生命科学的核心概念实用13篇

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生命科学的核心概念

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生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。在过去的几十年里,人们已经渐渐从分子水平上了解了生命系统是如何工作的,这门科学通常被称为“分子生命科学”。分子生命科学的快速发展和应用前景对人们的生活产生了深远的影响,但是同时,分子生命科学又因其内容的复杂性、高度抽象性等特点,和数学、化学及物理学等课程一起被列入了基础学科的范畴,使人一听感觉很有意思,但是一学就使得大部分学生头痛不已。本文试从职业学校分子生命科学的教育现状、教育特点进行分析,并提出合理化建议。

二、分子生命科学教育的现状

1.分子生命科学教学内容的选择。

分子生命科学的研究产生了大量的信息,即使是教师也不可能了解所有的新信息,所以,也就不了解选择何种适当的教学方式;而作为学生,他们因缺乏背景知识,无法理解足够的网络信息进行选择性学习。所以,面对铺天盖地的分子生物信息,大部分学生要么不感兴趣,要么敬而远之,不知如何入手及如何分析。

2.概念的理解和推理的困难,学生学习积极性不高。

大部分学校在教授分子生命科学的时候,都是将分子生物学单独列出来讲,这样就导致学生在学习的时候一方面不利于联系宏观现象,另一方面,不容易理解其中的概念,不能对教学内容进行合理的推理,听不懂老师讲授的内容,所以往往使学生产生厌学心理,有的干脆就逃课,最后为了应付考试,不得不死记硬背的现象。

3.实验经费不足,无法满足教学的需要。

分子生命科学的实验操作基本都是在分子水平上进行的,所以,要想真正进行系统、综合的分子生命科学的实验的话,不但需要许多仪器,而且在这些实验过程中所用到的一些试剂、酶、菌种等材料要么有毒、要么价格不菲、要么不易保存等,这些因素一方面因为安全问题束缚了分子生命科学实验的开展,另一方面,因为高校实验经费的不足,导致一些实验只能在课堂上讲授,而不能使学生动手操作。

4.不能很好地利用网络资源进行教学。

在网络如此便利的现代社会,能够充分利用网络资源进行演示,也能够弥补因现实条件所限造成的教学缺憾,但是在实际教学中,因为教师的精力和知识体系的问题,往往不能很好地利用网络进行教学。

三、分子生命科学教育的特点

1.教学内容涉及面大。

随着现代科技的进步和发展,分子生命科学的教学内容涉及的知识面会越来越广,需要用到很多学科的知识,这对于本科生来说学习起来并不轻松。

2.概念难于理解、内容缺乏想象。

在分子生命科学的学习中,概念的多重意义和变化也成为学生学习的障碍。分子生命科学发展迅速,其中的基本概念有可能随着时间的推移,改变了原有的意义或变得更为详细。另外,分子生命科学的内容往往是看不见摸不着的分子事件,并且经常使用特殊的符号。在学习特定知识的时候,经常用到该领域的语言,这使学生一方面因缺乏感官的刺激,另一方面因特定语言难记而感到厌倦。

3.教学设备需更新,教学经费要充足。

对于生命科学和生物技术专业的学生来说,真正掌握分子生命科学技术并不是一件容易的事,因为这不但需要他们熟知理论知识,而且要将理论知识和原理熟练地运用到实验中。但是因人力物力财力等因素,即使是校方注意到分子生物实验对本科教学的重要性,也往往有心无力,致使本科教学设备落后,教学经费严重不足。

4.部分内容的讲授需借助网络资源。

一个生命科学的概念,大部分涉及集群的过程,而这又涉及复杂的生物物理,生化,生态现象。为了解新兴的概念,学习者必须通过复杂的信息空间进行筛选,区别对待重要和不重要的信息。特别是难于理解的生物学概念,如自然选择、进化、变异、分子重组等,需要进一步研究来解决学生学习的困难。

四、对教育研究与教学的启示

1.在教学过程中有必要确定讲课的核心内容。

由于分子生命科学涉及的知识面非常广,并且分布于不同的课程学习中,因此,应该编制一本适合学生学习的分子生命科学丛书,在学习基础知识的基础上,单独把分子知识列在一起,作为一门新的学科。

2.科学规范地界定概念,通俗易懂地教授知识。

学生对概念的理解和推理困难已成为科学教育研究的主要焦点。目前也有一些高校正在采取措施,以缩短实践和分子生命科学教学之间的差距。所以,在分子生命科学的学习和教学过程中,应减轻学生学习的压力,使学生更轻松地进行学习。

3.构建合理网络平台,增强网络教学效果。

随着信息技术的发展及其向教育领域的渗透,基于网络平台的多媒体教学在各学科的教学中得到了越来越广泛的应用。在分子生命科学的教学和研究中,要利用网络视频发挥关键作用,从而改变学生关于分子生命科学现象的抽象思维方式,这样更有利于教学和科研的研究工作。

4.重视分子生命科学领域中涉及的伦理、道德问题。

虽然目前核物理等学科给人们带来有利的一面,但是也存在安全隐患。科学本身就是一把双刃剑,随着分子生命科学与人们日常生活联系的日益紧密,人们对在哲学和伦理问题上产生了争议。

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生命科学对人类社会生产方式、生活方式乃至思维方式产生广泛而深刻的影响,从小培养学生对生命世界的热爱和对生命科学的关注尤为重要。在整个小学科学课的教学内容中,“生命科学”这部分内容占了约三分之一的比例。“生命科学”的内容有利于培养学生热爱生命的情感,形成良好的生活习惯和健康的生活意识,建立保护环境的责任感,能引导他们关注生命、关注环境,关注生命科学的发展、关注与人类生存有关的重大问题,并能参与相关社会问题的讨论。在此,笔者结合自己的教学实践,谈谈培养学生科学素养的策略、方法。

一、紧扣课标,根据教学要求精心设计教学环节

考虑到学生的年龄特点,新课程标准对“生命科学”部分的内容编写,采用核心概念螺旋建构的方式,由简单到复杂分级设计,即将每一个核心概念分解成若干具体概念,并对具体概念进行分级。课程目标分三级,对科学知识、科学能力、科学态度的要求逐级递进;对科学探究这一科学学习的中心环节和情感态度、价值观的内容标准都有详细具体的要求;对生命世界的每课内容都有具体内容标准和活动建议。教师要紧扣课标,根据教学内容要求,精心设计教学环节。

(一)经常学习课程标准

教师要经常学习课程标准,明确整个科学课有关生命科学的内容有哪些,每个学年、学期的内容是什么,每个单元、每节课的要求是什么,做到心中有数,这样才能把课标落实到教学上。

(二)关于“生命科学”的教学环节设计的策略

1.把握学习起点,关注学生的前概念。

所谓的前概念,就是小学生在课前对所学知识已有的认识和了解。小学生的前概念有的与科学概念相似,有的与科学概念相悖。在实际教学中,如果教师能够提前了解小学生的前概念,就能在教学中做到有的放矢,从而提高课堂教学效率。

教学前,教师首先要获悉学生前概念,这可以利用访谈、调查、绘图、解释等多种行之有效的方法进行。例如,对《种子发芽实验》,教师通过谈话的形式,可以知道学生的基础,了解学生对“种子发芽条件”的前概念。不管是正确的,还是错误的前概念,都将成为教学的起始点。学生的前概念中把种子发芽和植物生长需要的条件相互关联,教师在后续的教学中,要着重更正学生错误的前概念。

2.围绕建构科学概念,进行以探究式学习为主的教学。

科学概念的发展来源于科学探究活动的全过程,要让每个活动或环节为达成相应的科学概念奠定基础。教学中问题的设计应导向概念本质的形成。例如,《大树和小草》一课设计了三个活动,哪个活动揭示大树和小草的共同特点,指向生命体的特征?我们认识了狗尾草,也认识了其它一些草,为什么我们把这些植物都称为草?你认为,草有哪些共同的地方?这些问题显得精炼而集中,舍弃了教材中寻找草不同点的要求,因为寻找共同点,更能够发现草的本质特征。

教学材料的设计应体现科学性和结构性。在科学课中非常强调的一点就是材料的准备,可以说没有“材料”就没有“经历”。例如:《种子里面有什么》一课教师应准备常见的蚕豆、黄豆、菜豆、绿豆、芝麻、葵花籽等各种种子,让学生了解种子外形的多样性,还要挑选较大的蚕豆、花生、菜豆种子用水泡涨,让学生容易解剖,更好地观察种子内部构造。

3.培养学生的推测能力,以及持续、细致观察,如实记录的科学素养。

例如,《植物的生长变化》单元的教学设计中,关于种子萌发先长哪部分,再长哪部分的问题,以及《我们的身体》单元中的《运动起来会怎样》的关于自己身体运动后可能出现的变化等问题,有利于培养、锻炼学生的推测能力。而种植凤仙花的实验活动,教师要引领学生观察绿色开花植物,凤仙花生命周期的观察历程至少三个月,这三个月中不但要培养学生的细致观察、如实记录的科学素养,同时还有学生信心与恒心的培养。科学课中这样的体验活动还有很多,例如饲养蚕宝宝、蜗牛、蚯蚓、蚂蚁等,教师都可以通过这些实践活动培养学生的科学素养。

二、结合实际,灵活运用教材

新课程标准倡导教师“用教材”而不是简单的“教教材”。教师要创造性地用教材,要在使用教材的过程中融入自己的科学精神和智慧,要对教材知识进行重组和整合,选取更好的内容,对教材深加工,设计出活生生的、丰富多彩的课来,充分有效地将教材的知识激活,形成有教师个性的教材知识。

