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生物科学最新研究范文1
科技论文；生物科学素养；文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差，将生物科技论文中的新观点、新作法，以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生，可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用，引导学生主动学习，提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术，开展科学研究，获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展，科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中，有效地运用科技论文，能激发学生的探究欲望，促进学生对生物学的认识，提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文，注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时，介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育，促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题，检索有关科技论文，让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如，在学习“生态环境的保护”时，根据不断加剧的“雾霾”天气，引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》，帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验，加深了对“雾霾”天气的了解，提高保护环境的意识，有利于学生掌握生物科学知识，运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据，让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系，体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文，要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读，培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词，并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系，通过新情境的构建，培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力，为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性，专业性比较强，学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程，引导学生理解新的实验方法和实验设计，尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法，设计相关类似的实验，提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志，比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站，采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”，使用关键词搜索，在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文，比如早期原创性研究论文，进行对比阅读，培养学生学会求知、学会学习，掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解，从不同的角度阐释生命的本质，有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中，以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文，通过学习，拓宽视野，加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果，在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理，剔除冗余信息，并将图表与文字相结合，培养学生科学思维和习惯，提高图文转换和图表处理能力，加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
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关键词：现代生物科学 传统中医药学 结合 应用
就我国目前广泛流行和应用的医学体系来说，主要包括现代生物科学和传统中医药学。中医药学有着漫长的发展历史，是我国长期临证实践的积累和总结，也是我国传统文化传承和发展的重要结晶。对于现代生物科学而言，其基于现代的科学技术研究成果，以最新的科技为支撑，是由国外产生发展而来。目前我国医用治疗护理对于两种医学体系均有应用，但两者的结合性并不强，未能发挥两者的优势和长处。这就要求我国在发展不同医学体系的同时，强化两者的结合应用研究。
一、现代生物科学和传统中医药学概述
（一）现代生物科学概述
所谓现代生物科学，指的是利用一定的技术手段，对生物有机体于分子和细胞水平进行有效的设计和操作，实现物种质量的改良，并优化生命大分子的物质或特性。当前的现代生物科学包括多个核心技术，以基因工程为核心，以细胞工程、发酵工程和酶工程等为组成部分。现代生物科学的应用范围较为广泛，不仅医药卫生领域能够有效利用，化学、能源和冶金等工业领域均能有效利用。其中医药卫生领域是最早且应用最广泛、效果最为显著的一个领域。
（二）传统中医药学概述
传统中医药学以我国长期的临床实践和丰富的传统文化为基础，逐步发展形成医学理论和实践体系。中医药学以整体观念作为核心思想，并通过辨证论治作为主要的实践指导。中医药学认为人体是有机整体，通过整体和功能、时间和空间的有机统一角度，在认识人体生命现象的基础上，逐步探讨并延伸出医学命题，形成一套具有中国特色的医学体系。
二、传统中医药学对现代生物科学发展的启示
随着全球化进程的不断推进，我国与世界的交流和互动越来越频繁，在医学的探讨和交流关系上也更加密切。传统中医药学凭借其独特的医学理念，不仅在医用治疗和护理上有着显著优势，对于现代生物科学发展也有着重要的启示。
传统中医药学以整体观作为理论研究和医疗实践的指导思想，以阴和阳来概括人体生理和病理特征，通过阴阳的矛盾中和来探讨人体生命动态平衡问题，并逐步延伸到自然药物的生物属性上。中医药学中对于机体整体功能的关注以及机体病理变化与自然动植物性能的系统化分析，均与现代生物药学不谋而合。传统中医药学累积的中药复方复杂且繁多，化学成分复杂，为现代生物科学研究提供了巨大宝库。就目前而言，青蒿素和三氧化二砷等药物，均是由传统中医药学中的复方中提炼而来。通过对复方活性成分的追踪，得出能用于实践生产和医用治疗的药物。此外，从茵陈蒿汤中发现二甲基和七叶苷原等，为遗传和获得性黄疸治疗提供了新的视角和突破。
三、现代生物科学对中医药学发展的启示和帮助
现代生物科学借助于不断发展的现代科技，其不仅实现了自身医学体系的发展，还对中医药学产生巨大的推动和促进作用。尤其是现代生物科学传感技术的发展，使得中医药学的传感技术应用也有了巨大进步。
首先，现代生物科学中的物理传感器催生了中医脉诊仪。利用传感器探头采集患者的脉象信息，实现了中医脉诊的定量化和标准化。其次，在化学传感器基础上产生的经络传感针，不仅实现了中医针刺理法的医治目的，还能对人体微区进行动态监测。此外，基于仿生传感器产生的中医药嗅觉味觉研究，实现了中药药性和五味的定性分析，且通过定量描述，为中药理论现代化提供有力支持。总而言之，现代生物科学的现代技术能够极大帮助传统中医药学的延伸和发展，一方面不断提升中医诊断治疗的准确性，另一方面则极大推动了中药理论研究的现代化。
四、结语
现代医学的发展必将是优势共长和多元融合的发展方向，现代生物科学和传统中医药学有着各自的优势和长处，实现两者的共同促进和结合，是我国医学研究和实践者必须重点关注的内容。利用现代生物科学提升传统中医药学的技术水平，并以传统中医药学来拓宽现代生物科学的研究领域和范畴，才能为人类医学水平的提高提供强劲动力。
参考文献：
[1]史大卓，刘京，康景轩.传统中医药学和现代系统生物医学的碰撞和启示[J].中医杂志，2007，（12）.
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【关键词】生物学史教育；素养；策略
