工作效率，也不可能養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，不能健康的生活；如果沒有遺傳和變異的基礎(chǔ)知識(shí)，何談優(yōu)生優(yōu)育、怎麼讓農(nóng)作物能高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)；如果沒有植物、動(dòng)物學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，怎能理解保護(hù)生態(tài)平衡的意義、提高全民的環(huán)保的意識(shí)，如何能創(chuàng)建人與自然的和諧發(fā)展。因此教師在教學(xué)中要轉(zhuǎn)變角色，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，充分利用掛圖、實(shí)物、模型、多媒體等直觀教具來提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，同時(shí)應(yīng)注重與生活實(shí)際相聯(lián)系、注重學(xué)生的親身體驗(yàn)。如在講傳染病時(shí)，可通過學(xué)生親訴發(fā)病過程引出課題，讓學(xué)生逐步理解傳染病的途徑和危害，從而有效地防止傳染病的發(fā)生。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)傳染病預(yù)防的重要性，養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。然后再以愛滋病為例，提供給學(xué)生一些愛滋病的資料，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到愛滋病對(duì)人類健康的危害以及預(yù)防的重要性和緊迫性。通過學(xué)生的討論能夠使學(xué)生正確對(duì)待愛滋病病人，不是遠(yuǎn)離而是關(guān)心和幫助他們的生活，關(guān)懷他們的情感，收到了很好的教育效果，學(xué)生只有掌握了必要的生物學(xué)知識(shí)，才會(huì)提高自身的生物科學(xué)素養(yǎng)、才會(huì)學(xué)以致用。
其次，良好生物科學(xué)素養(yǎng)的形成，還要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教材中設(shè)置了課外閱讀欄目其中有關(guān)于“科學(xué)家的故事”。這一欄目旨在反映科學(xué)發(fā)展的過程，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的歷史和本質(zhì)。在教學(xué)中教師可以引入一些對(duì)人類有卓越貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家勤奮求實(shí)的故事，讓學(xué)生懂得要想做到事業(yè)有成就，必須具備頑強(qiáng)刻苦的精神和驚人的毅力。其中袁隆平院士搞雜交水稻育種獲得巨大成功，便是有利的證明，成為唯一被聯(lián)合國科教文組織授予教學(xué)獎(jiǎng)的中國人。
此外，在教學(xué)中教師應(yīng)使學(xué)生成為教學(xué)的主體，多給學(xué)生提供參與的機(jī)會(huì)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨(dú)立解決問題的能力。生物學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，各種生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律，主要是通過觀察、實(shí)驗(yàn)來獲得的。如在學(xué)習(xí)“兩棲動(dòng)物的生殖和發(fā)育”時(shí)，可提前讓學(xué)生采集蛙的受精卵，再觀察記錄受精卵孵化成蝌蚪，發(fā)育成青蛙的過程，并查閱有關(guān)資料共同探討，分別寫出研究報(bào)告。以這種方式為作業(yè)形式，可以教會(huì)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作，讓學(xué)生們可以學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)面對(duì)陌生領(lǐng)域，自己去收集資料，自己尋求答案，去創(chuàng)造奇跡，以體驗(yàn)成功的愉悅。
良好素養(yǎng)的形成，還需要形成正確的科學(xué)觀。而科學(xué)觀的核心是辯證唯物主義世界觀。1.唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ)：生命起源的物質(zhì)性――C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物，這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位――細(xì)胞；生命現(xiàn)象的物質(zhì)性 ――生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。2.辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素組成，且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換；生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性――這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。生命活動(dòng)的辯證統(tǒng)一――同化作用和異化作用 ，光合作用與呼吸作用，遺傳與變異，生長與衰老等，正是在這一系列的矛盾、對(duì)立中，生命及生命活動(dòng)才有了其完美的、和諧的統(tǒng)一；生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一――生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行著生存斗爭，而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境，正是這種既斗爭又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)，建立了動(dòng)態(tài)平衡。3.動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng)態(tài)、變化的――他們都有一個(gè)發(fā)生、成長、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程；細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
關(guān)鍵詞: 高中生物 遺傳與進(jìn)化 STS教育
自20世紀(jì)80年代以來,STS的理念和教育模式作為科學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)的一種新的嘗試得到了世界眾多國家的認(rèn)同,成為世界科學(xué)教育改革的一個(gè)重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科學(xué)、技術(shù)和社會(huì))的英文縮寫,是研究科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系,以及科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)、生活及發(fā)展的科學(xué)教育思想,它要求學(xué)生懂得科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,知道科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間的相互影響和作用,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的意識(shí),并能以正確的價(jià)值觀和方法解決科技發(fā)展所帶來的社會(huì)問題。
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》在課程性質(zhì)部分明確指出:“高中生物課程將在義務(wù)教育基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。尤其是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解生物科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感,促進(jìn)學(xué)生形成正確的世界觀和價(jià)值觀?！?/p>
“遺傳與進(jìn)化”是高中生物必修模塊,它是生物學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)和核心內(nèi)容,也是生物科學(xué)與社會(huì)、個(gè)人生活關(guān)系最密切的領(lǐng)域,在本部分內(nèi)容里包含遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)、分子基礎(chǔ)、遺傳的基本規(guī)律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進(jìn)化六部分,該模塊主要從細(xì)胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)性及生物進(jìn)化的過程和原因。本文以該模塊為切入點(diǎn),對(duì)STS教育在生物學(xué)中的滲透進(jìn)行探討。
一、系統(tǒng)化生物學(xué)知識(shí),在教學(xué)中貫穿STS教育