(一)充分利用教材开创自由空间

教学内容的范围是灵活的,是广泛的,可以是课内的也可以是课外的,只要符合学生认知规律的材料都可作为学习内容。教材中每个单元后面的资料库,为学生提供了自由阅读的内容。对于这些知识,学生可以课外学习研究材料,通过询问、调查、阅读有关书籍和上网查阅等多种渠道,搜集有关这些知识的资料,并通过科技小报的形式展出,供全班同学阅读。这样做既锻炼了学生解决问题的能力,又能极大地丰富他们的课外知识。

(二)依据教学实际,灵活调整教学顺序

例如,在南方,春季刚开学,正好是桃花盛开的时节。而四年级下册《新的生命》单元的《油菜花开了》、《各种各样的花》、《花、果实和种子》这几课的教学都跟花有关,虽然教材以油菜花为例来介绍花的知识,但笔者所在学校植种了很多桃花,身边有这么好的观察材料,不充分利用真是太可惜了。因此春季学期四年级的科学课就把第二单元《新的生命》调到前面来上,利用桃花和油菜花共同完成第一课的教学,教学效果很好。为了让学生更好地观察从花到果实的变化过程,上完《油菜花开了》、《各种各样的花》这两课后,穿插其他单元的内容上,期间布置学生观察桃花的变化,一星期后再上《花、果实和种子》这课。学生们亲历了桃花的变化过程,对植物的花和果实有了直接认识,同时通过认真记录和对记录进行分析、整理,在头脑中建立一个认识植物的“范例”,并运用这个“范例”去认识其他的植物,从而获得对植物生长过程的科学了解,增加了对科学课的兴趣。

在教学中,我们要把握好每一个活动的教学目标,认真阅读课标和教师用书中的教材说明和教学建议,按照培养科学素养这个宗旨来认识和使用教材。“用教材教”首先是“用”,而不是抛开教材另搞一套。

三、充分利用各种资源为教学服务

在科学课“生命世界”内容的教学中,通过各种方式,利用各种资源,增加学生探究体验学习的机会,同样是非常必要的。

(一)建立校园植物园地

科学课“生命世界”的内容中,有关植物的观察和实验内容很多,如果建立了“植物园地”,学生进行观察和实验就方便多了。

例如:

①观察植物的生长全过程。可种植绿豆或凤仙花等生长周期在三、四个月之内的植物。

②进行植物叶的形态观察。可种植一些叶子有特点的植物:香蕉、松树、银杏等。

③观察植物的各组成部分:根、茎、叶、花、果实、种子。

④观察花的构造。可种植牵牛花、南瓜或黄瓜,等开花时进行教学。

⑤植物的繁殖实验。可以进行扦插、嫁接的实验。

⑥进行根的向水性、叶的向光性实验。

(二)开展科技活动

笔者所在学校与区科技馆、金花茶公园、区农科院、亚热带植物研究所、桑蚕研究所、环保局建立了联系,充分利用他们的技术力量和场馆、场所,在他们的专业指导下,引导学生们开展科技活动。

例如,三年级下册《动物的生命周期》单元要让学生亲历体验蚕的生长、发育、繁殖、死亡的生命全过程。最初,蚕种的来源成问题,在和桑蚕研究所联系后,学校请桑蚕研究所的专家到学校给全校师生作了专题报告,桑蚕研究所不但给我们解决了蚕种问题,提供了产彩色茧的蚕种,还提供了优良品种的桑树苗给我们种植,全校掀起了一阵养蚕热。在这一教学过程中学生们写了很多有关养蚕、种植桑树的观察日记、科学小论文,有不少还获了奖。

我校还与区科技馆联系,每星期带不同的班级到科技馆的各个功能室开展科技活动。科技馆的生物实验室组装了一套组织培养设备,这在绝大部分学校都是没有的,同学们利用组培室,用百合、芋头做实验,了解植物的另一种繁殖方式。

金花茶公园是我们的校外科普基地,同学们通过参观金花茶基因库,听取工程师的介绍,在工程师的指导下亲自动手给金花茶和茶花进行嫁接等活动,对原产地在自己家乡的植物界中的“大熊猫”——金花茶有所了解,培养了学生热爱家乡、保护环境、保护珍稀动植物的情感。

四、教师提高自身的生物科学素养

教师科学素养的高低直接关系到学生科学素养的水平,不管是生物专业出身的科学教师,还是非生物专业出身的科学教师,都需要不断加强生物专业知识的学习,都需要参加生物专业知识、技能的培训。

(一)教师要全面掌握生命科学的基础理论知识

近几十年来生命科学发展迅速,成为当代科学的前沿学科,粮食、人口、环境、资源等世界性重大问题的解决,无一不与生命科学密切相关。科学教师在掌握全面的生命科学基础理论知识的同时,还要不断地更新自己的生命科学知识。只有这样,才能在探究式学习过程中及时解决学生提出的新问题,才能真正起到引领学生在生命科学方面深入发展的作用。教师要掌握的生命科学基础理论知识包括:动物、植物、微生物、人体、生物与环境等知识。

教师在掌握专业知识的同时,还应该注意具备多层次、多元的知识结构,做到专业知识深厚,基础知识广博,“博专结合,博中求专”。例如,在掌握了动物、植物的理论知识后,要熟悉当地常见的动植物名称和分类情况,特别是校园内的动植物名称和分类情况。学生们对科学课感兴趣,常会拿他们见到的动植物请教老师,如果老师不能解决他们的问题,学生们的兴趣和求知欲就会受到打击,老师的水平也会受到质疑,进而影响到课堂教学。

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2.建立知识体系

以比较权威的分子生物学教材——北京大学教授朱玉贤的《现代分子生物学》——为例,分子生物学的教学内容分以下章节:染色体与DNA;从DNA到RNA;从mRNA到蛋白质;分子生物学研究法;原核基因表达调控模式;真核基因表达调控规律;疾病与人类健康;基因与发育;基因组与比较基因组学。分子生物学的核心基础知识集中体现在前六部分,后面内容更多的是前面知识的综合运用。当课程进行到真核基因表达调控规律一般内容的时候,笔者会帮助学生回首前面的所有内容,并将其纳入到此为止揭示出的理论框架中来,即真核基因表达调控的核心内容是顺式作用元件与反式调控因子之间相互作用的过程。这说明什么呢?DNA经过转录和翻译生成蛋白质,真核基因表达调控是蛋白质因子与DNA序列间作用,原核生物虽以操纵子为模型来讲述其调控过程,但实际上也是通过蛋白质因子与DNA的作用来完成的。虽然真核生物与原核生物各个方面存在很多不同,但我们看到了其大同的一面,这样我们就可以把有关DNA,蛋白质以及一切从不同角度对真原核生物表达调控进行描述或分类的内容都镶嵌到这个框架相应的位置上。如果学生做到了这一点,他会有豁然开朗,别有洞天之感,分子生物学理论学习道路上的一切阴霾就此消散。至于基因治疗,发育生物学,免疫学等是在此基础上结合其他课程内容,对分子生物学知识的综合运用,研究方向相对独立,只要学生有了前面的知识框架基础,再来看这些内容,会多少找到用公式原理解应用题的感觉。在笔者的分子生物学理论教学过程中,一直把知识体系的建立放在重中之重的位置,这比要求学生掌握很多细节知识更重要。

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一、对生命科学的认识和思考

现代社会科学技术的飞速发展,极大地推进了人类社会的进步,而生命科学领域更是尤为突出,生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的,它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

大千?生命世界,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。

细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。

从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展

二、生命科学与社会发展

生命科学是一门神圣的学科,社会的发展离不开生命科学。

医学领域:1929-1943年,青霉素的发现,拯救了二战后期几百万人的生命,抗生素的广泛使用。

遗传学领域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构,揭开了遗传的神秘面纱。

生命科学领域:1997年2月,首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生;农业领域:转基因棉的研制成功,害虫防治的突破发展。

环境领域:“超级菌”的研制成功,极大程度上解决了海上石油污染的问题。

目前,社会上出现了很多种复杂的疾病,例如糖尿病、心脏病等,光靠有限的医学药物是远远不够的,好多人因此丢失了生命,基因工程的出现给医学领域带来了曙光,科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质,比如说,科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素,大大缩短了胰岛素的生产周期,治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品,如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等,对人类的发展起到至关重要的作用。

三、生命科学与我们的生活

进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域

以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响:

在山东,医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来,刘为荣是年龄最大的“换心人”,现在他像正常人一样安排起居。

在上海,上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好,而且临床副反应极少,适合各种年龄段的人群接种,最受市场青睐。

在日本,东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术,成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管,有望用于治疗心肌梗塞。

在美国,其国家人类基因研究所宣布,他们已绘制成功首张狗基因测序草图,显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。

在新加坡,科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后,可能不会发生感染或排斥反应,这为异体骨骼移植带来了新希望。

在韩国,研究人员首次培育成功转基因荧光鸡,使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。

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1遗传学课程群内课程设置的基本思路

遗传学课程群内课程设置的基本思路就是围绕“一个中心,三个方向”的原则,以普通遗传学为核心课程,兼顾三个方面的内容.基本框架如图1.

“一个中心”就是以普通遗传学为核心课程.遗传学是一门生命科学所有专业的重要基础课,要求全面系统地介绍遗传学的基本原理、分析方法及现代遗传学发展的最新成就.在教学中,要始终贯穿遗传物质的本质、遗传物质的传递和变异、遗传信息的表达与调控这一主线,使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有比较全面、系统的认识,并能应用其基本原理分析遗传学数据,解释遗传学现象,并对遗传学各分支学科有一个基本的了解.

