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生命科学的发展与中学生物教育

当今世界由于知识经济的兴起、信息时代的来临、全球生态危机的加剧,赋予教育更高、更新的要求。中学生物教师,应着眼于生命科学的发展,立足于学生实际,脚踏实地进行教育改革,使学生在各方面都得到充分发展,以适应21世纪对人才的需要。生命科学发展的特点

1 发展迅速,逐渐成为带头学科

生物学是一门古老的学科。近四五十年来,由于多学科的影响和渗透,生物学正在宏观和微观两个层面展现着自己的发展方向。研究领域不断拓宽,分支学科和交叉学科不断涌现,出现了分子生物学、分子遗传学、分子神经生物学、生态学、仿生学、生物技术等。关于生命及本质、生物体的结构和机能及其各种特性认识的一系列突破,促成了生命科学的飞速发展。生命科学逐渐成为本世纪末及下个世纪的带头学科。

2 加速融合,形成大科学时代

20世纪中期以来,生命科学和其他学科不断交叉和综合,不仅解决了自然界许多重大的理论问题,并且在高层次上开辟了新的技术领域。物理学、化学、计算机科学的发展为生命科学本身的发展提供了有力的研究手段。如正是运用X射线衍射技术阐明了DNA分子的双螺旋三维空间结构,才开创了分子生物学,成为生命科学发展中的里程碑。同时,生命科学的进步也为物理学、数学、化学、信息、材料与工程科学提出了许多新概念、新问题和新思路,促使这些学科在理论和方法上得到发展提高。

3 转化和应用的步伐加快

随着生命科学的飞速发展,它正从高深莫测的理论殿堂快步走入科研、生活、生产等各个方面。从细胞全能性的提出到人工种子,从冷冻胚胎理论到胚胎分割应用于奶牛繁殖,从基因转移到转基因作物的诞生等,都是在短短几年甚至不到一年的时间内完成。

4 实验作用日趋突出

生物学是一门实验科学,观察和实验是生物学基本的研究方法。随着生物学的发展,实验已成为生物学研究的主要方法,特别在生命科学的许多分支学科中。当然,观察与实验并不是彼此对立的两种方法,在科学实验中,观察同样起着关键性的作用。

5 理性占主导地位

原来的生物学是一门静态的描述性学科,主要是对各种生物从外部形态到内部结构及其功能各个层面上做尽可能细致准确的描述,并在感性认识的基础上加以开发利用。随着人类对生命认识的不断深化,定量实验在科学认识中的地位和作用日益增长,许许多多事物和现象的数量关系和图像关系,都需要通过定量实验精确测得。

6 研究的集体化

生命科学中任何一项成果都是集体研究的结晶,绝不是一个人独立研究所能完成的。“人类基因组计划”的实施、含有人凝血因子IX基因整合的转基因山羊在我国培育成功等事例,都是很好的例证。

生物科学的发展对中学生物教育的要求

生命科学和生物技术的迅猛发展,对中学生物教育提出了严峻的挑战:

1 对学生的知识占有程度有了更高的要求

21世纪将是生命科学的世纪。一个人要适应未来社会的发展,必须具备广博而深厚的知识体系。从生物学的研究方向来看,无论是宏观,还是微观,仅仅掌握单一的生物学知识是无法胜任的。从生物学发展趋势来看,今日的尖端科技,明日就可能成为生物科技发展的基础。这就需要学生不断掌握新知识,了解新成就。只有这样,才有可能站在前人的肩上有所发展。

2 对学生的能力有了更高的要求

生命科学是21世纪科学革命的中心,生物技术将成为21世纪第一生产力的重要组成部分。生命科学的发展不仅需要大批的科学家队伍,而且需要更多的将科技成果转化为生产力的应用型生物学人才。今天的学生,明天的栋梁。这就需要从现在起加强对学生的观察能力、思维能力、动手能力和创造能力的培养,其中培养学生思维能力是培养各种能力的核心。它包括培养学生的分析、综合、对比、抽象、概括、判断、推理和自学能力。

3 对学生的非智力因素有了更高的要求

21世纪是高科技时代,充满着人才的竞争。一个优秀的人才只有具备良好的心理素质才能够在高新科技迅速发展和转化的大潮中站稳脚跟。非智力因素是心理素质的一个重要方面,它的内涵非常丰富。在生物教学中要培养学生实事求是的科学态度、团结合作的研究精神、关心他人和社会的责任感、热爱自然的环境意识及坚韧自制的意志品质。

中学生物教育如何适应生命科学的发展

中学生物教育是培养生物科技人才的基础,是21世纪的一项伟大的奠基工程。中学生物教育只有面向生命科学对人才的要求,切实地进行中学生物教育改革,才能适应生命科学的发展。