中学生物课程标准明确提出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的”。那么，在高中生物教学中，我们应该如何进行生物学史教育呢？下面我就谈谈自己的一些基本策略：
策略一：利用生物学史的材料进行探究
施瓦布在“教师手册”中说：“作为探究的科学教学的本质是让学生理解在科学发现过程中，问题是怎样提出的，如何得到验证的，最后又是怎样得出结论的。”他把利用科学史为素材的探究称作对“探究”的探究。
利用生物学史的材料进行探究，是生物学教学中常用的一种方法。我们生物教师应该根据新课标的要求，利用生物学史的材料设计好自己的教案。在教学的过程中，利用已经收集的材料以及多媒体课件的展示，带领学生进入科学家探究的工作过程中，并能让他们领悟科学家是如何进行探究的，他们的方法，他们的思路又是如何的，同时体验科学家对科学探索的精神。例如在生长素的发现过程的教学中，我首先提出问题：为什么阳台上的盆栽植物总是弯向光的方向生长呢？向日葵的花盘总是跟着太阳转呢？让学生自己讨论，并说出他们各自的想法。此时，我就告诉学生早在1880年达尔文就利用了金丝雀藕草的胚芽鞘对植物弯向光源生长进行了研究，此后詹森、拜尔、温特等几位科学家也利用胚芽鞘进行进一步的研究。之后我利用多媒体课件分别展示达尔文及几位科学家所做的实验，让学生讨论，发现实验的不足以及总结实验的结论，跟着科学家的脚步一步步来探索生长素的发现，最后学生归纳总结植物向光性的原因。这样不仅解决了问题，还有助于培养学生运用科学的方法解决问题的能力，也让他们体验了科学发现是一个不断深化的过程。
策略二：提高教师对教育功能的认识
众所周知，教师是传授知识的主体，教材是教师教学的工具，能否发挥教材教育功能的关键在教师。同样，为了有效发挥生物学史教材的教育功能，生物教师本身也必须具有较高的生物学史素养，这样才能在掌握生物学史知识的基础上，从认识生物学史的角度，来把握生物科学的发展轨迹与规律，才能挖掘生物学史的教育功能。不仅如此，提高生物学史的认识对教师全面发展和把握生物学科的知识体系，提高自身的教学水平具有长远的意义。
策略三：对生物规律进行合理的总结
生物学史教学作为一种教学活动，必然有其自身的规律，只有掌握了这些规律，才能进行有效地教学，才能使教学达到预期的目的。生物学史教学有着多方面的规律，目前需要尽快认识和把握的，如生物学史科学与知识、技能教学之间的关系；生物学史教学内容之间的关系，如科学家故事、科学探索的背景、科学发现过程、方法论等之间的关系等。教师对这些关系的认识、协调与处理，既是提高生物教学质量的基础，也是保证其健康发展的条件。只有当真正解决好生物学史教学与知识，技能教学之间的关系，才能保证生物教学质量的全面提高，才能促进学生思想品德、科学素质、智力和操作技能的均衡发展，而不致走向顾此失彼、矫枉过正的偏颇境地，甚至阻碍了生物教学的正常开展。
策略四：开展生物教学实践研究
由于应试教育，使目前生物学史教学被相当多的生物教师所轻视，从而使教学方法较为落后，一般仅限于传统讲授的教学方法，这种教学不可能充分体现完整生物史的教育功能和思想。为此，广大教师必须重视生物学史教育，有计划地组织生物教师在实践中开展生物学史教育研究，深入分析教材内容，适当补充科学史料，积极改进教学方法，最终能真正达到素质教育的目的。例如在高中生物教材中作为课程内容要素的科学史有：植物生长素的发现过程、人类对遗传物质的探索过程、光合作用的探究历程等，而仅仅作为素材的科学史有：稳态概念的提出和发展、促胰液素的发现、细胞膜结构的探索历程等。教材中的生物学史的内容还远远不够。因此，教师应进行生物学史教材的分析，适当补充有关科学探索的背景、科学发现过程以及方法论方面的生物学史材料，挖掘教材的教育功能。提高学生学习的兴趣和能力，促使学生动手学习科学发展历史，领会科学精神，掌握科学思维方法，提高学生的科学素质。
策略五：搜集各种生物科技信息
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关键词：基础；知识网络；生物科学素养； 心理特点
中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）06-0250-01
新课程改革至今，使我国的基础教育发生了巨大的变化，特别是在提高教学有效性上做出了积极的努力，也取得了一定的实质性进展。那么，在新课程理念指导下，如何指导学生进行高考有效复习，既能提高成绩，又能提高学生学科素养，就生物学科，谈一下高三生物复习的三个重要环节。
