有效利用高中生物新教材中“生物科技进展”开拓学生科技视野

杨佐坤

摘要：近段时间来，根据新课标的要求对于高中生物学科的新版本教材进行了内容优化。在此基础之上，也对于教师在生物学科的教育教学过程中提出了更高的要求。作为与时代进程同步的核心素质教育的重要展现，以“生物科技进展”开拓学生视野也在教育教学的过程中被置于了重要的地位。而在新版本的教材中可以发现“现代生物科技”作为选修专题被放置在了生物课本中，其中主要包含了基因工程、生物技术、克隆技术、胚胎工程和生物技术的安全性及伦理问题。本篇文章将根据利用“生物科技进展”以开拓学生视野，帮助教师在教育教学的过程中更好地传授相关专业知识为目的进行详细讨论。

关键词：高中生物;生物科技进展;学生科技视野

1利用“生物科技进展”开拓学生科技视野的目的和作用

1.1作为学习现代生物科技的基础

从我国教育的长期目标中来看，到2020年，基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列。战略主题是，坚持以人为本、全面实施素质教育是教育改革发展的战略主题，是贯彻党的教育方针的时代要求，其核心是解决好培养什么人、怎样培养人的重大问题，重点是面向全体学生、促进学生全面发展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。而基于新课标对于学生生物学科核心素养的培育也是学习现代生物科技的关键一步。

生物学科自从数学中分离出来，在上世纪中期的研究成果中已经取得了较大的进展。作为一门独立的学科，却依旧和数学、物理、化学等理科学科有着千丝万缕的关联性。学生对于生物的进一步研究和学习，能够帮助他们拓宽视野看世界，将多个学科联系起来进行综合运用，正确地面对理科学科的学习。

教师通过利用现代生物科技的知识介绍生物，既能够为高等教育做准备，更可以为学生职业发展、适应未来生活、全面发展奠定基础，提升国民素质。

在新版本的教材中，通过“生物科技专题”的学习，将涉及到许多现代生物科学的理论研究成果，特别是与生物技术发展相关的理论基础。例如，基因工程操作必须理解DNA的理化性质、DNA在体内复制和体外扩增原理、基因重组、遗传信息的流动和基因表达的机制;克隆技术会涉及细胞的全能性、细胞的分化和脱分化机制、细胞的核、质相互作用等原理;胚胎工程会涉及精子和卵细胞发生过程及其激素调节、受精作用机制及胚胎发育过程。生态工程所涉及的相关原理更多，其中有系统论、生物间的共生、抗生理论、生物多样性及食物链理论，等等。这些原理的学习，不仅丰富了必修模块所学的知识，还可以让学生进一步了解现代生物科学技术一些重要领域的研究热点和发展趋势，开拓学生视野，为以后进一步学习现代生物学奠定基础。

1.2树立科学意识，增强学生对于学科研究的兴趣

在全新的政策背景之下，生物学科既定的核心素养主要由四个维度组成，其中包括了生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

这四个维度相互交叉、相互结合，形成一个统一整体，是学生发展核心素养的重要组成。

由于在我国的历史长河之中，在科学文化研究的领域在某些程度上依旧和部分西方国家有着较为明显的差距。1953年，爱因斯坦在致友人斯威泽的信中写道：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：希腊哲學家发明形式逻辑体系（在欧几里得几何学中）以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步，那是不用惊奇的，令人惊奇的倒是这些发现在中国全都做出来了。”由此可见，在过去的历史文化传统中，国人确实存在科学理性思维的缺失问题。而在当下时代的进程中，我国越来越注重学生的科学素质教育和科学文化素养的培育。利用现代科技生物来指引学生走进生物学科的殿堂，是激发学生对生物产生重要探索兴趣的途径之一。

曾有教育学者提出，科学精神的培育往往比科学知识更加重要。科学的目的是发现自然现象背后的规律;科学研究的方法是公理演绎和系统实验，孟德尔的豌豆杂交实验采用的假说—演绎法就是典型体现。而当利用某一种合适的途径去激发学生的科学思维更是立于重要的地位。高中生物教育是否成功，不仅是看学生掌握了多少生物科学知识，更重要的是看他在日常生活中能否用科学思维考虑问题，用科学的方法解决问题。这些问题不仅仅局限于与生物学相关的社会问题，甚至可以是时政问题、历史问题、三观问题。

科学的思维方式不是科学家的专利，它对于普通人也有重要价值：摆脱本能和直觉、识别真知和谎言、打通阶梯和路径、积累灵感和顿悟。

综上所述，科学精神是对科学的目的、方法和思维模式的概括。没有人能够通晓所有的科学知识，但科学精神确是人人都可以掌握的。有了科学精神，懂得了科学的思维方式和科学探究方法，对于学生学习任何学科都有指导意义。民众的科学素养提高了，就不容易轻信虚假宣传和伪科学，就会对国家重大科研项目的巨额投资给予理解和支持，就会有更多人投身于基础科学的研究之中。这也是生物学科核心素养中社会责任的达成。

1.3能够通过现代生物科技感受科学为时代带来的福音

在上世纪之前，生物学科之所以研究进展缓慢一个重要的因素便是没有科学技术的支持。通过两次世界战争，各国纷纷意识到发展国内的科学技术。正是因为有了科技的发展为生物学科的进步带来了硬性条件。从当今世界生物技术的发展来看，研究成果层出不穷、日新月异，其产业化的势头强劲，国际间的竞争日趋激烈。在20世纪70年代，生命科学领域取得了两项对人类生活和经济活动具有深刻影响的技术突破：一个是重组DNA技术，另一个是淋巴细胞杂交瘤技术。这两项革命性技术的出现，带动了生物技术的迅猛发展，初步形成了一个全新的现代生物技术群及新兴产业。所谓现代生物技术，是指人们利用生物体及其亚细胞结构和分子，研究、设计和制造新产品，或预期性地改变生物的特性乃至创造新的物种或品种，使之获得人们所期望的品质它是一门以应用为主的综合性技术体系。在20世纪90年代，克隆羊多莉的诞生，体细胞克隆技术的重大突破，以及DNA扩增PCR技术的问世又进一步推动了生物技术革命性的发展。生物技术革命是20世纪末科技领域的重大事件，是蒸汽机和电能应用以来世界近代史上的又一个里程碑，也是世界新技术革命的重要组成部分。通过现代生物科技的方式帮助学生领悟科学技术的进步能够为人类社会带来福音的真理，感受科学的魅力，增强学生的社会责任感和科学使命感。

2如何利用生物科技指导学生开拓视野

2.1结合生物学历史和多媒体课堂

对于当下的生物学科的教学过程中来看，主要是教师和学生共同立足于学科核心素养的培育。而面对生物学科，一个有效的途径是注重生物科学史的讲授。一方面，人的认知发展规律与人类认识生命活动规律的过程有相似之处，都是循序渐进的过程。在科学发现过程中，往往就形成了一些重要的生命观念，介绍生物学史，就能潜移默化的将这些观念内化为学生发展的核心素养。另一方面，学习生物学发展史，特别是一些重要结构或规律的探究历程，可以使学生感受生物学家追寻真相的思维方式和求证方法，他们的做法是科学思维和科学探究的最好体现。例如，前面提到的豌豆杂交实验，以及生物膜流动镶嵌模型的探究历程、植物向光性的研究等等，这些都是极佳的教学素材。教师利用现代化课堂的多媒体课件的放映等手段，更能够直观地让学生了解生物学发展的历史和进程。

还可以充分利用课程资源。有条件的学校可组织学生到有关研究单位或工厂参观现代生物技术研究实验室或生产车间;请有关生物技术研究专家做专题报告;有条件的学校还可以组织学生到种植转基因作物或养殖转基因动物的农场进行访问、调研等活动，以开拓学生眼界，拓宽知识领域。

2.2充分利用教学资源

在利用现代生物科技指导学生学习生物的同时，教师同样不可忽视学生手中的书本。在新课程的改编教材中，生物学科单独地将“现代生物科技”划分成了独立的选修模块，教师可以通过书本的课程划分有规律的带领学生了解现代生物科技如何推动生物学科的发展。在拓宽学生科学视野的同时，也帮助学生奠定探索科学的兴趣爱好。同时，在，《现代生物科技》的模块中属于高科技的内容，实验操作技术复杂，要求实验设备、精密仪器和药品较多，限于目前学校的设备条件和资金的限制，《课程标准》没有安排实验的内容，在“活动建议”中只安排了一些搜集和分析有关资料，交流或讨论有关生物技术中的热点问题等可行的活动内容。不过，对于一些设备条件比较好的学校，也可以自行安排一些实验活动，或與科研单位、大专院校协作开展有关基因重组、质粒提取、组织培养等实验活动，丰富本模块的教学内容。

2.3注重培育学生的自主探索研究能力

在核心素养的培育中可以发现，作为教师，我们应更多地组织学生自主探究，让他们在课堂中充分发挥主体作用，快乐学习并快乐成长。这样我们课堂会更精彩，我们教学会更有成效。

新课程把倡导探究性学习作为重要的课程理念来促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究的过程，培养学生独立自主的探究能力。课堂的教学效益并非指教师有无教完预定的内容或知识传授多少，而是指学生学会多少、学会什么。化学探究性学习的关键是指导学生学会“提出问题”、“作出假设”，以问题为载体形成“提问→假设→实验→总结”的学习模式。

而生物的教学过程也是一种探究的过程，学生在这一过程中自主地探索蕴含在事物中的知识，探究性学习源于科学的探究的思想、内容、过程和方法。在教学过程中，要充分相信学生的主观能动性和潜力，努力让他们成为一个发现者、研究者和探索者。教育的主体是学生，没有学生的参与素质教育是一句空话，教师在教学过程中努力营造让学生参与探究的机会和条件，创设问题情境、培养探究意识，激发他们主动探索的兴趣。让学生尽可能地多思考、讨论、分析、自主探究。要真正把学习重心转移到启迪心灵，培养能力上来，这就要求教师处理好教师的“教”与学生的“学”的关系，变“要我学”为“我要学”提高学生学习的兴趣。要重视学生主动对问题探究，提高解决问题的能力，使学生迅速进入主动学习状态。

3总结

随着生命科学基础研究的深入，必然与应用科学相结合。因为生命科学本身就与医学农学、环境科学有着不可分割的联系，它既是应用科学的基础，也能从应用学科中获取基础研究的源头活水，为理论研究提出重大的研究课题。利用生物科技帮助学生奠定学科思维是未来生物教学的必不可少的关键。