生物具有嚴(yán)整的結(jié)構(gòu),通過代謝表現(xiàn)為生長、繁殖等生命現(xiàn)象,具有應(yīng)激性,能夠適應(yīng)并影響環(huán)境,因此生物學(xué)的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中,教師應(yīng)心中有STS理念,在有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)、技能的同時(shí),建立起生物科技與社會(huì)的教育觀念。
例如:學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂知識(shí)后,分析細(xì)胞分裂中DNA、染色體變化規(guī)律,推導(dǎo)DNA與生物的遺傳相關(guān),通過“Avery實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”證明“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”,繼續(xù)追問思考:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質(zhì)?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結(jié)構(gòu)、功能、中心法則這些遺傳學(xué)的基本知識(shí),由此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注:人類基因組計(jì)劃、中國超級(jí)雜交水稻基因組計(jì)劃、親子鑒定、基因診斷與治療、生物技術(shù)制藥和研制疫苗、艾滋病病毒的遺傳機(jī)理、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、轉(zhuǎn)基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細(xì)胞的應(yīng)用、克隆技術(shù)、人體器官移植、組織培養(yǎng)、朊病毒等,這些都是極好的STS教育素材,教師只要隨心巧用,必可達(dá)到良好的STS教育效果。
可遺傳的變異為生物的進(jìn)化提供選擇的材料,在生存斗爭過程中適者生存,不適者淘汰,有利變異不斷積累和加強(qiáng),推進(jìn)了生物的進(jìn)化,學(xué)生沿著達(dá)爾文的思路,能了解達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說模型,教師提示學(xué)生達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的局限,能激發(fā)學(xué)生深入探究了解現(xiàn)代生物進(jìn)化學(xué)說。不同的物種之間,生物和環(huán)境之間,在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,即共同進(jìn)化。至此,又很自然地把生物與環(huán)境的相關(guān)知識(shí)水到渠成的聯(lián)系起來,在生物與環(huán)境里,生物性污染、生物凈化、生物資源合理利用、綠色消費(fèi)等又是滲透STS教育的良好素材。
以上的知識(shí)梳理只是一個(gè)示例,在任何一個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中,任何一個(gè)生物學(xué)的基本概念和規(guī)律的拓展,均可以作為主線將STS生物學(xué)知識(shí)框架建構(gòu)。教師心中應(yīng)有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實(shí)于生物教學(xué)實(shí)踐中。
二、穿插應(yīng)用生物科學(xué)史,滲透STS教育
生物科學(xué)史是一部科學(xué)發(fā)展的歷史,它揭示了人類生命科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,蘊(yùn)含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經(jīng)典遺傳學(xué)上的貢獻(xiàn)、我國首次人工合成結(jié)晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)提出、《寂靜的春天》帶來的環(huán)保革命等,生物科學(xué)史為我們展示了生物科學(xué)事實(shí)、概念、原理、方法,以及技術(shù)發(fā)明的歷史背景、發(fā)展歷程、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,對(duì)于學(xué)生深入了解生物學(xué)原理、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路、掌握科學(xué)研究的一般方法,提供了極好的范例,同時(shí),從生命科學(xué)的發(fā)展史來看,每一項(xiàng)成就的獲得無一不是生物學(xué)家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復(fù)實(shí)驗(yàn)而獲得的成功,因此生物科學(xué)史在教學(xué)中的融合,既有助于學(xué)生理解知識(shí)和概念,培養(yǎng)科學(xué)思維,形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu),理解科學(xué)研究方法,掌握生物科學(xué)概念原理,又有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和形成正確的價(jià)值觀。
例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學(xué)步驟:(1)問題引導(dǎo),設(shè)疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點(diǎn),預(yù)測孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)F1會(huì)是什么樣顏色?實(shí)際結(jié)果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設(shè)問:在孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)里為什么F1全是高莖?矮莖消失了嗎?F2為什么會(huì)出現(xiàn)3∶1這樣的結(jié)果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發(fā)現(xiàn)?(3)帶著疑問,引導(dǎo)學(xué)生思考孟德爾對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋;它與“融合理論”的本質(zhì)區(qū)別是什么?孟德爾的解釋是否合理呢?怎么檢驗(yàn)它的正確性?(4)介紹“假說―演繹法”,指導(dǎo)學(xué)生繪制一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳圖解,理解測交實(shí)驗(yàn)過程,預(yù)測測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,領(lǐng)悟“假說―演繹法”在科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中的價(jià)值。(5)師生共同歸納總結(jié)孟德爾基因分離定律的實(shí)質(zhì),并組織模擬性狀分離比實(shí)驗(yàn),體會(huì)模型意義。(6)介紹孟德爾定律在生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用。通過設(shè)疑探究模擬孟德爾關(guān)于基因分離定律的過程,再現(xiàn)生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作,讓學(xué)生親身體驗(yàn)和感受科學(xué)探究過程,學(xué)生能夠較好理解基因的分離定律實(shí)質(zhì),理解“生物―技術(shù)―社會(huì)”之間的關(guān)系,并對(duì)“觀察、發(fā)現(xiàn)問題―分析問題、假設(shè)―實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證―歸納總結(jié)”的一般研究過程有了真實(shí)的體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)(分離定律)、技能(科學(xué)研究方法)目標(biāo)的達(dá)成。
三、情境創(chuàng)設(shè)、課堂引導(dǎo),落實(shí)STS教育
建構(gòu)主義觀點(diǎn)認(rèn)為:知識(shí)是從情境和活動(dòng)中來的,學(xué)習(xí)是在真實(shí)的活動(dòng)和社會(huì)性的互動(dòng)里發(fā)生的,情境教學(xué)是教學(xué)研究中的一個(gè)重要問題,所謂“情境教學(xué)”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發(fā)展的辯證關(guān)系出發(fā),創(chuàng)設(shè)典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動(dòng)和認(rèn)識(shí)活動(dòng)結(jié)合起來,所創(chuàng)建的一種教學(xué)模式”,即“情境教學(xué)”指的是教師人為“創(chuàng)設(shè)”的情境中所進(jìn)行的教學(xué)。[1]創(chuàng)設(shè)情境的目的或激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,或啟迪思維,總的來說是為實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)服務(wù),因此創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境,開展STS教育活動(dòng),是生物教師的基本素質(zhì)和能力體現(xiàn)。如學(xué)習(xí)“性別決定和伴性遺傳”的內(nèi)容時(shí),我先給學(xué)生展示一位男明星和一位女明星的照片,設(shè)問:人都是由受精卵發(fā)育而來,為什么有的發(fā)育成雄性,有點(diǎn)發(fā)育成雌性?再講述“色盲的發(fā)現(xiàn)”“月亮的女兒”的故事,提問:色盲和白化病的患病人群有什么不同?為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情形呢?面對(duì)可能出現(xiàn)的不同的遺傳病,如果你是一個(gè)遺傳咨詢師,你怎么給一個(gè)懷孕的母親進(jìn)行遺傳咨詢?在這樣創(chuàng)設(shè)的提問情境,學(xué)生產(chǎn)生了價(jià)值取向,注意力集中,認(rèn)真思考,為相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。隨著一個(gè)個(gè)問題的解決,學(xué)生較好掌握了知識(shí),同時(shí)在假設(shè)的情景里應(yīng)用所學(xué)習(xí)知識(shí)分析問題,解決問題,“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”的意識(shí)也自然地融入在教學(xué)活動(dòng)中。