1 梳理知识，夯实基础
"题在书外，理在书中"是近年来高考命题的一个重要原则，因此在高三生物复习过程中，基本概念、规律、方法、技巧要落到实处，准确掌握基础知识的内涵和外延，做到融会贯通。高三生物复习中不能脱离课本和考纲，要正确理解《考试说明》中的考试目标，针对基础知识和基础能力的培养应从以下四个目标入手：
1.1 对生物科学基础知识的理解能力。重视能力和素质的考查是新一轮高考改革的一个特点，考能力离不开知识的载体作用，离开了知识的积累，能力很难形成。强调对生物科学基本知识的考查，并不是要求学生死记硬背生物科学的某些专业名词、术语，而是要求学生能够解释和说明所学生物科学基本知识的含义，并能用适当的形式（如文字、图或表）进行表达。这个目标分为三条：⑴理解生物科学的基本概念、原理和规律。不但要知道它们的含义，还要知道它们的前因后果、适用条件，以及相关概念之间的联系和区别。⑵定量描述生物科学的现象和规律。包括用数学知识处理生物问题，以及用简单的图、表和数据描述生命活动的特征等方面。⑶了解生物科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响。
1.2 设计和完成实验的能力。生物科学是实验性科学，科学概念、原理和规律都是由实验推导和论证的。生物科学的重要知识常伴有实验是现行高中教材的一个重要特点。了解实验目的、实验原理和实验步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察和分析实验现象，解释实验结果（数据），并得出实验结论，对基础知识的理解具有重要意义。
1.3 能读懂生物科学方面的资料。人们对自然界的各种现象和规律通常是用文字和图表来描述的。与文字相比，图表描述生物科学的研究成果具有直观形象的特点，要求学生能从图表中提取所需的信息，并具备基本的生物科学知识以及判断、推理和计算能力。
1.4 对生物科学基本知识的应用能力。学习生物科学的基本知识仅仅停留在理解上是不够的，还要能在理解的基础上，懂得生物科学知识的实用性和社会价值。
2 穿珠结网，构建网络体系
建构主义认为，学习的过程是学生主动建构知识的过程。美国心理学家J.S布鲁纳（J.S.Brunner）认为，只有当新旧知识密切联系在一起时，学生才容易记住这些知识，而加强知识联系的重要方式是借助知识本身建立知识体系。
2.1 构建学科知识体系 。高三生物复习时，更容易借助知识本身建立知识体系。因为高三学生对书本知识已经有一定的认识，只是这种认识可能是凌乱的、分散的，而此时若引导学生抓住主干，建构知识体系，形成知识网络，那么复习效果必然事半功倍。
弄清知识间的内在联系，是学科能力向综合能力转化的知识基础。能力是建立在知识这个载体上的。例如生命的物质和结构系统、生命的自我更新和调节系统、生命的自我复制和发育系统以及生物与环境关系系统，这四大系统共同构成全书的知识系统。在复习过程中，将知识系统化、网络化，才有利于知识的迁移，这是实现学科能力向综合能力转化的基础。
2.2 专题复习，培养综合能力。就生物本身的复习而言，先构建知识体系，配合经典题例，将主干知识、重点知识向纵横方向引申和扩展，之后再整合知识网络系统进行专题复习。
（1）按知识分专题--体系专题，利用知识辐射法和概念图建立起完整的知识体系
（2）按实验分专题--实验专题，如：验证性实验，对实验操作、原理、程序、现象和结论的分析、归纳、总结。
（3）按题型分专题--题型专题，如：曲线坐标和图形图表能力的培养，遗传规律题的数据分析和概率计算能力的培养
（4）按热点分专题--热点专题，如：基因工程、西部大开发等专题复习应有主次、轻重之分，当然各专题之间并不是独立的，而是要形成一个整体，并运用自如。在最后冲刺阶段留有一些时间进行热点问题和题型分类复习，以提高这方面的应试能力。
3 调整心态，激发潜能
健康积极的心态是提高复习效率的重要保证，也是高考成功的关键，培养良好的心理素质与科学素质的培养同样重要。高三学生具有什么样的心理特点，在平时的教学工作中针对这些特点有目的的进行调整，从而最大程度的提高生物复习的有效性。
（1）学习动机更加现实。 高三学生由于知识经验及其储备的丰富和认识能力的提高，对生物学科学习的意义、作用有了比较正确的认识，能够主动去学习。
生物科学最新研究范文5