1 在教学中应突出实验的地位和作用

生物学是一门实验科学。在传统的生物学教学中,实验只是被当作为学生学习生物提供感性材料、验证课本上知识、激发学生学习兴趣的一种方式,形式多为教师演示,内容多为验证性。学生只关注实验结果,而对实验的理论背景和实验设计的方法不加思索。这种重结果轻过程、重接受轻参与的教学活动不利于学生科学素质的提高。教师在教学中应努力创造条件,变验证性实验为探索性实验,变演示实验为分组实验。组织学生参与包括器材准备、材料采集、药品配制、方案设计、具体操作、观察记录、结果分析在内的全过程,加强学生的能力和非智力因素培养。在实验前让学生通过阅读了解实验目的,掌握实验原理,培养学生自学能力。在实验中通过学生主动参与,促使学生眼、手、脑三者并用,在强化学生操作技能的同时,培养学生动手能力,结合具体实验,教会学生一些基本的实验研究方法如对照法、染色法、单因子法、积累法、模拟法等。在实验过程中既要加强学生的主体作用,又要充分发挥教师的主导作用,通过一些具有启发性的问题,引导学生有目的地去观察、分析、思考、探索。让学生在实验中发现问题,并通过思考找出解决问题的方法。把学生的注意力从注重实验结果吸引到“实验目的和原理”“实验材料选择的依据和结论”“实验方案的设计思路”“方案的优缺点及改进方法”等方面上来,培养学生的观察、思维和创造能力。充分发挥课外活动的作用,开展小型科研活动,进行学生分组实验,既可巩固和运用所学的知识,锻炼实际操作能力,又可培养学生团结合作的研究精神。

2 在教学中应加强科学方法论教育

传统生物学教学侧重于权威性事实,只注重学生对知识的识记和应用,而忽视知识的获取过程,忽视对学生进行科学方法论教育,严重影响教学质量和人才的素质。教育要面向未来,面向现代化,就必须切实转变教育观念,把科学方法提高到与科学知识等同的地位,使知识传授与科学方法论教育有机地结合起来。

中学生物涉及的科学方法主要有观察法、调查法、实验法等。在课堂教学时要有意识地结合教材中介绍的一些生物学史上著名的实验和重大发现,如“光合作用是怎样发现的”,引导学生注意科学家们在实验选材、实验设计上的精巧思考和方法,从中受到科学方法论教育。在运用挂图、实验和模型等直观教具进行启发式教学时,通过层层诱导,引导学生对事物进行多方位、多角度的观察,培养学生掌握观察的方法。在实验过程中引导学生积极观察、及时记录、科学分析,培养学生严谨治学、实事求是的科学态度和

严肃认真、一丝不苟的科学作风,坚决反对根据书本结论倒推实验现象和过程的做法。在课外活动中积极创造条件,帮助学生开展科学小实验,指导学生选择课题、设计方案、动手操作、分析整理结果,从而增强科研意识,提高科研能力,学会科学方法。在社会实践中结合生物百项科技活动,带领学生开展调查和研究,如三废污染调查、常见蔬菜品种的调查等。这样不仅锻炼了学生的能力,也使学生在活动中掌握了一些科研方法。

3 在教学内容上要及时介绍生物学的最新发展

我国目前的生物学教育置身于相对封闭的知识体系之中,对“生物—社会”问题关注不够,其重要性难以体现,学生缺乏内在的学习动机。事实上,科学技术发展的原动力在于社会的需求和在社会、生产、生活、发展中的应用,生命科学、生物技术也是如此。人类进入21世纪,面临着科学技术飞速发展和急剧变革的挑战。科技和社会的发展要求我们培养的人才必须掌握现代科技的最新成果。因此在教学中结合现行生物教材内容适当地介绍生命科学的新发展、新成就以及生物学与工业、农业、医药卫生等领域的密切关系,引导学生关注生命科学的发展和成就,培养学生热爱科学的精神,让学生正确认识科学的价值,树立起“科学技术是第一生产力”的观点。充分利用生物活动课这一阵地,成立读书小组,推荐阅读有关生物科技书籍;引导学生收看《人与自然》《科技博览》等科技节目;组织学生外出参观访问;开设专题讲座,如《人类基因组计划》《转基因蔬菜与食用疫苗》《有益微生物的应用价值》等,着重介绍人们关注的人口、环境、粮食、健康等热点问题,并指出这些问题的解决寄希望于生命科学和生物技术的进步。从而加强学生对生命科学的了解和社会责任感的培养,使学生明白,生物教育在个人发展和社会发展中具有不可缺少的作用,进而学好生物学。


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