四、活動(dòng)延伸,課外拓展STS教育
課堂教學(xué)的時(shí)間是有限的,因此教師在做好課堂教學(xué)的活動(dòng)的同時(shí),應(yīng)充分組織學(xué)生圍繞與生物學(xué)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)及社會(huì)問題開展以學(xué)生為主體,以實(shí)踐性、趣味性為主要特征的活動(dòng)課,對(duì)生物學(xué)課堂教予以必要延伸和拓展補(bǔ)充。如舉辦“基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)”“克隆技術(shù)與人類未來”“人類基因組計(jì)劃”等專題講座,進(jìn)行“生物與人類未來”“環(huán)境污染”“健康與生命”“健康與營養(yǎng)”等專題調(diào)查,推薦適合中學(xué)生的科普讀物,收集報(bào)刊雜志上最新科技發(fā)展動(dòng)態(tài),開展閱讀競賽活動(dòng),進(jìn)行小制作、小發(fā)明、小實(shí)驗(yàn)等豐富多彩的活動(dòng)。學(xué)生通過活動(dòng)的參與,能鞏固已學(xué)的生物學(xué)知識(shí),學(xué)和合作與分享,認(rèn)識(shí)體會(huì)生物學(xué)科學(xué)的重要性,養(yǎng)成關(guān)注與生物學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題的習(xí)慣,自覺運(yùn)用生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)解決人類面臨的社會(huì)問題。
當(dāng)今世界,生命科學(xué)日新月異,生物工程、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、人類基因組計(jì)劃的研究在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)和疾病預(yù)治等方面發(fā)揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導(dǎo)下,生物教學(xué)與STS教育相結(jié)合,把知識(shí)與應(yīng)用、科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展,價(jià)值觀與關(guān)注社會(huì)的理念融于教學(xué)過程中,能使生物教學(xué)的內(nèi)容更趨于完整。教師應(yīng)立足于社會(huì)生活中的實(shí)際情況和問題,利用好教材,使學(xué)生能夠積極思考,理解生物科學(xué)與技術(shù)在社會(huì)中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動(dòng)學(xué)習(xí),尋求當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中的生物科學(xué)、技術(shù)運(yùn)用的最佳方案,培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀,具有對(duì)社會(huì)問題進(jìn)行預(yù)測、判斷、決策和解決的能力,使生物學(xué)科教學(xué)真正著眼于每個(gè)學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要,真正全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 生物；教育價(jià)值
一、生物學(xué)科的教育價(jià)值
就生物學(xué)科來說，社會(huì)需要體現(xiàn)在中學(xué)生物學(xué)科設(shè)置和生物學(xué)科教學(xué)總體要求上。目前的生物學(xué)科教學(xué)大綱中，生物學(xué)科教育的社會(huì)需要尚未充分體現(xiàn)，主要原因是其能力目標(biāo)、技能目標(biāo)、德育目標(biāo)等太過原則、籠統(tǒng)，而知識(shí)目標(biāo)過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、嚴(yán)密。從中學(xué)生物教學(xué)具體情況而言，生物學(xué)科的教育目標(biāo)應(yīng)放在人與自然的開放系統(tǒng)中，從生物科學(xué)自身發(fā)展、生物科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)，以及社會(huì)與自然和諧發(fā)展等角度，提出體現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)需要的生物學(xué)科教育的知識(shí)、能力、技能、德育等目標(biāo)。而生物學(xué)科教育的個(gè)體需要來自于個(gè)體生存與發(fā)展的內(nèi)在需求。這種內(nèi)在需求對(duì)生物學(xué)科教材和教學(xué)方法，提出了挑戰(zhàn)。只有當(dāng)中學(xué)生物學(xué)科的教育誘發(fā)了學(xué)生對(duì)自然的好奇心，激發(fā)了探究的興趣和欲望，習(xí)得了分析解決有關(guān)問題的能力，這種內(nèi)在需求才是持久的，才能激發(fā)出無盡的學(xué)習(xí)力量。
二、生物學(xué)科教育價(jià)值的實(shí)現(xiàn)
作為中學(xué)教育第一線的教師，我們不能左右生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中的設(shè)置及教學(xué)總體要求，但我們可以通過生物學(xué)科教育價(jià)值的整合，在基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，通過生物學(xué)科教育的改革實(shí)踐，在充分實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科教育價(jià)值上有所作為。
1.小課堂、大自然、大社會(huì)
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會(huì)”是生物學(xué)科實(shí)現(xiàn)其教育價(jià)值的基礎(chǔ)。一本生物教材的信息量是有限的，且很多信息是滯后的，其知識(shí)相對(duì)也是基礎(chǔ)的。教材不經(jīng)教師精心處理，教法、教學(xué)模式不經(jīng)教師精心設(shè)計(jì)，不把教與學(xué)的知識(shí)、內(nèi)容融入自然、融入社會(huì)，不把運(yùn)動(dòng)的、變化的、活生生的生命及生命現(xiàn)象，盡可能多地直接或間接地呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生“觸摸”，生物課將不是真正意義的生物課，其本身亦將缺乏生命力。
因此，在生物課堂教學(xué)過程中，我們要重視以下幾個(gè)問題： （1）精心設(shè)計(jì)好教學(xué)媒體的應(yīng)用，盡可能多地給學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)物、標(biāo)本、模型，充分運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體，尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。
（2）讓書面教材無法承載的或是變化、發(fā)展了的有關(guān)生物科學(xué)知識(shí)，以及與生命科學(xué)有關(guān)的自然、社會(huì)知識(shí)、材料經(jīng)過精心篩選后再進(jìn)入課堂。如細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立史、哈維和血液循環(huán)理論、 克里克和沃森與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、達(dá)爾文和進(jìn)化論、卡爾文和光合作用、關(guān)注海洋、克隆羊、DNA重組技術(shù)、保護(hù)臭氧層、無磷洗衣粉推廣、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。
（3）以各種生物興趣活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等形式，讓學(xué)生到大自然、到大社會(huì)中去觀察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)，從愛護(hù)一草一木，飼養(yǎng)小動(dòng)物到參與生物科技活動(dòng)，使其體驗(yàn)到生物科學(xué)知識(shí)、技能之于人、自然、社會(huì)的價(jià)值。
2.培養(yǎng)生物學(xué)科基本觀點(diǎn)
生物科學(xué)中，有許多樸實(shí)而又博大的基本觀點(diǎn)。這些基本觀點(diǎn)不僅對(duì)學(xué)好生物學(xué)有非常關(guān)鍵的作用，而且能對(duì)學(xué)習(xí)者的求知、生活、做人等都有指導(dǎo)價(jià)值。教師必須充分地利用每項(xiàng)生物教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，逐步明確、認(rèn)同、確立這些基本觀點(diǎn)。
（1）唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ)：生命起源的物質(zhì)性――最初的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進(jìn)化過程演變而成的。生命的物質(zhì)性――C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物，這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位――細(xì)胞。生命現(xiàn)象的物質(zhì)性――生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。
（2）辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。自然界、生命、生命現(xiàn)象是相互聯(lián)系、相互制約、辯證統(tǒng)一的：生物界和非生物界的統(tǒng)一性――生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素組成，且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換。細(xì)胞和生物體自身結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性――這些自身結(jié)構(gòu)各有其結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn)，但同時(shí)又相互聯(lián)系組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性――這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。
（3）動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。生物的組成物質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的――生物體的新陳代謝使生物體每時(shí)每刻進(jìn)行著新舊更換。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng)態(tài)、變化的――他們都有一個(gè)發(fā)生、成長、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程。細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
3.培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心，它是指改組已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，從而產(chǎn)生新穎的、具有社會(huì)價(jià)值的成果的思維。其特征是具有高度的主動(dòng)性與積極性、獨(dú)特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統(tǒng)一，邏輯性與非邏輯性的統(tǒng)一。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)，我們可以建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方法。
（1）充分重視教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的思想，努力實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)民主。課堂教學(xué)民主是師生共創(chuàng)的，符合“主導(dǎo)主體”思想，存在于課堂教學(xué)中的師生間的平等、互助、參與、進(jìn)步的“精神民主”。讓學(xué)生有足夠的時(shí)間、空間去主動(dòng)思考、質(zhì)疑：這個(gè)生物學(xué)概念是否準(zhǔn)確、完整，有無例外？這個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、有什么干擾因素？該觀察結(jié)果、生命活動(dòng)或生理現(xiàn)象如何從本質(zhì)上作出規(guī)律性的解釋？等等。
關(guān)鍵詞：生命力；創(chuàng)造思維；價(jià)值觀；培養(yǎng)
中圖分類號(hào)：G630 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-2851（2012）-12-0108-01
作為普通的生物教師，我們不能左右生物學(xué)科在中學(xué)課程體系中的設(shè)置及教學(xué)總體要求，但我們可以通過生物學(xué)科教育價(jià)值的整合，在基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，通過生物學(xué)科教育的改革實(shí)踐，在充分實(shí)現(xiàn)生物學(xué)科教育價(jià)值上有所作為。
一、讓課堂、自然和社會(huì)融為一體
在生物教學(xué)中，教師要精心處理教材，對(duì)教法、教學(xué)模式更要精心設(shè)計(jì)，要把教與學(xué)的知識(shí)、內(nèi)容融入自然、融入社會(huì)，要把運(yùn)動(dòng)的、變化的、活生生的生命及生命現(xiàn)象盡可能多地直接或間接地呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生真正“觸摸”，讓生物課永遠(yuǎn)富有較強(qiáng)的生命力。
1.精心設(shè)計(jì)好教學(xué)媒體的應(yīng)用，盡可能多地給學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)物、標(biāo)本、模型，充分運(yùn)用現(xiàn)代教育媒體，尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。它可恰當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)大到生態(tài)系統(tǒng)，小到生物分子結(jié)構(gòu)的圖像，也可以把復(fù)雜的或微觀的生理活動(dòng)、生命現(xiàn)象簡潔地、直觀地表現(xiàn)出來，讓課堂更活起來，更有生命力，更富想象力。
2.生物教師要把書面教材無法承載和變化、發(fā)展了的有關(guān)生物科學(xué)知識(shí)，以及與生命科學(xué)有關(guān)的自然、社會(huì)知識(shí)、材料經(jīng)過精心篩選后及時(shí)引入課堂。如細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立史、達(dá)爾文和進(jìn)化論、關(guān)注海洋、克隆技術(shù)、DNA重組技術(shù)、保護(hù)臭氧層、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。
3.以各種生物興趣活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等形式，讓學(xué)生到大自然、到大社會(huì)中去觀察、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)，從愛護(hù)一草一木，飼養(yǎng)小動(dòng)物到參與生物科技活動(dòng)，讓其體驗(yàn)到生物科學(xué)知識(shí)、技能之于人、自然、社會(huì)的價(jià)值。
二、培養(yǎng)生物學(xué)科基本觀點(diǎn)
生物科學(xué)中，有許多樸實(shí)而又博大的基本觀點(diǎn)，不僅對(duì)學(xué)好生物學(xué)有非常關(guān)鍵的作用，而且能對(duì)學(xué)習(xí)者的求知、生活、做人等都有指導(dǎo)價(jià)值。
1.唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ)：生命起源的物質(zhì)性——最初的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進(jìn)化過程演變而成的。如生命現(xiàn)象的物質(zhì)性——生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。
2.辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。自然界、生命、生命現(xiàn)象是相互聯(lián)系、相互制約、辯證統(tǒng)一的。如生物界和非生物界的統(tǒng)一性——生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素組成，且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換；生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一——生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行著生存斗爭，而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境，正是這種既斗爭又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)，建立了動(dòng)態(tài)平衡。
3.動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。如細(xì)胞和生物個(gè)體都有一個(gè)發(fā)生、成長、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程；細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
三、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心，它是指改組已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，從而產(chǎn)生新穎的、具有社會(huì)價(jià)值的成果的思維。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)，我們可以建立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方法。
1.激發(fā)學(xué)生主動(dòng)聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維方法。聯(lián)想是由所感知或所想的事物想起相關(guān)的事物的思維活動(dòng)，聯(lián)想雖然并不能直接產(chǎn)生有創(chuàng)新價(jià)值的新的形象，但它卻為能夠產(chǎn)生新形象的想象思維活動(dòng)提供一定的基礎(chǔ)，通過自由想象可探索各種解決問題的方案，通過強(qiáng)制聯(lián)想可找到實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的途徑。
2.充分重視教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的思想，努力實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)民主。生物教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，讓學(xué)生大膽地思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新。
3.加強(qiáng)觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。生物科學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在生物教學(xué)過程中，我們須十分重視課內(nèi)外的觀察、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)，結(jié)合教材內(nèi)容和教材有關(guān)觀察、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，師生共同設(shè)計(jì)、開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、平行 實(shí)驗(yàn)、反向?qū)嶒?yàn)及有關(guān)生物科技活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何去有意、有效、有發(fā)現(xiàn)地觀察，如何規(guī)范、科學(xué)、有創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)會(huì)完整科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并積極開展思維活動(dòng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀
1.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生介紹生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類逐步正確地了解自然、了解自己、了解生命，改善人類生活質(zhì)量，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展等方面的重要作用，激發(fā)學(xué)生熱愛生物科學(xué)，乃至獻(xiàn)身生物科學(xué)事業(yè)的決心和精神動(dòng)力。
2.在達(dá)成認(rèn)知、技能目標(biāo)的同時(shí)，重視情感目標(biāo)的達(dá)成和人文精神的培養(yǎng)，讓學(xué)生更富于愛心，關(guān)心他人，熱愛生命，關(guān)愛自然，樂于為社會(huì)服務(wù)。
3.重視生物學(xué)科教育社會(huì)目標(biāo)的達(dá)成。教學(xué)過程中，我們可以引入關(guān)于價(jià)值觀的社會(huì)爭執(zhí)、科學(xué)的倫理道德等問題，如人口控制、安樂死、庫、克隆羊等問題，從而引發(fā)討論和價(jià)值判斷。
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 遺傳學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)內(nèi)容
遺傳學(xué)（Genetics）是研究自然界中生物的遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)，是生命科學(xué)領(lǐng)域中最為重要和基礎(chǔ)的學(xué)科之一。它也是生物科學(xué)中一門最具活力，發(fā)展最迅速的理論科學(xué)，又是一門緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué)，對(duì)探索生命起源和本質(zhì)，推動(dòng)整個(gè)生物科學(xué)的發(fā)展起著巨大的作用。因此，遺傳學(xué)作為生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要主干課程，在教學(xué)中起著舉足輕重的作用。
一、生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)遺傳學(xué)的必要性
20世紀(jì)80年代末，由分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及信息技術(shù)等學(xué)科的交叉和結(jié)合產(chǎn)生了生物信息學(xué)（Bioinformatics），它是基于分子生物學(xué)與多種學(xué)科交叉，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物相關(guān)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué)，是當(dāng)今生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。近20年，特別是隨著人類基因組計(jì)劃（human genome project，HGP）不斷拓進(jìn)，生物信息學(xué)作為跨越和融合生命科學(xué)與信息技術(shù)的新興學(xué)科已成為生命科學(xué)核心領(lǐng)域和最具活力的前沿領(lǐng)域之一。生物信息學(xué)專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。國內(nèi)單獨(dú)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的高校較少，且普遍較晚。
遺傳學(xué)與生物信息學(xué)兩個(gè)學(xué)科之間關(guān)系密切。有國內(nèi)學(xué)者利用美國《科學(xué)引文索引》（SCI）數(shù)據(jù)庫web of science，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)8種權(quán)威生物信息學(xué)期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上傳至wed of science的全部文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析。對(duì)施引文獻(xiàn)按跨學(xué)科強(qiáng)度排列的結(jié)果顯示，遺傳學(xué)及基因與生物信息學(xué)跨學(xué)科文章發(fā)表量居第二位，僅次于生物化學(xué)與分子生物學(xué)。這說明，生物信息學(xué)與遺傳學(xué)直接的跨學(xué)科研究較多，二者交叉學(xué)科的發(fā)展關(guān)系密切。因此，生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)《遺傳學(xué)》課程十分必要。
二、遺傳學(xué)教學(xué)中存在的問題
多年來，不同專業(yè)的《遺傳學(xué)》課程的教學(xué)過程中涌現(xiàn)出一些共性問題，這些問題在生物信息學(xué)本科專業(yè)的教學(xué)過程中也存在。一是，學(xué)科拓展深化與課時(shí)壓縮之間的矛盾。隨著遺傳學(xué)研究范疇的不斷拓展，新的學(xué)科分支相繼涌現(xiàn)，信息量逐步擴(kuò)增，待教授內(nèi)容逐漸增加且顯得零散。但隨著大學(xué)素質(zhì)教育改革的進(jìn)行，更多新的選修課、實(shí)驗(yàn)課被引入，遺傳學(xué)理論課時(shí)被壓縮，課時(shí)減少與內(nèi)容增多的矛盾日益突顯。二是，遺傳學(xué)與其他課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與組織易重復(fù)。學(xué)科交叉為科研工作提供源源不斷的動(dòng)力，但在教學(xué)工作中學(xué)科滲透也造成教學(xué)內(nèi)容重疊，基礎(chǔ)和關(guān)緊技術(shù)重復(fù)教學(xué)的問題。例如，分子遺傳學(xué)是遺傳學(xué)重要組成部分，是目前遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，與生物信息學(xué)關(guān)系最為緊密，它包括的遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，基因的調(diào)控，基因重組等內(nèi)容也在基因工程、分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)等課程中作為講授重點(diǎn)。如何利用有限的理論課時(shí)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率值得思考。
與此同時(shí)，生物信息學(xué)作為比較新的本科專業(yè)，開設(shè)各課程之間的銜接問題也比較突出。生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大二開始全面生命科學(xué)和信息技術(shù)相關(guān)程學(xué)習(xí)。在理論知識(shí)在實(shí)際中如何應(yīng)用缺乏概念，學(xué)生達(dá)不到共鳴，這也是生物信息學(xué)專業(yè)低年級(jí)學(xué)生面臨的通病。遺傳學(xué)課程安排在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期講授，對(duì)于剛剛接觸專業(yè)課程的學(xué)生而言本來就陌生，而且信息技術(shù)和生命科學(xué)相關(guān)課程獨(dú)立講授，二者貌似是兩條平行線，怎樣相交碰撞出火花，對(duì)于學(xué)生來說很難結(jié)合，必須由任課老師在授課過程中充分引導(dǎo)。傳統(tǒng)的《遺傳學(xué)》課程教學(xué)注重以雜交分析為主的經(jīng)典遺傳學(xué)理論的講解，很大篇幅集中在三大定律（分離定律、自由組合定律以及連鎖和互換定律）的教授上。遺傳學(xué)課程教學(xué)重點(diǎn)集中在經(jīng)典遺傳學(xué)定律，經(jīng)典案例跟不上學(xué)科發(fā)展。這個(gè)問題已經(jīng)被一線教育工作者認(rèn)知。
綜上，由于學(xué)科本身發(fā)展迅速，涵蓋知識(shí)范圍越來越廣，課時(shí)壓縮等原因，容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)該課程產(chǎn)生“內(nèi)容太發(fā)散”“課時(shí)進(jìn)程快”“知識(shí)跨越大”等認(rèn)識(shí)，不利于課程的學(xué)習(xí)。由此可能造成，內(nèi)容廣泛且繁雜“抽象且深?yuàn)W”枯燥無味，容易讓學(xué)生覺得難或者枯燥。學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，針對(duì)不同專業(yè)性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)存在的差異，不同專業(yè)《遺傳學(xué)》課程教學(xué)應(yīng)在知識(shí)體系、內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)方法等方面在各專業(yè)間有所區(qū)分。特別是生物信息學(xué)這種學(xué)科交叉性強(qiáng)的專業(yè)，如何實(shí)施該專業(yè)本科生遺傳學(xué)的教學(xué)，以達(dá)到即符合本科教學(xué)難易程度的要求，又被大多數(shù)同學(xué)接受，同時(shí)能符合生物信息學(xué)學(xué)科自身特點(diǎn)，需要在教學(xué)過程中逐步的探索與實(shí)踐。本文將結(jié)合資深授課教師經(jīng)驗(yàn)及筆者生物信息學(xué)本科專業(yè)《遺傳學(xué)》教學(xué)經(jīng)歷對(duì)這一問題進(jìn)行闡述。
三、教學(xué)過程中的探討與實(shí)踐
1.制定具有專業(yè)特色的教學(xué)內(nèi)容
（1）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注專業(yè)需求
生物信息學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)中，遺傳學(xué)相關(guān)知識(shí)是需要講授的重點(diǎn)。傳統(tǒng)遺傳學(xué)課程教學(xué)將重點(diǎn)內(nèi)容集中于經(jīng)典遺傳學(xué)定律及其相關(guān)知識(shí)的講授，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠幫助學(xué)生打牢遺傳學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，缺點(diǎn)在于教學(xué)內(nèi)容過于單一，沒有包含遺傳學(xué)重要分支的最新知識(shí)，無法與當(dāng)前的研究熱點(diǎn)聯(lián)系起來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。隨著國際遺傳學(xué)研究的深入，分子遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)得到長足發(fā)展，極大地豐富了遺傳學(xué)的知識(shí)體系。為了緊跟國際研究前沿，國內(nèi)許多高校對(duì)遺傳學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革，在經(jīng)典遺傳學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)上，紛紛加入了分子和群體遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，為后續(xù)開展更深入的專業(yè)研究和學(xué)習(xí)奠定了良好的知識(shí)基礎(chǔ)。為了幫助學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)體系形成全面而系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)借鑒了以“遺傳信息”為主線的教學(xué)思想，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了“經(jīng)典”“分子”和“群體”三類主體遺傳學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，受遺傳學(xué)課時(shí)限制，對(duì)所有遺傳學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了梳理和必要的刪減，既把握三種遺傳學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，做好各部分知識(shí)的教學(xué)銜接，同時(shí)注意區(qū)分三者的不同，突出教學(xué)重點(diǎn)，做到“主題鮮明，重點(diǎn)突出，點(diǎn)面結(jié)合，結(jié)構(gòu)清晰”，使學(xué)生在掌握經(jīng)典基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)了解最新的遺傳學(xué)研究進(jìn)展。
（2）生物信息學(xué)專業(yè)遺傳學(xué)課程與其他課程的銜接
遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)，以遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能為研究對(duì)象，是生命科學(xué)的主干。因此，與其他學(xué)科在內(nèi)容上有交叉或重疊無法避免。同中求異，突出遺傳學(xué)的特色，是教學(xué)中值得研究的問題。遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、染色體畸變、基因突變、遺傳調(diào)控等章節(jié)與微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)內(nèi)容重復(fù)較多，可以強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性，淡化這些內(nèi)容的分子結(jié)構(gòu)和生化過程的講解。例如，結(jié)合孟德爾定律和摩爾根定律案例，著重從染色體和基因角度切入，增強(qiáng)遺傳學(xué)色彩，同時(shí)對(duì)其他課程起到提綱挈領(lǐng)的作用。
（3）結(jié)合生物信息學(xué)，引入最新研究成果，體現(xiàn)前沿性
在處理好學(xué)科銜接之后，還需要關(guān)注的就是內(nèi)容與生物信息學(xué)的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，最想了解的莫過于，這門課程與我的專業(yè)有什么聯(lián)系？因此，在講授內(nèi)容中加入生物信息學(xué)手段解決遺傳學(xué)問題的新成果既體現(xiàn)前沿性，又能提高遺傳學(xué)課程的專業(yè)針對(duì)性。教師平時(shí)要多注意積累教學(xué)素材，對(duì)于現(xiàn)階段比較熱點(diǎn)且與生物信息學(xué)相關(guān)的、應(yīng)用性強(qiáng)的問題，要在課程基礎(chǔ)知識(shí)講授后，進(jìn)行一定拓展。例如，在講授基因定位和遺傳圖繪制時(shí)，引入用EST進(jìn)行基因定位及遺傳圖譜繪制等內(nèi)容；在講到遺傳家譜時(shí)，引入通過對(duì)患病群體或家系進(jìn)行外顯子組測序分析，對(duì)小家系孟德爾遺傳病的致病基因進(jìn)行鑒別和定位的例子。通過引入生物信息學(xué)教學(xué)例子，不僅可以使學(xué)生加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解，還可幫助學(xué)生了解生物信息學(xué)最新進(jìn)展，激發(fā)對(duì)后續(xù)生物信息學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)方法多樣化，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng)，不易理解。為了提高教學(xué)效果，在教學(xué)模式上必須變“以教師為主體”為“以學(xué)生為主體”，注重采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段，開展多媒體教學(xué)、案例教學(xué)和研討教學(xué)等，將傳統(tǒng)抽象、枯燥的說教式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、生動(dòng)的參與式教學(xué)，增強(qiáng)教與學(xué)的雙向互動(dòng)。
（1）多媒體教學(xué)方式
計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)改變了傳統(tǒng)的黑板加粉筆，以教師為中心灌輸式教學(xué)模式。多媒體通過實(shí)時(shí)可交互的多維動(dòng)畫及圖像展示，可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的展示效果，提高課堂教學(xué)的信息量和容積率，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)枯燥晦澀知識(shí)點(diǎn)的理解，提高教學(xué)效率。充分利用多媒體課件的超文本功能、交互功能、網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)勢，比如Holliday模型是分子水平上關(guān)于遺傳重組機(jī)制的重要模型，很好解釋了基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。在講到Holliday模型時(shí)，為了讓學(xué)生直觀了解單鏈交換重接及分支移動(dòng)后的Holliday交叉旋轉(zhuǎn)180度形成Holliday異構(gòu)體的過程，采用了動(dòng)畫、圖片、電子板書相結(jié)合的方式，很容易讓學(xué)生理解空間旋轉(zhuǎn)互換的過程，以及基因轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的原因等較難理解的知識(shí)點(diǎn)，反響較好。此外，聲音、視頻、動(dòng)畫、圖片等便于學(xué)生拆解枯燥內(nèi)容。
（2）案例教學(xué)
案例教學(xué)是一種創(chuàng)新型的教學(xué)方式，主要通過開放課堂、增強(qiáng)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。案例教學(xué)需要結(jié)合本課程的專業(yè)理論知識(shí)，著眼于達(dá)成課程教學(xué)目的，編寫和準(zhǔn)備基于一定事實(shí)且具有一定場景的教學(xué)案例，這些教學(xué)案例要能夠啟發(fā)學(xué)生的思考，促進(jìn)學(xué)生將從外部學(xué)習(xí)的知識(shí)吸收轉(zhuǎn)化內(nèi)在的專業(yè)素養(yǎng)和能力。在教學(xué)實(shí)踐中，教學(xué)案例是“教”與“學(xué)”互動(dòng)的橋梁和紐帶，使枯燥乏味的學(xué)習(xí)過程變得活潑有趣；“教”不是告訴學(xué)生怎么去做，而是啟發(fā)學(xué)生如何去思考，對(duì)學(xué)生針對(duì)案例問題提出的解決思路進(jìn)行引導(dǎo)和評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新性思考，找到最優(yōu)的問題解決方法；“學(xué)”不是被動(dòng)的接受，而是主動(dòng)的思考和創(chuàng)造，通過與他人而不僅僅是老師進(jìn)行互動(dòng)和交流，加深對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。
案例教學(xué)的核心是精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例，將知識(shí)內(nèi)化在符合實(shí)際又富于想象的故事情景中，使得學(xué)生通過身臨其境將抽象的理論知識(shí)具體化，學(xué)會(huì)如何用概念性和原理性知識(shí)在實(shí)際工作和研究中解決問題，進(jìn)而加深對(duì)特定原理和概念內(nèi)涵的理解。在教學(xué)實(shí)踐中，先以典型案例提高學(xué)生興趣，把抽象的東西具體化，讓學(xué)生變被動(dòng)接受為主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲。注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和解決問題的能力。通過案例的分析，深化學(xué)生對(duì)基本原理、基本概念的理解。案例教學(xué)能很好地啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主思考，對(duì)于理論性較強(qiáng)，比較枯燥的內(nèi)容，通過案例式教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所舉案例應(yīng)具有針對(duì)性，要考慮案例產(chǎn)生的時(shí)間、背景和條件，要貼近生活，耳熟能詳，與時(shí)俱進(jìn)。在處理問題的同時(shí)，獲取知識(shí)。進(jìn)行案例教學(xué)過程中，要注重與學(xué)生的互動(dòng)。圍繞教學(xué)目的，選擇合適案例，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與性。教師不能一味平鋪直敘的講案例，還要注意學(xué)生的參與度。只有學(xué)生和教師共同參與，才能達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。
（3）以學(xué)生為主體的教學(xué)
以往課程中，往往針對(duì)經(jīng)典類型習(xí)題進(jìn)行講解，參考“標(biāo)準(zhǔn)答案”。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，這樣往往造成學(xué)生思想禁錮，學(xué)科交融性不夠。特別是對(duì)于生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，傳統(tǒng)習(xí)題課或者討論課，沒有實(shí)用效果。習(xí)題課及討論課應(yīng)注重實(shí)用性，關(guān)注遺傳學(xué)與生物信息學(xué)學(xué)科發(fā)展與融合，設(shè)置開放性答案，突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的應(yīng)用能力。
課堂教學(xué)不僅要“授業(yè)”，更要“傳道”，即培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)習(xí)和如何思維。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平，研究、討論、交流式的教學(xué)模式的引入，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。采用專題自學(xué)，規(guī)定材料與學(xué)生自學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來，開展研討，充分體現(xiàn)學(xué)生觀點(diǎn)。同時(shí)，教師只起到點(diǎn)評(píng)引導(dǎo)作用，能培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題的能力，有利于學(xué)生形成科研創(chuàng)新意識(shí)。教師如何正確引導(dǎo)是開展研討式教學(xué)的重點(diǎn)。首先，應(yīng)明確課程在相關(guān)領(lǐng)域中的作用和地位，了解課程的教學(xué)內(nèi)容，選擇課程中適合研討的內(nèi)容，并將研究與討論貫穿教學(xué)的全過程。在選擇題目時(shí)，要考慮專業(yè)相關(guān)程度及考慮不同學(xué)生層次的需求，考慮學(xué)生個(gè)體間的差異，難度適宜。
四、結(jié)語
生物信息學(xué)本科專業(yè)遺傳學(xué)的教學(xué)，以孟德爾定律為基礎(chǔ)，分析遺傳物質(zhì)的存在形式、傳遞、保存及變化，課程脈絡(luò)更加清晰，通過案例教學(xué)的等教學(xué)模式，激發(fā)興趣，并有利于與后續(xù)課程連接，在實(shí)踐教學(xué)中體現(xiàn)了比較好的教學(xué)效果。因?yàn)樯镄畔W(xué)專業(yè)的需求與傳統(tǒng)生物專業(yè)有差異，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)不同這給教師備課增加了難度。同時(shí)，在期末考核時(shí)，由于講授側(cè)重點(diǎn)不同，考試側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別，在師資允許的前提下，引入小班教學(xué)，有利于教學(xué)側(cè)重點(diǎn)突出。后續(xù)課程如果設(shè)置分子遺傳學(xué)，將使知識(shí)體系更加完整。
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莊小威今年5月荻選美國科學(xué)院院士，由此刷新了最年輕美國科學(xué)院華人院士的紀(jì)錄。她出身中科大少年班，15歲進(jìn)入大學(xué)，但是這位天才認(rèn)為自己在中國接受的教育中創(chuàng)造力是個(gè)空白：“我在讀大學(xué)時(shí)沒有創(chuàng)造力，到了伯克利才慢慢改變，開始批判性地閱讀和懷疑性地閱讀。”
“有人說你像紅樓夢里的史湘云，你怎么看?”
“你是如何平衡妻子母親女兒科學(xué)家這幾個(gè)身份的?”
場下“粉絲”的這些問題，讓人絕不會(huì)想到，這是一個(gè)科學(xué)講座的現(xiàn)場。
這場主題為《從物理到生物》的報(bào)告，是北京大學(xué)“大學(xué)堂頂尖學(xué)者講學(xué)計(jì)劃”的—部分。主講人莊小威成為入選該計(jì)劃的第二位學(xué)者。一個(gè)多月前，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主崔琦作為首位入選者開啟了這一講學(xué)計(jì)劃。
“頂尖學(xué)者”莊小威實(shí)至名歸：今年5月她獲選美國科學(xué)院院士，由此刷新了最年輕美國科學(xué)院華人院士的紀(jì)錄。在這—名單中，被她甩在身后的不乏聲名如雷貫耳的名家，包括華人諾貝爾獎(jiǎng)得主楊振寧、李政道、丁肇中等人。在此次北大報(bào)告現(xiàn)場，莊小威受追捧之熱烈，甚至超過崔琦。
盡管莊小威的形象早已多次出現(xiàn)在熒屏報(bào)端，但當(dāng)她來到現(xiàn)場，這位年輕的女科學(xué)家還是引來觀眾不約而同的驚呼。
驚呼的原因不難理解：明眸皓齒，話語輕陜，看起來比她40歲的年紀(jì)還要年輕不少，這與人們印象中的科學(xué)家形象并不相符，儼然一位鄰家姐姐。
但在演講中，她還是顯現(xiàn)出了大多數(shù)科學(xué)工作者的特質(zhì)。她反復(fù)說道：“我不愿意做演講，因?yàn)檠葜v不像物理那樣有著嚴(yán)密的邏輯?！?/p>
對(duì)朱棣文的建議說“why not”
莊小威開始引起國內(nèi)媒體的廣泛關(guān)注，大約是在6年前。那年，34歲的莊小威成為哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物、物理學(xué)雙聘教授，并隨后在哈佛大學(xué)建立了以自己名字命名的單分子生物物理實(shí)驗(yàn)室。
事實(shí)上，莊小威在圈內(nèi)成名更早。2004年，美國著名的《科技評(píng)論》評(píng)選出在納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通信及生物技術(shù)領(lǐng)域從事前沿技術(shù)研究的、年齡在35歲以下的100名青年創(chuàng)新者，莊小威名列其中。2003年，31歲時(shí)，莊小威獲得麥克阿瑟“天才獎(jiǎng)”，她是第—位獲此榮譽(yù)的華人女科學(xué)家。
北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長饒毅告訴《瞭望東方周刊》：“莊小威的科學(xué)成就有目共睹。如果說她是杰出的華人女科學(xué)家之一，不會(huì)有很大爭論?！?/p>
莊小威的主要研究內(nèi)容是用現(xiàn)代成像研究生物學(xué)問題。她最知名的研究成果是曾拍攝到單一枚感冒病毒如何影響一枚細(xì)胞，這是首次有科學(xué)家記錄到這—過程。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，她將帶熒光的分子標(biāo)記物附在病毒上。當(dāng)用激光照射時(shí)，標(biāo)記物發(fā)射出特殊的彩色光。借助超分辨率顯微鏡技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)跟蹤拍攝。
莊小威能夠取得這樣的突破，得益于她跨學(xué)科的背景。
這位如今在生物學(xué)領(lǐng)域頗有建樹的學(xué)者，直到博士生學(xué)業(yè)結(jié)束時(shí)，一直聚焦物理領(lǐng)域。1987年，莊小威畢業(yè)于蘇州中學(xué)的科大少年班預(yù)備班；1991年，她獲得中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)學(xué)士；隨后，她赴美國加州大學(xué)伯克利分校深造，師從著名物理學(xué)家沈元壤，1997年獲物理學(xué)博士學(xué)位。
在科學(xué)網(wǎng)上，有網(wǎng)友認(rèn)為，莊小威之所以從物理轉(zhuǎn)而研究生物，是因?yàn)椤吧锟茖W(xué)相對(duì)于數(shù)理化而言，還是一門非常初級(jí)的科學(xué)，容易出成果”。
莊小威對(duì)此的解釋是，這就是個(gè)偶然。博士后研究期間，她進(jìn)入諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者朱棣文的實(shí)驗(yàn)室。莊小威說想做點(diǎn)新東西，朱棣文問她要不做生物，“我就跟他說why not”。
科大少年班采取自由選課制度，莊小威的興趣都在數(shù)學(xué)、物理上，導(dǎo)致她沒有任何生物學(xué)基礎(chǔ)。研究開始時(shí)，她連DNA和RNA有什么區(qū)別都不知道。但她認(rèn)為，“ignorance is bliss(無知者無畏)”。
無畏是莊小威性格的一部分。在美求學(xué)期間，一次，沈元壤受邀在某大會(huì)上做報(bào)告。因?yàn)榕R時(shí)有事，沈元壤讓莊小威代勞。這位還在念書的女學(xué)生十分自信地走上講臺(tái)，后來效果不錯(cuò)，會(huì)議還延長了十分鐘。
恰逢生物革命
從物理到生物，這個(gè)偶然的變更帶莊小威進(jìn)入了一個(gè)完全不同的學(xué)術(shù)世界：“做生物研究有個(gè)做物理沒有的體驗(yàn)。做物理研究，經(jīng)常是自己提出問題，自己給出解答，沒多少人關(guān)心。做生物研究，不需要挖空心思去想新題目，有很多自然而然的東西，因?yàn)樯锔覀兿⑾⑾嚓P(guān)。而且大家都關(guān)心健康，因此比較容易產(chǎn)生社會(huì)共鳴?！鼻f小威告訴《瞭望東方周刊》。
值得注意的是，近年來獲評(píng)美國科學(xué)院院士的美籍華人科學(xué)家中，生物領(lǐng)域的研究者在各學(xué)科中占據(jù)多數(shù)。如在2012年的獲選者中，6位在美華裔學(xué)者的研究領(lǐng)域均與生物領(lǐng)域相關(guān)。前幾年人選的學(xué)者亦有不少在國內(nèi)為公眾所知，如北京生命科學(xué)研究所所長王曉東等人。
饒毅說：“留學(xué)美國的中國人，研究生命科學(xué)領(lǐng)域的，最終留在學(xué)術(shù)界的人數(shù)比其他學(xué)科更多?！?/p>
觀察美國科研的整體狀況，這一現(xiàn)象不難理解。以2011年美國科學(xué)院院士評(píng)選為例，在72位新晉院士中，從事生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的院士有20多位，在總數(shù)上占絕對(duì)優(yōu)勢。
饒毅對(duì)此的解釋是，“因?yàn)槊绹顿Y生命科學(xué)的研究經(jīng)費(fèi)有可能多于數(shù)理化天地等學(xué)科研究經(jīng)費(fèi)的總和，美國做生命科學(xué)學(xué)術(shù)的人就比較多。”莊小威從另一個(gè)角度解釋了生物研究火熱的原因：“作為一門新興學(xué)科，生物研究比較吸引人才?！?/p>
在20世紀(jì)下半葉，生命科學(xué)成為發(fā)展速度最快的領(lǐng)域之一，“21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)”這一說法甚至進(jìn)入了教科書。