我们知道,有丝分裂是细胞分裂中最基本的一种形式。细胞在分裂过程中染色体被同时复制,进而形成的两个子细胞都有与亲代相同数目的染色体。这种亲代细胞的染色体在经过复制以后能够被精确分配到两个子细胞当中,而这种染色体上所含有的遗传物质也能够通过复制、分裂过程传递到子细胞当中,进而使得有丝分裂亲代与子代之间始终保持着一种遗传形状的稳定性。这也正是生物有丝分裂的一般过程。本文所研究的植物细胞有丝分裂也归属于这一范畴当中。然而大量的实践研究结果使我们认识到:如果在课堂实验教学中一成不变的按照教材中洋葱根尖的培养方式、药品试剂配制比例或是制片方式进行实验,植物细胞有丝分裂实验所取得的效果会不太明显,甚至存在失败的可能,实验观察的价值也不够高。因而,如何在不断的实践探索中,立足于教材,高于教材,总结整理出能够正确获取实验反应结果的实验过程已成为当前相关教职员工最亟待解决的问题之一。笔者现提出以下发现,以供参考。
1植物细胞有丝分裂实验中材料的选择
按新课程改革后生物科学学科的教学进度来说,观察植物细胞有丝分裂实验一般来说安排在每年的9月下旬～10月中旬。按照洋葱的生长周期来说,洋葱的采购应该提前3～4个月,也就是在6月下旬的时候进行。而这个时候恰好也是采购洋葱的最佳时期。6月下旬左右的洋葱是最新上市的洋葱,未经过加工与冷藏处理,确保了洋葱植物的高质量生根率。专职人员采购来的洋葱需要统一摊放在阴凉通风位置,在3个多月的休眠时间内使洋葱样本的各方面生物性能均得到最大限度发挥,进而使后续观察实验能够取得较为明确的成效。
2植物细胞有丝分裂实验中洋葱根尖的培养
按照生物科学学科教材中的相关规定,洋葱植物根尖的培养一般来说是放置在盛满水的广口瓶当中。然而多次的实验观察使笔者发现,这种洋葱植物根尖的培养方式极易受到室内温度的影响,根尖成型的速度会依据室温的变化而发生相应改变,根尖的培养不易控制,在加上广口瓶需要日换水1～2次,根尖培育前期的准备工作量比较大。而高中阶段生物科学学科需要观察这一实验反应的学生众多,教材所列举的根尖培养方式培养缓慢且效率不高,与大量的学生需求之间形成了激烈的矛盾。因此,笔者提出一种新型的洋葱植物根尖培养方式―― 将草木灰与细沙按照1∶4的比例搅拌混合均匀,在加入一定比例的水(以不溢出容器而充分润湿搅拌物为标准),将洋葱植物外层老皮剥离之后半部埋入调制好的“土壤”当中,完成整个洋葱根尖的培养工作。经观察发现,这种洋葱根尖培养方式所培养的根尖生根率特别高,所生长根尖的各项生物特征均表现明显,特别值得一提的是:这种培养方式下洋葱植物根尖的培育仅仅需要2～3天的时间,满足了大量学生对于这一观察实验的实验原材料需求,且细胞分裂的反映过程也会更加明显。
3植物细胞有丝分裂实验中染液的配置
按照生物科学学科教材中有关植物细胞有丝分裂试验中染液的配置标准,在实验过程中我们所选用的染液试剂应当为0.01g/mL比例浓度的龙胆紫溶液。但在这种染液试剂配置下所进行的洋葱细胞有丝分裂实验中,学生普遍反应染液的浓度过高,整个洋葱根尖细胞在染液渗透下颜色偏深,无法看清细胞内的染色体组成结构,细胞的分裂与再造过程进而也就无法全面的呈现在学生面前。因此,笔者根据多年的实践工作经验,对该染液试剂浓度进行了多次试用,最终确定该观察实验应选用0.002g/mL质量浓度比列的龙胆紫溶液作为染液配备试剂,在确保染液能够及时、全面渗透进根尖细胞的基础之上,使细胞染色体的分裂反应更加明显。
4植物细胞有丝分裂试验中装片的制作
按照生物科学学科教材中有关植物细胞有丝分裂试验中装片的制作技术与步骤要求,我们应当在洋葱植物根尖2mm～3mm之间进行根尖的减取与分离工作,进而将所取得的实验样本进行装片制作。一般来说,在洋葱根尖样本进行装片前期加工处理中,我们需要按照解离、漂洗、染色的顺序对其进行处理,才能确保所制作的实验样片能够涵盖洋葱根尖的一系列生物特性。然而笔者在亲身实验过程中却发现这样一个问题:如果按照教材中所规定的2mm～3mm对洋葱植物根尖进行剪去,那么所取得的根尖乳白色尖头在解离加工处理中就已经软化,此时如果再在漂白环节用镊子夹取这一部分进行操作,那么根尖样本的尖头就很有可能被破坏或是生物形态表现不完整。进而在进行染色环节中,质量体积已经缩小的根尖样本浸泡在染色试剂当中,不易发现,如果发现不及时的话势必也会对整个观察实验的反应效果产生一定影响。因此,笔者认为,我们在剪取洋葱植物根尖的时候应当稍稍将预留长度扩大一些,以5mm～6mm为宜。
5结语
总而言之,观察植物细胞有丝分裂的实验是新课程改革背景下生物科学学科最基本的观察实验之一。只有在实验中不断的去探索,去发现,去优化,才能够使整个观察实验起到事半功倍的教学效果,这对于激发学生生物科学学科学习积极性及主动性而言都是至关重要的。
参考文献
[1] 柯达珊.一种“观察植物细胞的有丝分裂”实验的新方法[J].实验教学与仪器,2010(10).
[2] 卢小玉,张豪.“观察植物细胞有丝分裂实验”的整体优化设计[J].生物学通报,2007(7).