“三个方向”是以遗传学分支学科、反映现代遗传学发展的学科及遗传学普及性学科为遗传学内容细化、深化和普及的三个层面,主要包括以下内容:

一是遗传学分支学科的内容,主要包括《群体遗传学》、《微生物遗传学》、《细胞遗传学》等课程,以专业选修课的形式开出,主要目的是根据学生的兴趣和爱好,深入学习遗传学各个分支学科的知识.如《群体遗传学》是研究在自然选择、基因漂变、突变以及迁移四种进化动力的影响下,等位基因的分布和改变.它是在群体水平上研究种群的分类、空间结构等,并试图解释诸如适应和物种形成现象的理论.《微生物遗传学》是以病毒、细菌、小型真菌以及单细胞动植物等为研究对象的遗传学分支学科.《细胞遗传学》是遗传学与细胞学相结合的一个遗传学分支学科,主要是在细胞和染色体水平上研究.

二是反映现代遗传学发展的学科,如《基因工程》、《分子遗传学》、《基因组学》.这三门课程都是在普通遗传学基础上开设的专业选修课程,目的是与现代遗传学的发展接轨.如《分子遗传学》(moleculargenetics)的主要内容为基因的结构、复制和转录以及转录后调控、翻译,基因突变,DNA的复制、修复,原核与真核生物的基因表达调控,是在分子水平上进行的研究.此课程为生命科学各专业本科生的学科基础课,也可作为研究生的专业选修课.《基因工程》(geneengineering)主要介绍基因操作的主要技术原理,基因操作的工具酶,克隆载体,目的基因的分离方法,重组体的构建及导入,克隆基因的表达与检测,基因工程研究进展,存在问题及新策略等内容,使学生具备基因工程方面的基本知识和掌握其操作技术.《基因组学》(genomics)是对所有基因进行基因组作图,核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.主要讲述生物基因组的基本结构和组成、基因组内基因的表达和调控、遗传图谱与物理图谱、基因组测序、基因组序列解读、染色体的结构与基因表达调控、基因组的复制、基因组进化的分子基础、基因组进化的模式、分子系统发生学等内容,并讲述人类基因组计划的全过程以及由此引发的道德伦理和法律问题,系统向学生讲授基因组学研究的基本内容及相关进展.通过该课程学习,使学生了解结构基因组学和功能基因组学的重要研究领域、热点问题与发展趋势,以及国内外研究现状与进展.

三是遗传学普及性的内容,此类课程为遗传学的平行课程,以公选课的形式开出,主要目的是普及遗传学知识,提高人口质量和全民素质.我们针对非生物专业的学生开设了《人类遗传学》和《遗传与优生》两门课程.《人类遗传学》主要讲述人类在形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状的遗传上的相似和差别,人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律和如何预防等内容,使学生掌握人类遗传学的基本概念和主要研究方法.《遗传与优生》主要讲述什么是遗传病,遗传病对人类的危害,人类的染色体和染色体病、基因和基因病、肿瘤与遗传、人类代谢和发育中的遗传学问题、优生学的基本概念、影响优生的因素,优生的措施等.这两门课程都注重贴近生活,贴近社会,从剖析青年学生关注的问题入手去介绍人类遗传与优生的基础理论和基本知识,使学生能够在轻松、顺畅且饶有兴趣的学习过程中获益.对于医疗保健事业和人群遗传素质的改进具有重要意义.

2遗传学课程群内课程内容整合的思路

为解决遗传学的迅速发展及新知识、新技术不断出现与遗传学教学时数减少这一矛盾,我们通过建立遗传学课程群体系,协调课程群内各门课程的关系,尽量减少重复内容,对于学习遗传学的有关基础知识,如核酸的结构和特征在先修课程《生物化学》中介绍,染色体的结构,细胞周期等在细胞生物学课程中介绍,概率和统计学知识在生物统计学课程中介绍.而对于遗传学各分支学科的深入讨论,将在细胞遗传学、群体及数量遗传学、分子遗传学、基因组学、基因工程、生物信息学等课程中介绍.

3遗传学课程群内实验课程整合的思路

遗传学课程群内主要设置了遗传学实验和分子遗传学大实验,遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的一门实验课程,其设计思想是:1)配合遗传学的教学,巩固和加深对遗传学知识的理解;2)适应现代遗传学的发展,让学生掌握现代遗传学研究所必需的基本实验技术;3)开设综合性、设计性和创新性实验,鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验.目前已形成具有基础性实验、提高性实验和具有综合性、研究创新性、开放性实验的不同层次的遗传学实验教学内容体系.鼓励学生自己动脑筋设计、完成实验,实验室已对学生部分开放,并实施了自选实验考试法[1].学生在此过程中得到了很好的科研训练,部分学生在本科阶段就写作并发表了论文,充分体现了遗传学课程教学改革的特色.例如,结合本科毕业设计,我们编制了“遗传学试验的计算机模拟”软件[2],增强了学生对遗传学基本概念和基本原理的理解,而且也增加了学生对计算机应用于生命科学研究的兴趣.我们开发设计了“遗传学实验显微图像演示系统”[3],建立了遗传学实验图像库,学生在实验前可以方便地检索观察实验中可能出现的各种图像,大大提高了实验效率.通过遗传学实验的培训,学生具备了一定的设计和综合创新的能力,在此基础上,进入分子遗传学大实验的学习.而分子遗传学大实验的设计整合了分子遗传学和基因工程两门课程的实验内容,既涵盖了分子遗传学的基本实验技术,也体现了现代分子遗传学发展的新方法、新技术.实验通过DNA提取、扩增、检测,到目的基因的获取、重组、转化、分子杂交等系列性实验,使学生不仅掌握了现代生物学分析技术,也培养了学生的动手能力和独立设计实验的能力,更实现了理论类课程与实践训练类课程的有序衔接,同时完善了学生从认知实践到科研实践的创新精神培养体系.

4遗传学课程群实践基地的建设

仅有书本上的知识是不够的,遗传学课程群内的课程具有很强的实践性,专业知识与生产实际相结合的综合性教学是实践教学环节不可缺少的重要一环.为此,我们通过认识实习和生产实习等手段加强课程知识的掌握.利用地域优势,与中国农业科学院徐州分院、江苏省药用植物重点实验室、江苏维维集团等建立长期稳定的合作关系.如,我们在讲解“三系配套”时就带领学生到中国农业科学院徐州分院参观学习、实地学习如何进行“三系配套”的操作,加深了对理论知识的理解.通过专业实践,拓宽了学生的视野,培养了学生分析问题、解决问题以及开拓创新的能力,增强了学生的事业心和责任感.

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2012年秋季,人教社新版初中生物教材,全国各地陆续投入使用。教材作为使学生达到课程标准规定的要求并促进学生发展的知识载体,是教师教学和学生学习的主要工具。在新教材改革的背景下,教师如何做好初高中生物教学的衔接,直接关系到学生在知识、思维方式等方面的顺利过渡,关系到高中阶段教学的顺利进行,影响着学生的学习和发展。本研究在分析新人教版初中生物教材特点基础上,提出以情感、态度与价值观指导核心概念教学衔接,以期为教师在初高中阶段的教学衔接提供一定的教学方法建议。

1 新人教版初中生物教材特点

2012新版教材与旧版教材相比,在“总体框架体系”“编写思路及理念”上基本不变,但在内容(包括知识内容的安排和表述、科学探究活动的安排和设计)、呈现方式(重要概念呈现方式、版式、插图)都有了明显的变化。以上所有变化最突出的特点是都围绕着“有利于落实重要概念”而变。

知识内容上,为了强调重要概念的教学,教材的知识内容编排、详略程度及练习题发生了相应的变化。比如:为了突出八年级下册“生物的生殖、发育与遗传”单元核心概念,将七年级上册的“基因、DNA、染色体内容”移至八年级下册;每个单元引言指向了本单元重要概念、部分章节标题本身就是重要概念的陈述;每节内容开头通过“想一想、议一议”“通过本节学习你将知道”以问题形式列出本节重要的概念;课后习题则增加了辨析概念题型;单元小结则引导学生对重要概念进行总结和梳理。

科学探究活动上,删除了几个可性性不高或价值不高的探究活动(植被对空气温度的影响、根的什么部位生长最快、晚育的意义、采集和测算空气中的尘埃粒子、废电池对生物的影响),提高了探究活动材料选择的开放性,突显了科学方法的指导,增加了实验与演示实验;增加了反映时展的阅读内容。通过这些精选的事实材料及探究活动支撑概念建构,使学生在科学探究活动及其它趣味材料中切身理解、领悟核心概念,化抽象为具体,加深学生对核心概念的理解与应用。

呈现方式上,概念以陈述性方式表述更加明确,方便学生用自己的语言去理解记忆,同时学生也更容易用自己理解的核心概念去解释生活中的生物学现象;版式设计突出不同功能板块的区分(如主副栏编排,学习的主干内容放主栏,相对次要的内容以“小资料”、“试一试”“?”的形式放在副栏),将核心概念以加粗形式放在主干内容上;插图选择上,更突出原创性,提高图片的精美度,吸引学生对生物学学习的兴趣,也非常有利于学生对核心概念的建构。

由以上分析可以看出,2012新人教版初中生物教材变革的核心是:更有利于落实核心概念教学。

2 从核心概念教学衔接探讨初高中教学衔接的重要性

生命科学是研究生命现象及其活动规律的一门自然科学,是通过一系列核心概念来分析、判断、综合、推理并揭示生命基本规律的学科。2012新人教版初中生物教材的重大变革的核心是为了落实及强调重要概念的教学,而早在2003年实验版《普通高中生物课程标准》中也指出:教材知识性内容的选取应当以基本概念为重点、教师需重视高中阶段核心概念教学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念、在命题评价学生学习时需强调生物学概念的理解和应用。由此可见,核心概念的教学在初高中阶段都具有非常重要的地位。

初高中阶段,教材呈现的是相同的生物学现象与事实,这为初高中生物教学衔接提供了相同的背景及实施可行性。但这些相同的生物学现象与事实背后蕴含的同一生物学核心概念在初高中却有不同的教学要求及表述方式。有研究者分析了高一学生生物学习现状后提出,他们学习生物学时陷入困境的原因之一则是对生物学的概念不清晰,而高中生物教学是对初中生物教学的延续和发展,做好初高中生物核心概念教学衔接,对于学生在高中阶段更好地“重拾”生物学科学习具有非常重大的意义。

3 核心概念教学的方式

一般来讲,初高中生物学科核心概念教学面临双重任务,即概念的形成和概念的发展。概念形成是概念教学的第一步,重在对概念的建立和本质属性的理解,即概念内涵的理解,同时还需对概念所反映的对象的全部范围进行拓展,即概念的外延,二者也是三维教学目标中对知识目标层次的要求。透析概念内涵就是要明确概念的本质属性,明确概念外延就是要清楚概念的适用范围,这也是最终掌握和应用概念的前提。

概念发展则是在概念形成基础之上的提升,注重概念在更高层次的应用,并探究概念与概念之间的逻辑联系,在构建概念体系中达成对概念的有效迁移。在概念建构之后,教师既要设法有效揭示概念内涵外延,强化学生对概念的理解,同时也要促进学生思维品质和学习能力的提升,这也是三维教学目标中对能力目标层次的要求。

除知识、能力之外,有研究者指出:从中学生物学教学来看,能够使学生终身受益的,不是具体的生物学专业知识,而是影响他们世界观、人生观和价值观的生物学观念,也即三维教学目标中的情感态度价值观。同时,当前国内外生物教育的一个鲜明特点就是十分重视学生生物科学素养的培养,生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。因此,各国的生物教学也不约而同的把对学生的情感、态度与价值观教育放在了重要位置。

情感、态度与价值观目标的落实对其他教育目标的实现也起到促进作用。心理学研究表明,认知不仅需要学生有大脑的参与,还要有情感的投入,只有投入饱满的积极情感,大脑才能有效地发生知觉、记忆、思维等心理活动,才能更好地达成知识及能力目标的要求。由此可见,情感、态度与价值观的教育是统领在知识、能力目标之上。那么,作为生物教学的重中之重――核心概念的教学更应体现和重视学生情感态度价值观的教育。但由于初高中学生心理发展的程度不同,对事物认知能力不同,对相同的核心概念,其情感态度价值观在初高中阶段会有不同的要求。因此,在情感态度价值观下指导初高中核心概念教学的衔接,是适应国际生物教育趋势,是站在生物学科教育终极目标下进行的指导,具有非常重要的意义。

4 以“细胞”为例进行核心概念教学衔接分析

初中阶段将“细胞”的核心概念表述为:细胞是生物体结构和功能的基本单位。高中阶段表述为:除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞;细胞作为最基本的生命系统,既有统一性,又有多样性。

情感、态度与价值观在初高中课程标准中并没有特别针对某个具体概念提出,参照姚本荔硕士学位论文编制的“教材情感、态度与价值观教育内容的统计”,分析初高中生物教材后,将初高中阶段“细胞”情感态度价值观要求制定如下――初中阶段:喜欢学习生物学,初步形成生物体是一个高度统一的有机整体的观点;高中阶段:站在系统层面,认同细胞是基本的生命系统,认同物质世界高度统一。在初中阶段,教师更注重引起学生对生物学学习的兴趣,高中阶段更强调以系统的观点看待问题,初高中阶段都需要学生认同物质世界的统一,但程度不同。因此,可将不同的情感态度价值观要求及相同的情感态度价值观但不同程度的要求作为切入点,贯彻“走近细胞”章节(高中生物必修1第1章)进行初高中教学衔接,包括章节导入、两个课时之间的衔接、章节总结及升华。

总之,生物初高中衔接的方式很多,比如说教材的衔接、教学策略的衔接、课后活动及作业的衔接等,有效进行生物初高中的衔接,教师应根据学生的具体学情,从各个方面下功夫,比如创造性地使用教材,为学生创造自主学习的时间和空间、改善学生的学习方式等,在教师与学生的共同努力下,以达到提高教师教学质量和促进学生学习、发展的目的。

参考文献:

[1] 马小花,张迎春.初、高中生物教材衔接的问题与对策[J]. 教育教学论文,2011(09):173-174.

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“人工智能”是近年来十分热门的概念,全世界的科学技术围绕着“人工智能”的目标不断推进和发展,随之而来的带给人们的是不断更新的新颖产品:岂止于大的iphone手机、自动驾驶的车船飞机、居家必备的扫地机器人……科技改变着人们的生活方式,也改变了人类生命的轨迹。我们在享受着科技为我们带来便捷的同时,也越来越关注到人类生存质量即健康的生命形式和生命环境的问题。其实,围绕着“健康”相关的临床医学、生命科学等多领域的研究从未停歇。

早在19世纪,法国著名的实验生理学家ClaudeBernard[1]提出机体生活在两个环境中,即不断变化的外环境和相对稳定的内环境生物组织生活在内环境中。生物的组织生活在内环境中,而所有的生物生活在外环境中。内环境是围绕在生物全组织细胞周围的体液,包括血液、淋巴和组织液等,居于机体的内部,为机体的细胞提供一个适宜的生活环境。对高等生物来说,内环境的相对稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着高等生物是一个完美的有机体,能够不断地调节或对抗引起内环境变化的各种因素。生命“内环境稳定”的理论之后发展经成为医学的最基本理论,即医学中诊断是否患病的理论根据,所谓诊断疾病就是观察患者机体的平衡稳定机制是否发生了紊乱。同时该理论也是现代医学治疗所依据的基本理论――治疗就是恢复机体原有的平衡与稳定。

美国生理学家Walter Bradford Cannon[2]又通过“自稳态”一词描绘了内环境恒定的机制,他通过对休克患者的研究认识到这种身体不能自我维持的生理状态是机体调节机制衰竭的结果。1932年他在《The Wisdom of the Body(身体的智慧) 》一书明确提出了自稳态理论,描述了维持内环境稳定的自我调节过程,他提出内环境的稳定不是靠使生物与环境隔开,而是靠不断地调节体内的各种生理过程。稳态是一种动态的平衡不是恒定不变,各个组成部分不断地改变,而整个系统却保持相对稳定。它将生物体视为一个整体,每一部分都有其自己的功能,但要通过各种控制过程对各部分进行整合[3]。“自稳态”的核心是生物根据自身和环境的变化而自主调节,机体这种具有自我调节和自我修复的能力,可以在一定程度范围内本能地调节稳态平衡,这是生命智能,亦是许多领域科研工作者不断追寻的生命奥秘,以至于在很多科技创新中都以能够模仿和复制生命体的智慧为目标,发明“人工智能”的产品。

二、中国医学与阴阳学说

长期以来一直以还原论和线性思维指导的生命科学研究并不能完全揭示出生命的奥秘,现代生命科学的相关学科在需求技术突破的同时也关注到了多学科之间的协作,关注到了机体的整体性和系统性,系统生物学的学科思维应运而生。现代系统论与中国医学的核心思维――“整体观念”不谋而合:中医在中国朴素哲学思想的指导下不断完善,始终提倡在思辨身体状态、医治人体疾患时要考虑人体是一个完整的个体,同时也提倡人源于自然,必须将人置于自然中整体考虑生命的问题,即“天人合一”、“三因制宜”。实际上这就是Bernard提出的内环境与外环境的概念,而Bernard所谓的内环境稳定与外环境稳定的学说及Cannon提出的“内稳态”在中国医学中早就所有表述,即《黄帝内经》中描述的“阴平阳秘,精神乃治”。阴阳学说是中国古代哲学思想的精华,中国医学借以表述内稳态动态与平衡的关系,反复强调“阴平阳秘”、“阴阳调和”的稳态平衡状态,以调整阴阳平衡为核心。其实正是对生命智慧的重视。

倘若过度的机能失衡则难以通过自发调节恢复稳态,或者调节的程度不足于恢复自稳态,这时一候可能就需要外部的力量或医疗的手段。医学的价值由此得到体现。随着科技的飞速发展,医学领域也不断获得突破,高超的科学水平发展出高纯度和高效益的化合药物:小小药片就足以促进或抑制内分泌系统的分泌,抗生素能够抵御病原微生物的侵袭,输液能够调节体内水和电解质的平衡,激动剂与拮抗剂能够调节自主神经系统的功能……这些药物应用于临床时都能有的放矢地治疗各种疾患,多途径多方向多靶点地治疗机体自身稳态失衡的状态。在科技昌明、医学进步的年代,人们的健康借此获得了巨大的保障和受益。然而,在机体稳态失衡的初期是否立刻需要此类外源性干预?过早或过多的外源性干预是否会影响或退化人体自身的稳态系统? 更加值得一提的,医疗的手段是人为的方法,对生命的贡献有限而短暂;而生命的智慧赋予了生物本能医治的智能模式能够始终伴随生命的进程。

医学更应该关注于生命的智慧,重视机体的自我调节功能这一智能模式,倡导在机体失衡状态初期或不严重时尽可能激发机体本能发挥对机能失衡状态的医疗保障作用。

三、针灸双向调节:在于知调阴与阳

针灸作为中国古老的医疗养生保健技艺,是中国医学的重要组成部分,它通过针刺、艾灸、刮痧、拔罐等在特殊部位操作的体表刺激,激发或诱导人体自我修复的“潜能”,自主调节阴阳,促使人体恢复到阴阳平衡的健康状态。针灸的调节作用是其最为本质的作用。《黄帝内经》中记载有“用针之要,在于知调阴与阳” 的论述就凝练了针灸的调节作用,这种调节作用又被后世医家归纳为疏通经络、扶正祛邪、调整阴阳[4]。针灸作为医疗手段以“调虚实,平阴阳”为核心,通过针刺、艾灸等手段刺激体表,激发或诱导机体自主调节系统调节阴阳偏倚,从而达到“阴平阳秘”的临床结局。

近年来,针灸以其操作简便、疗效显著、副作用小的优势重新受到越来越多人的关注和追捧,并且在国际医学领域也获得了肯定,于2010 年中国针灸被列入“人类非物质文化遗产代表作名录”。在这样信息化的时代,人们也可以便捷地通过多种渠道了解到针灸的有关知识,而针灸医学也逐渐揭开了它的神秘面纱。例如许多关注养生保健信息的人都会了解,内关穴有稳定心率的作用,针灸、按摩内关穴可以在心率过快的时候起到缓解的作用,也可以在心率过缓的时候起到兴奋的作用,调节心率不齐的症状;再如中脘穴可以治疗脾胃虚弱所致的慢性胃痛属虚者也可以治疗胃热炽盛、食滞胃腑引起的急性胃痛属实者、百会穴既有平肝降逆治疗高血压的作用也有回阳固脱升压的功效……然而不少人也会对针灸产生疑问:为何针灸同一个穴位会具有两种截然不同的作用呢?针灸调整阴阳盛衰,维持阴阳平衡,其奥妙便在于生命体是在接受刺激后启动本能的生命智能模式调节阴阳失衡的状态。

实际上,针灸的玄妙之处也恰恰为现代针灸学者带来了挑战:如何用现代生命科学的理论去解释针灸的作用机理和生物学意义,如何让广大群众对针灸这项中华民族的瑰宝在现代社会能“知其然”更加“知其所以然”。为此,现代针灸的研究既需要对古今文献的整理和临床经验的总结,更需要利用现代高科技的手段,结合生理学、解剖学、免疫学、表观遗传学、系统生物学等学科,开展广泛的研究探索,以期早日揭示针灸调节阴阳的奥秘。现如今,针灸调整阴阳盛衰,维持阴阳平衡的效用通过融合现代生命科学的研究,被凝练为“针灸双向调节”的理论,受到国内国际越来越多学者的关注,针灸调整和维持机体“稳态系统”的双向调节效应的临床规律及相关的生物学基础这一科学问题的研究在 2011年已被列入国家重点基础研究发展计划――“973”计划。根据本研究已取得的结果,我们发现,针灸的这种双向调节作用是一种良性的调节,不仅可以根据体内阴阳失衡的具体状态产生兴奋或抑制效用,还可以对同一种疾病的生理机能或生物活性物质的双向良性调节。所以说,针灸具有的恢复机体稳态的双向调节效应,而机体稳态就是一种阴阳调和的状态,针灸双向调节就是调节阴阳平衡的作用。

回顾中医的古代文献,虽未直接记载针灸具有双向调节的作用,却不乏描述针灸能够调整阴阳、恢复机体平衡,我们可以看作是是针灸双向调节概念的古代描述。现代医学则通过大量研究证实了针灸是通过调整机体神经-内分泌-免疫系统的功能产生效应,是一种良性的调节[5],其治疗作用可以简单概述为在机体某一器官系统功能处于亢进状态下,针灸可以适度减弱它的功能活动恢复到正常生理状态,相反当这一器官系统功能低下时,针灸可以增强它的功能活动。研究发现针灸能参与到神经-内分泌-免疫系统的功能中,通过正负双向的效应实现对整体机体功能的调节,也证实了这种双向调节效应的一部分生理机制,在一定程度上揭示了针灸双向调节所蕴含的生命内涵。

当问题回归医学的最终目标――临床效应层面,“双向调节”和“稳态”这两个概念相互融合。针灸具有良性双向调节的效应,不需要外物质的力量、没有过度关注产生疾病的具体病原和疾病损害的体内具体器官或组织、不依赖高超精细的现代科技去探寻人体“黑箱”内的细微秘密,其独到之处在于针灸避开了复杂的人体“黑箱”,在中医理论指导下通过太极图和阴阳学说形象地描绘了体内稳态的平衡或失衡状态,用体表刺激的方式激发生命体本能的自我修复机制智能地去调控体内稳态的平衡。针灸双向调节是一种通过激发生命智能来维系机体稳态的医疗手段,它对体表的刺激好比通过一个控件激活了生命体的智能模式,修复因各种原因导致的阴阳失调、稳态失衡的病理状态,“损其有余、补其不足”,从而收获到理想的临床结局――阴阳调和的内环境稳定状态。

参考文献

[1] Cross CG. Claude Bernard and the constancy of the internal Environment [J].Neuroscientist,1998,4:380-385.

[2] Mundkur B,Koizuma K,Pinkerton JO.The life and contributions ofWalter Bradford Cannon, 1871-1945[M].Publisher: State University ofNewYorkPress,1975.

[3] 朱兵.针灸双向调节效应的生物学意义[J].世界中医药, 2013, 8(3):241-244.

[4] 王华,杜元灏.针灸学[M].北京:中国中医药出版社,2014:207-210.

[5] 许建阳,冯琼.针灸双向良性作用通过神经-内分泌-免疫网络系统实现的假说[J].贵阳中医学院学报,1997,19(3):6-8.

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 一.生命科学史的重要价值教育

 1.生命科学史揭示了自然科学的本质

    生命科学史揭示了自然科学的本质,同时显示了产生每个知识点的科学过程。例如,20世纪初,萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上,提出了染色体学说,即(孟德尔所说的)遗传因子可能就在染色体上。但是当时拿不出证据证明他们的观点。直到1910年,摩尔根通过一系列实验发现,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”这一知识点的形成过程,可以看到科学过程的步骤。生命科学也是在自我更正的过程中积累和进步的。  

 2.生命科学史是前人探究生物学知识的科学过程史

     每一个知识点的产生过程,就是一个探究的过程。生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史,生命科学史中蕴涵了知识与过程的统一。(过程中包含着思维方式,如好奇心、求知欲、质疑、推理等;过程中包含着研究方法。)创造科学知识的科学家,哪一个不具备广博的知识呢?DNA双螺旋结构模型的建立,汇集了许多不同学科背景科学家的智慧,显示出知识是非常重要的,仅有沃森和克里克的知识也是办不到的。知识和过程是自然科学的两个维度,二者是统一的,不能割裂开来。

 3.生命科学史展示了人们的合作过程

    生命科学史展示了在探究知识的过程中,有相同研究方向的人们之间和有不同研究方向的人们之间的合作。DNA双螺旋结构的问世充分说明了这一点。

这个事实表明从事不同学科研究的人,掌握的知识和技术是不同的,而且不同学科背景的人带来了不同的思维方式(尤其是玻尔、德尔布吕克和薛定谔的思想为遗传学研究注入了新的活力,他们的思想极大地影响了沃森和克里克),他们的合作为解决问题提供了不同的思路,他们在解决问题中相互启发,相互补充,相互促进,同时共享了研究成果。

 4.生命科学史展示了成功的实验与选择合适的实验对象是分不开的

    孟德尔选择了豌豆;摩尔根选择了果蝇;细胞学说的创始人施旺选用具有相似于植物细胞壁的动物脊索细胞和软骨细胞;贝尔登和鲍维里在研究细胞分裂时,选择了马蛔虫细胞;悉尼·布雷内、罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿(这三人是2002年诺贝尔生理医学奖获得者)最终选择了线虫来探索“程序性细胞死亡”的奥秘;科学家选择了拟南芥作为植物遗传研究的模式植物。  以上事例说明了选择合适的研究对象对解决问题非常关键。这些事实给予我们的启示是:在高中生物新课程中的探究教学中,也涉及选择探究对象的问题,要解决好探究问题,必须先选择好探究对象。

 二.生命科学史在高中生物教学中的应用

 1.培养学生的科学态度

 科学就是客观地研究事物。如实地认识客观规律,符合逻辑地得出正确结论。所以,实事求是的态度就是科学的态度。在生物科学史的教学中,介绍科学家们客观地观察生物的形态结构、生理特性,踏踏实实地做好生物试验,实事求是地分析观察和实验结果的科学态度,能为学生提供学习的榜样,有效地培养学生的实事求是的科学态度。

 2.培养学生的科学精神

 科学精神是科学品质的核心。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学的每一次进步,都是对过去的一次革命,它总是要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。创新是科学进步的内在动力。创新必需有勇敢的精神作基础,要敢于怀疑现有的观点,敢于冒险,敢于克服困难,敢于接受失败的考验,敢于抵制世俗的偏见和环境的压力,坚韧不拔地追求真理。纵观生物科学的历史可以看到,是科学家们的不断创新才有生物科学的不断进步。因此,在生物科学史的教学中,引导学生学习科学家们的创新精神,有助于学生科学精神的形成。

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二、生命伦理教育的概念与目标体系

当我们从这样一种高度上来审视当代大学生的生命存在状况的时候,就会意识到,生命伦理教育既不应该将自己局限为一种教会学生如何应对在未来科学研究和职业活动中面对的职业伦理问题的伦理学应用教育,也不应该将自己混同于普及性的和基础性的思想品德教育,它以生命科学技术及其伦理问题为切入点,但必须涵盖道德人格培养、伦理规范建设和人文精神树立等不同层面,是一个集知识和技能传授、道德培养、精神塑造和公共教育为一体的系统工程。具体而言,应该从三个层面来理解:第一个层面,专业伦理能力培养,具体包括生命伦理学知识、技能、价值观、行为标准等方面的能力。这一部分在传统上通常被看作是生命科学专业学生所特有的职业素质培养的一个组成部分,如对医学生进行的医学伦理学和生命伦理学教育,和对生物科学专业学生进行的伦理审查和技术伦理学教育等[6]。在2006年7月北京举行联合国教科文卫组织亚太地区生命伦理学教育会议上,与会学者认为生命伦理学教育目标主要在于:(1)能够更好地理解科学技术发展所提出的伦理学问题,并应用这些知识权衡生物科学技术发展所带来的利益和风险;(2)增进对于生命的尊重;(3)更好地理解不同人观点的多样性;(4)在关于道德困境的案例讨论中能够把科学事实、伦理原则和争论整合起来;(5)能够理解和分析不同的生命伦理学理论;(6)能够增进对于不同人、文化和价值观的尊重;(7)能够激发人们的道德意识和责任感,鼓励人们进行创造性与批判性的思考;(8)能够培养人们“知情选择”的能力;(9)能够培养人们预见和避免科学技术发展潜在风险的能力;(10)能够培养人们对于科学技术发展的正确态度,以及反省科学发展过程的能力,以便使地球上有限的资源能够得到可持续性的使用;(11)增强就科学研究诚实性而言的伦理敏感性。这11个目标大体概括出了目前生命伦理学教育重要的内容,但我们可以看出其关注的主要还是专业伦理或者职业伦理的议题。正如有学者指出的,对生命伦理学课程和培训是否能够有效预防现实生活和科研活动中的道德失范行为,仍然是一个存在不小争议的问题,近些年来在生命科学领域的出现的大量学术失范行为,更从实践合理性的层面,对这种以专业伦理建设为核心的生命伦理学教育目标体系提出了质疑。它是否过于狭窄和过于理论化而缺乏解决实践难题的能力,就成为我们必须思考的问题。纵观生命伦理学的当展,它已经从一种哲学性的学术思辨研究,转变为多学科合作的并吸引到全社会各个阶层和群体公共参与的社会政治文化活动[7],生命伦理学家自身早已经放弃了利用几个伦理学原则、规范或者道德教条来解决现实中复杂的生命伦理问题的梦想。通过专业的生命伦理学知识传授和技能训练,学生们固然可以提高问题分析、理论解读、风险评估和做出选择、对不同观点的理解和对话等具体能力,但涉及到道德意识、责任感、态度和道德情感等方面,尤其涉及到在面对外部压力或利益诱惑做出道德选择的时候,个人在其成长过程中所受到的家庭与社会环境影响、基础道德教育和原有的道德品质状况往往会起到更具决定性的作用。在这里,我们就必须强调生命伦理教育的第二个层面,生命观、价值观和道德人格教育。事实上,目前在高校开展生命伦理学专业能力教育相当被动,因为其所面对的受众是已经具有相对稳定人格品质的成年人,而且需要与整个社会中弥漫的道德虚无主义、工具主义、功利思想和利己文化相抗衡,这就意味着生命伦理教育必须与高等院校的思想政治教育和综合人文素质教育相结合。其核心目标在于,强化学生已经具有的正确的道德观念、道德情感和品行习惯,引导其理性反思和审视自身德性修养,鼓励其进一步追求自身人格和道德品质的完善与卓越。最后一个环节的生命伦理教育,应着眼于学生在职业和人生的发展性的能力的培养,即不仅要培养出在道德上合格的社会成员和称职的技术员,更要将学生培养成能为国家、民族、社会做出贡献的卓越的科学家和思想者。但我们必须认识到,生命伦理学在本质上是一种精神品质的培养“:对人的生命状态进行道德追问;对生命的终极问题进行伦理研究;对生命科学技术进行伦理裁判与反省;对生命、特别是人的生命的本质、价值与意义的道德哲学解读。”[8]所以,在其目标体系中,首先应该强调的就是对庸常的生活的批判精神。与科学教育专家的关注点不同,人文教育者会更关注生命伦理学教育在促进学生道德自我觉察、道德理解和道德合作能力培养方面的作用。正如生命伦理学家普遍承认的,当代生命伦理学面临着三大根本性的冲突:传统道德与现代科技和生活方式的冲突,不同地域和文化传统之间的道德冲突,以及技术和资本逻辑与道德法则之间的冲突。在这个大的背景下,如何突破自身道德认识和行为习惯的束缚,以积极和开放的态度理解生命伦理难题的本质,理解并尊重不同的道德传和道德行为,尊重生命和勇于承担责任,有效地整合科学、伦理和社会各界的力量,以促进生命科学技术的发展并使其为人类造福,是为生命伦理批判精神培育的目标所在。

三、生命伦理教育的途径和整体结构

高校生命科学专业学生的生命伦理教育包括人格培养、道德教育和专业伦理教育三个层面,需要对学生的道德知识、能力、态度、情感和行为习惯等不同侧面都进行培养,所以必然是一个生活关怀、制度规约、思想教育和实践锻炼为一体的教育系统工程。在这个系统中,生命观、价值观、人生观教育是为基础,高校思想教育和综合人文素质教育是为总体框架,生命伦理学教育既是专业素质教育的核心内容之一,又是将整个生命伦理教育串联起来的主干和切入点。这里之所以将传统“三观”教育中的“世界观”改为“生命观”,其目的在于强调大学生的生命主体意识,让其认识到自身与世界共属一体的伦理语境,将传统上强调的对世界的冷静、客观、全面的认知,转变为积极投入生命实践、主动创造美好世界的精神体验。“三观”教育在更大程度上是一个潜移默化的养成过程,这个环节的教育者,需要面对的是学生的整个成长史和整个社会环境。要意识到这是一种人格养成的过程,这一层面的教育并非是课堂教学的拓展和延伸,不是一种知识传递或者观念塑造的简单任务,而是要在高等教育的整体环境中创造一种氛围和环境使学生继续成长和完善。中国初等教育序列过去长期以应试教育为核心,这的确带来了很大的问题,但在某种意义上也给我们留下了一定的空间:当代大学生虽然在年龄上已经成年,并已经养成了相对稳定的价值观、人生观和世界观,但多年来近乎真空的保护和隔离,使其道德品质尤其是道德判断和决策等方面仍然几乎处于一种蒙昧状态,一旦能够给他们有效地输入新的信息就很容易引发他们的自我反思。在很多有关当代高等教育研究文献中列举的大学生思想不成熟、各种心理和品行问题,以及各种行为问题,在显示出这一工作的困难的同时,也向我们指明了在现阶段对他们进行改造的可能性和开展教育的切入点。要充分利用和继续加强高等院校传统思想品质教育和综合人文素质教育的现有资源。目前我国高校均已经认识到想品质教育和综合人文素质教育的重要性,在整体教育规划、课程资源保障、人文环境塑造等方面均有极大提高,在很多高校人文素质教育学分已经成为学生综合评定的重要指标之一,这对生命伦理教育来说是一个强有力的支持和保障。在充分利用学校提供的一般资源的同时,对生命科学专业学生,我们还要特别注意对其生命伦理教育相关资源的开发和引进:例如在人文素质教育中增加生命伦理和科学人文方面的内容,让学生有更多的机会开展与生命关怀相关的实践和体验;对一些现有课程也可以进行一定程度的改造以增加其适应性和针对性,如在自然辩证法课程的相关章节开展对生命科学技术的分析与研究,在政治经济学课程中开展对医疗公平和生命科技资源分配等问题的讨论等等。这些改进,既可以增加学生的兴趣,更好地完成高校思想政治和综合素质教育的基本目标,又可以促进学生对生命伦理产生更多的认识和体验。作为专业素质教育的一部分,生命伦理学目前已经成为很多国际知名高校生命专业学生的必修课程,同时也出现了大量面对生命科学技术专业工作者的生命伦理学教育项目,已经有大量文献论述了批判性思维在科学教育中的重要性,而利用生命伦理学中常用的难题决策和通用策略设计的教育和训练,会在很大程度上促进学生批判性思维能力的提高[9]。这些也都充分说明了生命伦理学教育的重要性正在被广泛地认知和承认。在科学教育方面,以生命伦理学教育为突破口,需要进行:(1)生命伦理学基本能力的培养,包括伦理知识和道德实践技能的教育;(2)伦理分析、自我反思和道德批判的能力;(3)尊重和理解不同的道德意见,和应对道德冲突与两难问题的能力;(4)在科学实践中进行正确的道德判断和选择的能力;(5)在生命伦理学的学习和实践中,发展出正确的道德情感、态度和立场,鉴定自身的道德责任感,树立追求卓越的精神取向。我们认为,充分利用生命伦理学的教育教学,可以在多个方面起到引导作用,例如:通过对生命伦理学中生死议题,如安乐死、生殖系基因治疗、胚胎研究等问题的讨论,可有有效地刺激学生反思自身的道德立场和情感,促进其生命观的突破和重建;通过对生命科学技术的道德两难问题的讨论,可以激发学生对作为一个专业人员的道德责任意识的建立;对生命伦理学中普遍存在的道德冲突现象的讨论,可以培养学生应对道德多元化处境的能力,教会他们学会尊重和理解他人的道德意见;通过对生命伦理学原则、规范与公共政策问题的讨论,可以培养学生的社会责任感,对公平、正义的追求,以及如何在社会生活和科学实践中追求合作与共赢意识的培养。

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一、渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识