生物科学最新研究范文6
关键词: 高中生物 遗传与进化 STS教育
自20世纪80年代以来,STS的理念和教育模式作为科学教育领域内的一种新的尝试得到了世界众多国家的认同,成为世界科学教育改革的一个重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科学、技术和社会)的英文缩写,是研究科学、技术与社会的相互关系,以及科学技术服务于社会生产、生活及发展的科学教育思想,它要求学生懂得科学知识的应用,知道科学技术与社会之间的相互影响和作用,培养学生关注社会的意识,并能以正确的价值观和方法解决科技发展所带来的社会问题。
《普通高中生物课程标准(实验)》在课程性质部分明确指出:“高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。”
“遗传与进化”是高中生物必修模块,它是生物学的一个基础和核心内容,也是生物科学与社会、个人生活关系最密切的领域,在本部分内容里包含遗传的细胞基础、分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分,该模块主要从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性及生物进化的过程和原因。本文以该模块为切入点,对STS教育在生物学中的渗透进行探讨。
一、系统化生物学知识,在教学中贯穿STS教育
生物具有严整的结构,通过代谢表现为生长、繁殖等生命现象,具有应激性,能够适应并影响环境,因此生物学的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有着一定关联。在教学中,教师应心中有STS理念,在有意识地引导学生在学习生物学知识、技能的同时,建立起生物科技与社会的教育观念。
例如:学习细胞分裂知识后,分析细胞分裂中DNA、染色体变化规律,推导DNA与生物的遗传相关,通过“Avery实验、噬菌体侵染细菌实验”证明“DNA是主要的遗传物质”,继续追问思考:作为遗传物质应该具备什么条件?为什么DNA可以作为遗传物质?通过了解沃森和克里克成功的奥秘引出DNA结构、功能、中心法则这些遗传学的基本知识,由此引导学生关注:人类基因组计划、中国超级杂交水稻基因组计划、亲子鉴定、基因诊断与治疗、生物技术制药和研制疫苗、艾滋病病毒的遗传机理、基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、转基因食品、害虫和病原体抗药性形成、干细胞的应用、克隆技术、人体器官移植、组织培养、朊病毒等,这些都是极好的STS教育素材,教师只要随心巧用,必可达到良好的STS教育效果。
可遗传的变异为生物的进化提供选择的材料,在生存斗争过程中适者生存,不适者淘汰,有利变异不断积累和加强,推进了生物的进化,学生沿着达尔文的思路,能了解达尔文的自然选择学说模型,教师提示学生达尔文进化学说的局限,能激发学生深入探究了解现代生物进化学说。不同的物种之间,生物和环境之间,在相互影响中不断进化和发展,即共同进化。至此,又很自然地把生物与环境的相关知识水到渠成的联系起来,在生物与环境里,生物性污染、生物净化、生物资源合理利用、绿色消费等又是渗透STS教育的良好素材。
以上的知识梳理只是一个示例,在任何一个模块的学习中,任何一个生物学的基本概念和规律的拓展,均可以作为主线将STS生物学知识框架建构。教师心中应有生物整体的概念,善于从不同角度把STS教育落实于生物教学实践中。
二、穿插应用生物科学史,渗透STS教育
生物科学史是一部科学发展的历史,它揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的STS教育材料。如孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献、我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸、袁隆平两系杂交水稻法、DNA双螺旋结构提出、《寂静的春天》带来的环保革命等,生物科学史为我们展示了生物科学事实、概念、原理、方法,以及技术发明的历史背景、发展历程、现实应用,对于学生深入了解生物学原理、生物学实验设计的基本思路、掌握科学研究的一般方法,提供了极好的范例,同时,从生命科学的发展史来看,每一项成就的获得无一不是生物学家们不断思考、不断探索,甚至是不断失败后反复实验而获得的成功,因此生物科学史在教学中的融合,既有助于学生理解知识和概念,培养科学思维,形成良好的知识结构,理解科学研究方法,掌握生物科学概念原理,又有利于培养学生科学态度和形成正确的价值观。