在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。

二、通过科学史教育,培养学生的科学精神

科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的那种自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。新课标中强调“要注重生物科学史的学习”。生物科学史是十分宝贵的教育资源,其中很多事例是对学生进行思想教育特别是科学精神教育的良好素材。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。罗蒙诺索夫曾经说过“攻克科学堡垒,就像打仗一样,总会有人牺牲,有人受伤,我要为科学而献身。”这些科学家的顽强意志和感人事迹有助于培养学生坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型,是科学界合作的典范。这有助于启发学生发扬合作精神。在生物学教材中,介绍了许多我国在农业、医药、生物学上的伟大成就,如“杂交水稻之父”袁隆平的事例等,这可以激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感,培养学生的爱国主义思想感情。

三、运用探究式教学,培养学生科学研究方法

生物科学是一门以实验为基础的科学,其中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得,同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法,从而提高学生的生物科学素养。如我在教学中尝试运用了“提出问题—做出假设—设计实验—验证假设—得出结论—合作交流”的探究式教学模式。在实施过程中,首先引导学生形成问题意识。教师创造性地构建学习环境,给学生大胆猜测和“异想天开”的机会,充分满足学生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的刚毛在运动中的作用》探究实验中,循着“提出问题——解决问题”的思路,引导学生自行探究,培养学生的动手实验操作能力和科学探究能力。其次指导学生大胆而科学地做出假设。提出假设是解决问题的关键。因此教师应积极引导学生自主地收集资料,引发学生多角度多渠道地思考问题。同时,教师要重视学生的交流与合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞,最终形成科学的假设。再次,积极设计实验和实施实验。设计实验和实施实验的关键是创新,包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。教师对此应逐步引导,让学生在探究中体验、尝试、总结。最后,分析数据和得出结论。教师应引导学生学会分析、归纳和概括相关信息。需要重复实验的就重复实验,以便核实现象和数据,确保探究结论的科学和完善。

四、利用生物学实验,培养学生严谨求实的科学态度

随着科学技术的发展,实验教学的地位和作用日益为人们所认识,新奇有趣的科学实验,能激发学生强烈的好奇心和求知欲,更能培养学生严谨求实的科学态度。例如:在研究酶的活性与PH值的关系时,我设计以下探索性实验。取3支试管,编号为1、2、3,分别在3支试管中加入新鲜的淀粉酶溶液各1ml,然后在1号试管中加入蒸馏水1ml,在2号试管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3号试管中加入10%HCI溶液lml,再在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林试剂2ml,并用酒精灯煮沸1min,观察实验现象。正确的操作步骤下的现象应是:1号试管有砖红色沉淀,2号、3号无现象产生。从而得出结论:酶需要适宜的PH值。但学生在做实验时,由于操作步骤不严密,会出现许多不同的实验现象:如有的没有砖红色沉淀现象发生,有的三支试管中都出现了砖红色沉淀等等。对此,要求学生不要性急,要有耐心,认真分析实验失败的原因,重新操作,直至成功。通过实验的探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要严谨求实的科学态度,否则将是差之毫厘,缪之千里。

五、加强学科间知识的渗透,形成科学的世界观

随着科学的发展,学科之间的相互联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,有利于学生科学世界观的形成。例如,光合作用产物之一O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理方法——同位素标记法来解决的,而叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来解决的。使学生认识到事物之间的普遍联系性。另外,哲学中的许多原理如量变与质变,运动与静止,内因与外因,对立与统一的观点在生物学中也随处可见。例如:介绍光合作用过程从新陈代谢的角度看是一个同化过程,但其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。从对立统一规律角度看,矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新。

学生生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起,持之以恒,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。 【参考文献】

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社,2003.

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生物化学与我们的生活实际关系十分密切,在生物化学的教学过程中可以尝试多将一些生化原理知识与生活实际联系在一起。其实现实生活中的例子比比皆是,如烫发与直发;多吃西瓜相当于吃伟哥;为什么狗急跳墙,人急中生智;喝咖啡绿茶减肥;左旋肉碱能减肥吗;氰化钾中毒解毒原理与电子传递链;过夜的韭菜不能吃;路边的野蘑菇不要采;乳酸发酵和乙醇发酵的生物学意义;尝试自酿红葡萄酒等。大量引入生活中的实例,能够增加学生的学习兴趣,便于理解课本中的理论知识。同时也可以要求同学们自己寻找生活实例,并尝试用生化理论知识加以解释,对做的比较好的同学实行加分奖励。

1.2将复杂深奥的理论简单化、形象化

生物化学基本理论内容繁杂,加上时间紧张,因此生物化学一直是学生评论难度最大的课程。教师在授课过程中应该注重将复杂深奥的理论内容简单化,形象化,便于学生理解和掌握,并加深记忆。比如在讲授DNA的高级结构-超螺旋的产生时,可以应用电话线、女生用的螺旋圈发绳等形象比喻,在讲授过渡态稳定学说时以弯曲的即将扭断的铁丝比喻过渡态,把酶与自杀性底物的关系比作农夫与蛇的故事,等等,这些形象的比喻比比皆是,有助于将抽象的理论具体化,形象化。

1.3提问式,启发式,归纳法,互动式教学方式组合应用

在讲授过程中过度的依赖课件,照读PPT会使课堂教学变得乏味无趣。因此在授课过程中要注意引入多种教学方式,例如丰富生动的视频与图片,在课堂上多提问,多启发学生思考,增加互动式讨论,帮助学生归纳知识要点,等等,都将使课程氛围活跃,激发学生的积极性与主动性,培养学生浓厚的学习兴趣[1]。从以老师讲解为主向以学生的自学、主动学习为主转变、从以课堂教学为主向课内外结合转变、增加学生课外学习的考核力度与考核办法,从以单一的期末考试成绩评价为主向结果与过程评价结合转变。

1.4引入经典的科学故事

在《生物化学》的讲授中,对一些重大科学理论,如DNA双螺旋结构的发现,PCR的发明,Sanger测序法的发现等,要重视科学理论的发现、发展的历史,引导学生课外阅读这些经典的科学理论的发展历程,使学生不但了解相关科学理论发现的历史背景,更从科学家的科研之路上深受启发,还能有助于学生理解和掌握基础理论。这些著名的科学家如:吴宪、HansKrebs、JohnHop-kins、Sumner、Kendrew、Warburg、Anfinsen、Watson、Crick、Sanger、Cohen、Kornberg、Nire-nherg、Baltimore等。

2引入探究式教学,充分发挥学生学习的主动性

在教学过程中往往是教师的传授知识为主。教师能够将教材上的内容进行细致的讲解,教师经过多年的教学经验,不断改革多种教学方式,能够将生化知识系统、形象的传授。但是如果在全程教学中都是一成不变的模式,学生完全被动的接受生化知识和理论,这种单一的教学模式十分不利于培养学生的创新型思维,不利于学生科研能力的提升,而且会使学生产生厌倦的情绪,出现逃课等现象。学生认为不用参与课堂学习,只要课后看看老师的课件就够了。因此,在教学过程中必须发挥学生的主动性,引领学生积极思考。通过探究式教学方式,培养学生的自学能力,文献阅读能力,研究与交流能力,激发学生的学习兴趣,培养科学思维[2]。在教学过程中,由教师根据部分重要的教学内容,设计研究专题,由学生根据研讨专题,检索资料,制作PPT讲稿。然后教师讲评PPT稿件,选择优秀学生的PPT,并让学生在全班进行演讲和讨论。在教学过程中,我们引入如下专题,供学生进行学习和讨论。要求学生能够查阅资料,研读文献,对《生物化学》中的一些重大发现,前沿领域以及与人类健康和疾病相关的热点问题进行研讨。

3及时引进新知识,与世界前沿同步

生物化学是生命科学的基础和前沿,在生物相关专业的教学中处于中心地位。但是我国高等院校生物化学教学质量与国外尚有相当大的差距。不断向大学课堂引进现代知识是填补这一差距的主要途径[3]。目前,我国对新知识的引进表现出明显的滞后性。同步引进新知识需要教师在教学上做出巨大的付出,这种付出的前提是学院的大力倡导与鼓励。只有加强教学管理,强化科研型教学,才能使教师更加积极的投身于生化教学的教学改革中,否则生物化学的教学将永远落后于国外的一流教学。生物化学重点讲述内容包括蛋白质、核酸等生物大分子的基本结构与功能,及新陈代谢等。在课堂教学中,我们强调基本概念、基本理论,既然是基本的东西,常被认为一成不变的内容,这也是很多教师多年沿用一套教材、课件的主要原因。实际上,随着研究的深入,生物化学许多领域的概念、理论发生着深刻的变化,需要教师根据新的知识适时进行调整。要引进新的知识主要包括补充新的知识,用新知识取代陈旧的表述,以及删除陈旧的表述等。比如国内生物化学教材对20种基本氨基酸的性质主要给出pKa值,等电点数据,没有给出氨基酸侧链基团亲水性-疏水性指数。而这些指数对理解蛋白质的空间结构,蛋白折叠热力学以及蛋白质和与其他生物大分子之间的相互作用等,具有很大的作用。在酶的抑制动力学问题上,国内生物化学教材普遍把可逆抑制作用总结为竞争性抑制,非竞争性抑制和反竞争性抑制。而LehningerPrinciplesofBiochemistry第六版[4]重新把可逆抑制作用总结为竞争性抑制、反竞争性抑制和混合抑制三种类型,把非竞争性抑制作为混合抑制的一个特例。国外的教材更新及时,并且有丰富的网络资源可以利用()。LehningerPrinciplesofBiochemistry第6版给出了20种氨基酸的3D教程,肌红蛋白、血红蛋白与氧结合,限制性内切酶等等大量3D教程、模拟图。部分网络资源是付费内容,因此需要学院或教学团队组的支持与鼓励,获取国外的优质教材和课件资源。进一步加强本科科研训练体系的建设目前,国家对高素质创新型人才的需求日期增强。生命科学是实验性学科,仅仅具有理论基础的生命科学领域的本科人才已不能适应社会的发展需求。高素质的生命科学人才必须具备宽广的理论知识及一定的创新思维和实践能力。学生必须经过系统的科研活动和创新活动的锻炼,才能锻炼和提高学生提出问题,分析问题及解决问题的能力[5]。中国海洋大学海洋生命学院iGEM团队成立之初,曾经有本科生找我,说本科生中部分对生命科学研究具有浓烈兴趣和极大热情的学生,对理论课程和学校普通实验课程的设置存在“吃不饱”的现象。应该通过多种形式,建设丰富的本科科研训练体系,帮助学生树立科学研究意识,了解科学研究的基本途径和方法,开阔理论视野和科学学识,使学生得到科研能力和综合生命素养的全面培养,实现学生知识、能力和素质的协调发展。

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生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。提高生物科学素养是《高中生物课程标准》提出的四个基本理念之一。生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身的科学素养的能力。生物科学素养包含的主要内容是:生物科学知识与技能、生物学科学方法、生物科学精神与态度、理解科学技术社会(STS)的关系。生物科学素养是一个人综合素质和能力的体现,需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的农村高中生物学教师,要深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、与时俱进,重视理论和实践的联系,校内外相结合进行农村高中生物科技教育,全面提高学生的生物科学素养。

1 抓住课堂教学主阵地

生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物学知识既是生物课程所规定的基本任务之一,也是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。学生在高中阶段,要在义务教育的基础上,进一步学习分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等生物学的概念、规律和观点,对生物学的核心知识有更深入的理解和掌握,进而形成科学的自然观。农村高中学生生物科学素养的提高是建立在掌握生物学的基础知识之上的。

培养和提高农村高中学生的生物科学素养,主渠道是生物课堂教学。为了抓住课堂教学主阵地,最大限度地提高课堂教学效果,教师要从五个方面着手:(1) 锤炼自身,终身学习。新课程把教师地位确立为主导,是对教师素质提出更高的要求。教师不再仅仅是无错误地传授知识和解除疑惑,必须是有智慧地、创造性地让学生获得知识,体验学习,学会学习。这就要求教师要不断学习新的教育教学理论、吃透课标、研读教材,锤炼自身,终身学习。(2) 分析学情,精心备课。认真分析学情,精心备好每一节课,每一节课都有具体、明确、可操作性的教学目标。(3) 发掘教材,开发素材。发掘教材中蕴含的基本技能,积极开发利用教材等教学资源,为学生提供丰富多彩的学习素材,使课本知识鲜活起来。(4) 创设情境,有效参与。在课堂教学中,把教学过程变成学生发现知识的过程,创设有吸引力的问题情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,使学生真正有效参与学习。(5) 优化教法,巧用媒体。优化教学方法,巧用现代教学手段,使宏观与微观、静态与动态、抽象与直观能够轻易地实现相互转化,通过声音、图画、视频等多种刺激,调动学生的多种感觉器官。这样让学生能够更轻松地理解生物学知识,使课堂教学富有时代气息。

教师通过课堂教学,使学生在知识、能力、情感、态度价值观等方面获得协调发展,为提高农村高中学生的生物科学素养奠定坚实的基础。

2 积极开展探究性学习

普通高中生物课程标准在分析我国理科课程改革的基础上,借鉴世界各国科学课程标准及教学改革的实践经验,把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念,以期将我国生物课程改革推向深入。科学探究技能不仅属于科学家的本领,也是对具有科学素养的现代公民的基本要求。学校的科学探究活动通常是指学生积极主动地获取生物学知识、领悟科学思想、领悟科学研究方法而进行的各种活动。每个高中学生都应该学习和掌握科学探究的基本技能。高中生物教材为学生提供了充分的科学探究素材。

教学中,教师要经常结合学校所在地、学校和学生的实际,指导学生自己提出生物学探究课题、制定计划、实施计划、收集证据、分析研究、写出报告、交流展示,积极开展探究性学习活动,使学生在解决实际问题的过程中达成学习目标。2011年4月,指导学生探究性学习的活动项目“远离农药污染 维护生命健康――西关村莲花菜菜青虫防治调查及无害化防治研究”获甘肃省青少年科技创新大赛优秀科学竞赛项目二等奖。2012年4月组织学生开展的探究性学习活动项目“渭源县脱毒马铃薯培育和栽培研究”在甘肃省青少年科技创新大赛中荣获优秀科技竞赛项目二等奖。教师要组织学生进行辩论、专题讨论、项目设计等多种多样的探究性学习的方式。通过开展探究性学习活动,广大农村高中学生在知识、能力、情感、态度与价值观方面得到较快发展,收到较好的学习效果。

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目前尊严的定义在生命伦理学里仍是一个涵义模糊的范围。它在生命伦理学的应用中有很多的争议,引起了有关尊严的有用性与存废问题的争论。只有分析尊严在现代社会的适用性与生命伦理的相关性基础上,才可能充分发挥它的规范性作用。[1]

一、尊严概述

(一)定义

尊严是指人的生命、心灵、精神的尊贵与不可侵犯性,在社会中因某种特殊特征而拥有的敬仰与尊崇。

(二)尊严的重要性

第一,人的尊严是存在于人与人关系中的,社会关系组成了尊严得到体现的社会基础与基本因素;第二,人的尊严是受社会发展与社会关系制约的。

二、生命伦理学的概述

(一)定义

生命伦理学是一门新兴的学科。伦理是指人和人之间相互关系的基本道德与原则。生命伦理学的使命与宗旨是在现代生物学技术高度发展的条件下如何尊重与保护人的尊严。

(二)研究范围

生物医学的技术进步不仅能使人们更有效地诊断、治疗与预防疾病,而且还能操纵基因、受精卵、或卵子、胚胎以及人脑与人的行为。现阶段人们最担心的是对基因的操纵与对脑的操纵。这两方面的操纵可能会导致对人的控制,以及对人的尊严与价值的侵犯。所以在此基础上,维护人的尊严是生命伦理的核心价值观念。

三、尊严在生命伦理的核心表现

尊严在生命伦理的核心关系表现可分为五个方面:1.理论方面。享有尊严,不仅是道德主体拥有幸福和快乐的基础,也是道德主体追求幸福快乐的前提。2.临床方面。安乐死对难以治愈的极端痛苦的病人而言不是一种伤害,而是能帮助他们摆脱痛苦的煎熬,维护生命的尊严。3.研究方面。维护尊严是生命科学与医学研究工作人员应坚守的伦理道德,对尊严的肯定与维护,也是生命科学与医学研究活动所具有合理性的主要依据。4.政治方面。尊重人的尊严已成为国际社会制定还让生命伦理学相关问题的法律、法规与政策的重要原则与依据。5.文化方面。生命伦理学的主要伦理原则是尊重人、不害人、有利人与公平对待人等,都是建立在人要有尊严、人的尊严不容侵犯基础之上的。[2]

四、尊严在生命伦理中核心价值地位

生命伦理学的理论核心是生命所存在的价值,最高的价值就是人的生命,每个人都有独一无二的生命,因此,尊严是生命伦理学的核心。从一个人的尊严就可以看出他的生命伦理学的价值,因为尊严的存在可以产生相符合的伦理道德。每一个人的尊严都是平等的,所以尊严有一定的道德属性,包括对他人的道德要求,就是要尊重他人、不蔑视他人与不伤害他人。

首先,传统的尊严遭到了新生物自然学的挑战。以前的个体都是通过自然的磨练与努力才能取得较好的发展与进步。但现阶段都是利用新生物学的高科技技术仅仅只需要付出较少的努力就可以对个体进行加强,来获得同样的发展与进步,因此,新生物学的高端技术是建立在卓越的技术之上的。如果世界上存在着一种被全球认同且与尊严有关的美德,那么这种美德是不是可以通过新生物学的高端技术来实现呢?但若是存在这样对他们是不公平的,因此,尊严在新生物学发展中存在着一定的缺陷。

其次,尊严在生物科技中存在着不平等。在现代生活,平等才是现代生活最重要的价值。正如新生物学高端技术能在创造能发挥着较大的作用,但不是每一个人都有资本或是机会来获得这种技术所创造的美德。所以说,尊严在生物科技中的存在是不公平的。

最后,尊严在医学伦理上是几乎不存在的。尊严与美德在医学伦理中可以被看做两种群体,分别是医生与患者。获得赞扬并享有美德尊严的医生,大部分能克服种种困难,并能用自己的生命来医治病人。这样的美德标准,对医生而言,不过是在不得已的情况下所选择的。而获得赞扬并享有美德尊严的患者,大部分是在面对痛苦的疾病时,坚强、勇敢、不放弃。所以,有些重症患者受不了这种痛苦,选择合适结束自己生命的方式,也是值得尊重的。

综上所述,尊严在医学伦理与生命伦理中有两种含义,一人格尊严,二生命尊严。在一定的程度上这两者是共同存在的,若是只存在人格尊严,没有生命尊严,那么在理论上尊严就会变成尊重,甚至不会存在尊严;在实践上就会把生命当做儿戏,甚至会出现不挽救生命的现象。

五、结语

总而言之,有利、自主、公正以及不伤害最终都是指向尊重与保护人的生命尊严的。生命伦理学中的理论与实践实际上都是在倡导、论证、贯彻与推行尊重和保护生命的尊严的价值观。尊重和保护生命的尊严是生命伦理学的使命与主旨。人的尊严在生命伦理学中是一个非常重要、不可或缺的概念,它贯穿于生命伦理学研究的所有层面。