例如,“基因的分离定律”可以采用以下教学步骤:(1)问题引导,设疑激趣:简单解释“融合遗传”的观点,预测孟德尔豌豆杂交实验F1会是什么样颜色?实际结果F1紫色,与“融合理论”不符合,怎么解释?(2)设问:在孟德尔豌豆杂交实验里为什么F1全是高茎?矮茎消失了吗?F2为什么会出现3∶1这样的结果?是偶然的吗?怎么解释孟德尔的发现?(3)带着疑问,引导学生思考孟德尔对该实验现象的解释;它与“融合理论”的本质区别是什么?孟德尔的解释是否合理呢?怎么检验它的正确性?(4)介绍“假说―演绎法”,指导学生绘制一对相对性状的遗传图解,理解测交实验过程,预测测交实验结果,领悟“假说―演绎法”在科学实验研究中的价值。(5)师生共同归纳总结孟德尔基因分离定律的实质,并组织模拟性状分离比实验,体会模型意义。(6)介绍孟德尔定律在生产实践上的应用。通过设疑探究模拟孟德尔关于基因分离定律的过程,再现生物学家的实验设计和操作,让学生亲身体验和感受科学探究过程,学生能够较好理解基因的分离定律实质,理解“生物―技术―社会”之间的关系,并对“观察、发现问题―分析问题、假设―实验设计、验证―归纳总结”的一般研究过程有了真实的体验,实现知识(分离定律)、技能(科学研究方法)目标的达成。
三、情境创设、课堂引导,落实STS教育
建构主义观点认为:知识是从情境和活动中来的,学习是在真实的活动和社会性的互动里发生的,情境教学是教学研究中的一个重要问题,所谓“情境教学”,就是“从情与境、情与辞、情与理,情与全面发展的辩证关系出发,创设典型的场景,激起儿童热烈的情绪,把情感活动和认识活动结合起来,所创建的一种教学模式”,即“情境教学”指的是教师人为“创设”的情境中所进行的教学。[1]创设情境的目的或激发学习兴趣,或启迪思维,总的来说是为实现有效的教学服务,因此创设恰当的教学情境,开展STS教育活动,是生物教师的基本素质和能力体现。如学习“性别决定和伴性遗传”的内容时,我先给学生展示一位男明星和一位女明星的照片,设问:人都是由受精卵发育而来,为什么有的发育成雄性,有点发育成雌性?再讲述“色盲的发现”“月亮的女儿”的故事,提问:色盲和白化病的患病人群有什么不同?为什么会出现这样的情形呢?面对可能出现的不同的遗传病,如果你是一个遗传咨询师,你怎么给一个怀孕的母亲进行遗传咨询?在这样创设的提问情境,学生产生了价值取向,注意力集中,认真思考,为相关知识的学习做好了准备。随着一个个问题的解决,学生较好掌握了知识,同时在假设的情景里应用所学习知识分析问题,解决问题,“科学、技术、社会”的意识也自然地融入在教学活动中。
四、活动延伸,课外拓展STS教育
课堂教学的时间是有限的,因此教师在做好课堂教学的活动的同时,应充分组织学生围绕与生物学有关的科学、技术及社会问题开展以学生为主体,以实践性、趣味性为主要特征的活动课,对生物学课堂教予以必要延伸和拓展补充。如举办“基因工程和转基因技术”“克隆技术与人类未来”“人类基因组计划”等专题讲座,进行“生物与人类未来”“环境污染”“健康与生命”“健康与营养”等专题调查,推荐适合中学生的科普读物,收集报刊杂志上最新科技发展动态,开展阅读竞赛活动,进行小制作、小发明、小实验等丰富多彩的活动。学生通过活动的参与,能巩固已学的生物学知识,学和合作与分享,认识体会生物学科学的重要性,养成关注与生物学有关的社会问题的习惯,自觉运用生物学的相关知识解决人类面临的社会问题。
当今世界,生命科学日新月异,生物工程、克隆技术、转基因技术、人类基因组计划的研究在环境保护、医药生产和疾病预治等方面发挥巨大作用的背景下,在新课程理念的指导下,生物教学与STS教育相结合,把知识与应用、科技进步与社会发展,价值观与关注社会的理念融于教学过程中,能使生物教学的内容更趋于完整。教师应立足于社会生活中的实际情况和问题,利用好教材,使学生能够积极思考,理解生物科学与技术在社会中的作用及反作用,作出判断和决策,主动学习,寻求当今社会发展中的生物科学、技术运用的最佳方案,培养科学的价值观,具有对社会问题进行预测、判断、决策和解决的能力,使生物学科教学真正着眼于每个学生的全面发展和终身发展的需要,真正全面提高学生的生物科学素养。
参考文献:
