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生物科學最新研究范文1
科技論文；生物科學素養；文獻檢索
高中生物學教學使用的教材以及生物科技書籍與生物科技新進展存在較大的時差，將生物科技論文中的新觀點、新作法，以及相關的新知識、新成果和新應用傳播給學生，可促進學生對不斷發展的生物科學及其研究的理解和應用，引導學生主動學習，提高生物學學習能力和生物科學素養。
一、科技論文的概述
所謂科技論文是指論證、描述運用科學技術，開展科學研究，獲得一定科研成果的學術性文章。中國國家標準GB7713-87明確指出：“學術論文是某一學術課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創新見解和知識的科學記錄；或是某種已知原理應用于實際中取得新進展的科學總結，用以提供學術會議上宣讀、交流或討論；或在學術刊物上發表；或做其他用途的書面文件?！笨萍颊撐哪荏w現最新的科技成果及科技發展，科技成果已廣泛運用于生產、生活。在高中生物學教學中，有效地運用科技論文，能激發學生的探究欲望，促進學生對生物學的認識，提高生物科學素養。
二、科技論文的選擇
應選擇近期發表的較高水平的科技論文，注意選擇研究角度新穎、涉及生物學熱點話題的研究文章。如學習有關育種知識時，介紹有關華中農業大學科研人員克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，該科研成果可加速水稻“兩系”不育系培育，促進作物雜種優勢利用。引導學生由此相關信息為主題，檢索有關科技論文，讓學生獲取科學性、權威性的基因工程育種的最新科學進展。
還應注意選擇有關促進社會、生產、生活等方面研究的科技論文。例如，在學習“生態環境的保護”時，根據不斷加劇的“霧霾”天氣，引導學生學習《北京一次持續性霧霾過程的階段性特征及影響因子分析》，幫助學生了解北京地區持續性霧霾天氣過程中的氣象因素和氣溶膠演變特征。學生結合“霧霾”天氣親身體驗，加深了對“霧霾”天氣的了解，提高保護環境的意識，有利于學生掌握生物科學知識，運用所學的知識解決現實生活中的問題。許多實驗驗證性的科技論文包含有實驗材料、實驗方法、實驗結果、討論和結論，不僅具有科學的、最新的實驗技術和方法，還有翔實的實驗數據，讓學生易于理解實驗過程、實驗數據和結論之間的關系，體現科技論文的應用價值與社會意義。
三、科技論文的教學應用
首先在課堂上為每位學生提供一份論文，要求學生圍繞“文章的研究的目、研究的對象、研究的結論或結果、研究的問題對社會或研究領域有什么影響”等一系列問題進行閱讀，培養學生快速地獲取有關信息的 能力。
然后指導學生羅列論文中相關的生物學概念和難理解的專業名詞，并嘗試理清生物學概念與難理解的專業名詞之間的關系，通過新情境的構建，培養學生對知識的理解、分析、應用等遷移能力，為理解實驗和科學進展打下良好基礎。
科技論文表述的實驗原理和步驟等具有前瞻性，專業性比較強，學生難以理解。課堂教學時教師應簡要地解釋實驗過程，引導學生理解新的實驗方法和實驗設計，嘗試用通俗易懂的文字簡化復雜的實驗條件和方法，設計相關類似的實驗，提高學生的實驗設計能力。
四、科技論文的教育價值
1.促進學生學會文獻檢索
指導學生從公共媒體如報紙、公共科學雜志，比如《新科學家》《科學新聞》或者中國知網等相關網站，采用“文獻檢索方法”“數據庫檢索方法”“出版物檢索方法”，使用關鍵詞搜索，在論文期刊上網站上或搜尋合適的論文，比如早期原創性研究論文，進行對比閱讀，培養學生學會求知、學會學習，掌握認識世界的工具、學會最迅速、最有效地獲取信息、處理信息和運用信息的能力。
2.促進學生對生物學核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和規律之上的對生物學核心問題認識和理解，從不同的角度闡釋生命的本質，有利于幫助學生理解與掌握生物學主干知識。在有關“光合作用、呼吸作用”等核心概念學習中，以關鍵詞“光合作用、呼吸作用、影響光合作用、呼吸作用速率等”檢索到《不同營養條件對金魚藻凈化作用及其生理生態的影響》《靜止和充氣培養條件下光強對龍須菜光合生理效應的影響》等科技論文，通過學習，拓寬視野，加深對光合作用速率、光合效率、凈光合作用速率等生物學核心概念理解和掌握。
3.提高學生圖文轉換和圖表處理能力
生物科學經常以生物繪圖或圖表方式呈現科學研究方法或成果，在教學中嘗試將論文的數據用簡化的圖表進行特殊處理，剔除冗余信息，并將圖表與文字相結合，培養學生科學思維和習慣，提高圖文轉換和圖表處理能力，加深對新的科學實驗的理解。
4.提高學生解決問題能力
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關鍵詞：現代生物科學 傳統中醫藥學 結合 應用
就我國目前廣泛流行和應用的醫學體系來說，主要包括現代生物科學和傳統中醫藥學。中醫藥學有著漫長的發展歷史，是我國長期臨證實踐的積累和總結，也是我國傳統文化傳承和發展的重要結晶。對于現代生物科學而言，其基于現代的科學技術研究成果，以最新的科技為支撐，是由國外產生發展而來。目前我國醫用治療護理對于兩種醫學體系均有應用，但兩者的結合性并不強，未能發揮兩者的優勢和長處。這就要求我國在發展不同醫學體系的同時，強化兩者的結合應用研究。
一、現代生物科學和傳統中醫藥學概述
（一）現代生物科學概述
所謂現代生物科學，指的是利用一定的技術手段，對生物有機體于分子和細胞水平進行有效的設計和操作，實現物種質量的改良，并優化生命大分子的物質或特性。當前的現代生物科學包括多個核心技術，以基因工程為核心，以細胞工程、發酵工程和酶工程等為組成部分?，F代生物科學的應用范圍較為廣泛，不僅醫藥衛生領域能夠有效利用，化學、能源和冶金等工業領域均能有效利用。其中醫藥衛生領域是最早且應用最廣泛、效果最為顯著的一個領域。
（二）傳統中醫藥學概述
傳統中醫藥學以我國長期的臨床實踐和豐富的傳統文化為基礎，逐步發展形成醫學理論和實踐體系。中醫藥學以整體觀念作為核心思想，并通過辨證論治作為主要的實踐指導。中醫藥學認為人體是有機整體，通過整體和功能、時間和空間的有機統一角度，在認識人體生命現象的基礎上，逐步探討并延伸出醫學命題，形成一套具有中國特色的醫學體系。
二、傳統中醫藥學對現代生物科學發展的啟示
隨著全球化進程的不斷推進，我國與世界的交流和互動越來越頻繁，在醫學的探討和交流關系上也更加密切。傳統中醫藥學憑借其獨特的醫學理念，不僅在醫用治療和護理上有著顯著優勢，對于現代生物科學發展也有著重要的啟示。
傳統中醫藥學以整體觀作為理論研究和醫療實踐的指導思想，以陰和陽來概括人體生理和病理特征，通過陰陽的矛盾中和來探討人體生命動態平衡問題，并逐步延伸到自然藥物的生物屬性上。中醫藥學中對于機體整體功能的關注以及機體病理變化與自然動植物性能的系統化分析，均與現代生物藥學不謀而合。傳統中醫藥學累積的中藥復方復雜且繁多，化學成分復雜，為現代生物科學研究提供了巨大寶庫。就目前而言，青蒿素和三氧化二砷等藥物，均是由傳統中醫藥學中的復方中提煉而來。通過對復方活性成分的追蹤，得出能用于實踐生產和醫用治療的藥物。此外，從茵陳蒿湯中發現二甲基和七葉苷原等，為遺傳和獲得性黃疸治療提供了新的視角和突破。
三、現代生物科學對中醫藥學發展的啟示和幫助
現代生物科學借助于不斷發展的現代科技，其不僅實現了自身醫學體系的發展，還對中醫藥學產生巨大的推動和促進作用。尤其是現代生物科學傳感技術的發展，使得中醫藥學的傳感技術應用也有了巨大進步。
首先，現代生物科學中的物理傳感器催生了中醫脈診儀。利用傳感器探頭采集患者的脈象信息，實現了中醫脈診的定量化和標準化。其次，在化學傳感器基礎上產生的經絡傳感針，不僅實現了中醫針刺理法的醫治目的，還能對人體微區進行動態監測。此外，基于仿生傳感器產生的中醫藥嗅覺味覺研究，實現了中藥藥性和五味的定性分析，且通過定量描述，為中藥理論現代化提供有力支持?？偠灾?，現代生物科學的現代技術能夠極大幫助傳統中醫藥學的延伸和發展，一方面不斷提升中醫診斷治療的準確性，另一方面則極大推動了中藥理論研究的現代化。
四、結語
現代醫學的發展必將是優勢共長和多元融合的發展方向，現代生物科學和傳統中醫藥學有著各自的優勢和長處，實現兩者的共同促進和結合，是我國醫學研究和實踐者必須重點關注的內容。利用現代生物科學提升傳統中醫藥學的技術水平，并以傳統中醫藥學來拓寬現代生物科學的研究領域和范疇，才能為人類醫學水平的提高提供強勁動力。
參考文獻：
[1]史大卓，劉京，康景軒.傳統中醫藥學和現代系統生物醫學的碰撞和啟示[J].中醫雜志，2007，（12）.
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【關鍵詞】生物學史教育；素養；策略
中學生物課程標準明確提出：“學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神。這對提高學生的科學素養是很有意義的”。那么，在高中生物教學中，我們應該如何進行生物學史教育呢？下面我就談談自己的一些基本策略：
策略一：利用生物學史的材料進行探究
施瓦布在“教師手冊”中說：“作為探究的科學教學的本質是讓學生理解在科學發現過程中，問題是怎樣提出的，如何得到驗證的，最后又是怎樣得出結論的?！彼牙每茖W史為素材的探究稱作對“探究”的探究。
利用生物學史的材料進行探究，是生物學教學中常用的一種方法。我們生物教師應該根據新課標的要求，利用生物學史的材料設計好自己的教案。在教學的過程中，利用已經收集的材料以及多媒體課件的展示，帶領學生進入科學家探究的工作過程中，并能讓他們領悟科學家是如何進行探究的，他們的方法，他們的思路又是如何的，同時體驗科學家對科學探索的精神。例如在生長素的發現過程的教學中，我首先提出問題：為什么陽臺上的盆栽植物總是彎向光的方向生長呢？向日葵的花盤總是跟著太陽轉呢？讓學生自己討論，并說出他們各自的想法。此時，我就告訴學生早在1880年達爾文就利用了金絲雀藕草的胚芽鞘對植物彎向光源生長進行了研究，此后詹森、拜爾、溫特等幾位科學家也利用胚芽鞘進行進一步的研究。之后我利用多媒體課件分別展示達爾文及幾位科學家所做的實驗，讓學生討論，發現實驗的不足以及總結實驗的結論，跟著科學家的腳步一步步來探索生長素的發現，最后學生歸納總結植物向光性的原因。這樣不僅解決了問題，還有助于培養學生運用科學的方法解決問題的能力，也讓他們體驗了科學發現是一個不斷深化的過程。
策略二：提高教師對教育功能的認識
眾所周知，教師是傳授知識的主體，教材是教師教學的工具，能否發揮教材教育功能的關鍵在教師。同樣，為了有效發揮生物學史教材的教育功能，生物教師本身也必須具有較高的生物學史素養，這樣才能在掌握生物學史知識的基礎上，從認識生物學史的角度，來把握生物科學的發展軌跡與規律，才能挖掘生物學史的教育功能。不僅如此，提高生物學史的認識對教師全面發展和把握生物學科的知識體系，提高自身的教學水平具有長遠的意義。
策略三：對生物規律進行合理的總結
生物學史教學作為一種教學活動，必然有其自身的規律，只有掌握了這些規律，才能進行有效地教學，才能使教學達到預期的目的。生物學史教學有著多方面的規律，目前需要盡快認識和把握的，如生物學史科學與知識、技能教學之間的關系；生物學史教學內容之間的關系，如科學家故事、科學探索的背景、科學發現過程、方法論等之間的關系等。教師對這些關系的認識、協調與處理，既是提高生物教學質量的基礎，也是保證其健康發展的條件。只有當真正解決好生物學史教學與知識，技能教學之間的關系，才能保證生物教學質量的全面提高，才能促進學生思想品德、科學素質、智力和操作技能的均衡發展，而不致走向顧此失彼、矯枉過正的偏頗境地，甚至阻礙了生物教學的正常開展。
策略四：開展生物教學實踐研究
由于應試教育，使目前生物學史教學被相當多的生物教師所輕視，從而使教學方法較為落后，一般僅限于傳統講授的教學方法，這種教學不可能充分體現完整生物史的教育功能和思想。為此，廣大教師必須重視生物學史教育，有計劃地組織生物教師在實踐中開展生物學史教育研究，深入分析教材內容，適當補充科學史料，積極改進教學方法，最終能真正達到素質教育的目的。例如在高中生物教材中作為課程內容要素的科學史有：植物生長素的發現過程、人類對遺傳物質的探索過程、光合作用的探究歷程等，而僅僅作為素材的科學史有：穩態概念的提出和發展、促胰液素的發現、細胞膜結構的探索歷程等。教材中的生物學史的內容還遠遠不夠。因此，教師應進行生物學史教材的分析，適當補充有關科學探索的背景、科學發現過程以及方法論方面的生物學史材料，挖掘教材的教育功能。提高學生學習的興趣和能力，促使學生動手學習科學發展歷史，領會科學精神，掌握科學思維方法，提高學生的科學素質。
策略五：搜集各種生物科技信息
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關鍵詞：基礎；知識網絡；生物科學素養； 心理特點
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B 文章編號：1006-5962（2013）06-0250-01
新課程改革至今，使我國的基礎教育發生了巨大的變化，特別是在提高教學有效性上做出了積極的努力，也取得了一定的實質性進展。那么，在新課程理念指導下，如何指導學生進行高考有效復習，既能提高成績，又能提高學生學科素養，就生物學科，談一下高三生物復習的三個重要環節。
1 梳理知識，夯實基礎
"題在書外，理在書中"是近年來高考命題的一個重要原則，因此在高三生物復習過程中，基本概念、規律、方法、技巧要落到實處，準確掌握基礎知識的內涵和外延，做到融會貫通。高三生物復習中不能脫離課本和考綱，要正確理解《考試說明》中的考試目標，針對基礎知識和基礎能力的培養應從以下四個目標入手：
1.1 對生物科學基礎知識的理解能力。重視能力和素質的考查是新一輪高考改革的一個特點，考能力離不開知識的載體作用，離開了知識的積累，能力很難形成。強調對生物科學基本知識的考查，并不是要求學生死記硬背生物科學的某些專業名詞、術語，而是要求學生能夠解釋和說明所學生物科學基本知識的含義，并能用適當的形式（如文字、圖或表）進行表達。這個目標分為三條：⑴理解生物科學的基本概念、原理和規律。不但要知道它們的含義，還要知道它們的前因后果、適用條件，以及相關概念之間的聯系和區別。⑵定量描述生物科學的現象和規律。包括用數學知識處理生物問題，以及用簡單的圖、表和數據描述生命活動的特征等方面。⑶了解生物科學發展的最新成就和成果及其對社會發展的影響。
1.2 設計和完成實驗的能力。生物科學是實驗性科學，科學概念、原理和規律都是由實驗推導和論證的。生物科學的重要知識常伴有實驗是現行高中教材的一個重要特點。了解實驗目的、實驗原理和實驗步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會觀察和分析實驗現象，解釋實驗結果（數據），并得出實驗結論，對基礎知識的理解具有重要意義。
1.3 能讀懂生物科學方面的資料。人們對自然界的各種現象和規律通常是用文字和圖表來描述的。與文字相比，圖表描述生物科學的研究成果具有直觀形象的特點，要求學生能從圖表中提取所需的信息，并具備基本的生物科學知識以及判斷、推理和計算能力。
1.4 對生物科學基本知識的應用能力。學習生物科學的基本知識僅僅停留在理解上是不夠的，還要能在理解的基礎上，懂得生物科學知識的實用性和社會價值。
2 穿珠結網，構建網絡體系
建構主義認為，學習的過程是學生主動建構知識的過程。美國心理學家J.S布魯納（J.S.Brunner）認為，只有當新舊知識密切聯系在一起時，學生才容易記住這些知識，而加強知識聯系的重要方式是借助知識本身建立知識體系。
2.1 構建學科知識體系 。高三生物復習時，更容易借助知識本身建立知識體系。因為高三學生對書本知識已經有一定的認識，只是這種認識可能是凌亂的、分散的，而此時若引導學生抓住主干，建構知識體系，形成知識網絡，那么復習效果必然事半功倍。
弄清知識間的內在聯系，是學科能力向綜合能力轉化的知識基礎。能力是建立在知識這個載體上的。例如生命的物質和結構系統、生命的自我更新和調節系統、生命的自我復制和發育系統以及生物與環境關系系統，這四大系統共同構成全書的知識系統。在復習過程中，將知識系統化、網絡化，才有利于知識的遷移，這是實現學科能力向綜合能力轉化的基礎。
2.2 專題復習，培養綜合能力。就生物本身的復習而言，先構建知識體系，配合經典題例，將主干知識、重點知識向縱橫方向引申和擴展，之后再整合知識網絡系統進行專題復習。
（1）按知識分專題--體系專題，利用知識輻射法和概念圖建立起完整的知識體系
（2）按實驗分專題--實驗專題，如：驗證性實驗，對實驗操作、原理、程序、現象和結論的分析、歸納、總結。
（3）按題型分專題--題型專題，如：曲線坐標和圖形圖表能力的培養，遺傳規律題的數據分析和概率計算能力的培養
（4）按熱點分專題--熱點專題，如：基因工程、西部大開發等專題復習應有主次、輕重之分，當然各專題之間并不是獨立的，而是要形成一個整體，并運用自如。在最后沖刺階段留有一些時間進行熱點問題和題型分類復習，以提高這方面的應試能力。
3 調整心態，激發潛能
健康積極的心態是提高復習效率的重要保證，也是高考成功的關鍵，培養良好的心理素質與科學素質的培養同樣重要。高三學生具有什么樣的心理特點，在平時的教學工作中針對這些特點有目的的進行調整，從而最大程度的提高生物復習的有效性。
（1）學習動機更加現實。 高三學生由于知識經驗及其儲備的豐富和認識能力的提高，對生物學科學習的意義、作用有了比較正確的認識，能夠主動去學習。
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我們知道,有絲分裂是細胞分裂中最基本的一種形式。細胞在分裂過程中染色體被同時復制,進而形成的兩個子細胞都有與親代相同數目的染色體。這種親代細胞的染色體在經過復制以后能夠被精確分配到兩個子細胞當中,而這種染色體上所含有的遺傳物質也能夠通過復制、分裂過程傳遞到子細胞當中,進而使得有絲分裂親代與子代之間始終保持著一種遺傳形狀的穩定性。這也正是生物有絲分裂的一般過程。本文所研究的植物細胞有絲分裂也歸屬于這一范疇當中。然而大量的實踐研究結果使我們認識到:如果在課堂實驗教學中一成不變的按照教材中洋蔥根尖的培養方式、藥品試劑配制比例或是制片方式進行實驗,植物細胞有絲分裂實驗所取得的效果會不太明顯,甚至存在失敗的可能,實驗觀察的價值也不夠高。因而,如何在不斷的實踐探索中,立足于教材,高于教材,總結整理出能夠正確獲取實驗反應結果的實驗過程已成為當前相關教職員工最亟待解決的問題之一。筆者現提出以下發現,以供參考。
1植物細胞有絲分裂實驗中材料的選擇
按新課程改革后生物科學學科的教學進度來說,觀察植物細胞有絲分裂實驗一般來說安排在每年的9月下旬～10月中旬。按照洋蔥的生長周期來說,洋蔥的采購應該提前3～4個月,也就是在6月下旬的時候進行。而這個時候恰好也是采購洋蔥的最佳時期。6月下旬左右的洋蔥是最新上市的洋蔥,未經過加工與冷藏處理,確保了洋蔥植物的高質量生根率。專職人員采購來的洋蔥需要統一攤放在陰涼通風位置,在3個多月的休眠時間內使洋蔥樣本的各方面生物性能均得到最大限度發揮,進而使后續觀察實驗能夠取得較為明確的成效。
2植物細胞有絲分裂實驗中洋蔥根尖的培養
按照生物科學學科教材中的相關規定,洋蔥植物根尖的培養一般來說是放置在盛滿水的廣口瓶當中。然而多次的實驗觀察使筆者發現,這種洋蔥植物根尖的培養方式極易受到室內溫度的影響,根尖成型的速度會依據室溫的變化而發生相應改變,根尖的培養不易控制,在加上廣口瓶需要日換水1～2次,根尖培育前期的準備工作量比較大。而高中階段生物科學學科需要觀察這一實驗反應的學生眾多,教材所列舉的根尖培養方式培養緩慢且效率不高,與大量的學生需求之間形成了激烈的矛盾。因此,筆者提出一種新型的洋蔥植物根尖培養方式―― 將草木灰與細沙按照1∶4的比例攪拌混合均勻,在加入一定比例的水(以不溢出容器而充分潤濕攪拌物為標準),將洋蔥植物外層老皮剝離之后半部埋入調制好的“土壤”當中,完成整個洋蔥根尖的培養工作。經觀察發現,這種洋蔥根尖培養方式所培養的根尖生根率特別高,所生長根尖的各項生物特征均表現明顯,特別值得一提的是:這種培養方式下洋蔥植物根尖的培育僅僅需要2～3天的時間,滿足了大量學生對于這一觀察實驗的實驗原材料需求,且細胞分裂的反映過程也會更加明顯。
3植物細胞有絲分裂實驗中染液的配置
按照生物科學學科教材中有關植物細胞有絲分裂試驗中染液的配置標準,在實驗過程中我們所選用的染液試劑應當為0.01g/mL比例濃度的龍膽紫溶液。但在這種染液試劑配置下所進行的洋蔥細胞有絲分裂實驗中,學生普遍反應染液的濃度過高,整個洋蔥根尖細胞在染液滲透下顏色偏深,無法看清細胞內的染色體組成結構,細胞的分裂與再造過程進而也就無法全面的呈現在學生面前。因此,筆者根據多年的實踐工作經驗,對該染液試劑濃度進行了多次試用,最終確定該觀察實驗應選用0.002g/mL質量濃度比列的龍膽紫溶液作為染液配備試劑,在確保染液能夠及時、全面滲透進根尖細胞的基礎之上,使細胞染色體的分裂反應更加明顯。
4植物細胞有絲分裂試驗中裝片的制作
按照生物科學學科教材中有關植物細胞有絲分裂試驗中裝片的制作技術與步驟要求,我們應當在洋蔥植物根尖2mm～3mm之間進行根尖的減取與分離工作,進而將所取得的實驗樣本進行裝片制作。一般來說,在洋蔥根尖樣本進行裝片前期加工處理中,我們需要按照解離、漂洗、染色的順序對其進行處理,才能確保所制作的實驗樣片能夠涵蓋洋蔥根尖的一系列生物特性。然而筆者在親身實驗過程中卻發現這樣一個問題:如果按照教材中所規定的2mm～3mm對洋蔥植物根尖進行剪去,那么所取得的根尖乳白色尖頭在解離加工處理中就已經軟化,此時如果再在漂白環節用鑷子夾取這一部分進行操作,那么根尖樣本的尖頭就很有可能被破壞或是生物形態表現不完整。進而在進行染色環節中,質量體積已經縮小的根尖樣本浸泡在染色試劑當中,不易發現,如果發現不及時的話勢必也會對整個觀察實驗的反應效果產生一定影響。因此,筆者認為,我們在剪取洋蔥植物根尖的時候應當稍稍將預留長度擴大一些,以5mm～6mm為宜。
5結語
總而言之,觀察植物細胞有絲分裂的實驗是新課程改革背景下生物科學學科最基本的觀察實驗之一。只有在實驗中不斷的去探索,去發現,去優化,才能夠使整個觀察實驗起到事半功倍的教學效果,這對于激發學生生物科學學科學習積極性及主動性而言都是至關重要的。
參考文獻
[1] 柯達珊.一種“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗的新方法[J].實驗教學與儀器,2010(10).
[2] 盧小玉,張豪.“觀察植物細胞有絲分裂實驗”的整體優化設計[J].生物學通報,2007(7).
生物科學最新研究范文6
關鍵詞: 高中生物 遺傳與進化 STS教育
自20世紀80年代以來,STS的理念和教育模式作為科學教育領域內的一種新的嘗試得到了世界眾多國家的認同,成為世界科學教育改革的一個重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科學、技術和社會)的英文縮寫,是研究科學、技術與社會的相互關系,以及科學技術服務于社會生產、生活及發展的科學教育思想,它要求學生懂得科學知識的應用,知道科學技術與社會之間的相互影響和作用,培養學生關注社會的意識,并能以正確的價值觀和方法解決科技發展所帶來的社會問題。
《普通高中生物課程標準(實驗)》在課程性質部分明確指出:“高中生物課程將在義務教育基礎上,進一步提高學生的生物學素養。尤其是發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生形成正確的世界觀和價值觀?！?/p>
“遺傳與進化”是高中生物必修模塊,它是生物學的一個基礎和核心內容,也是生物科學與社會、個人生活關系最密切的領域,在本部分內容里包含遺傳的細胞基礎、分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異、人類遺傳病、生物的進化六部分,該模塊主要從細胞水平和分子水平闡述生命的延續性及生物進化的過程和原因。本文以該模塊為切入點,對STS教育在生物學中的滲透進行探討。
一、系統化生物學知識,在教學中貫穿STS教育
生物具有嚴整的結構,通過代謝表現為生長、繁殖等生命現象,具有應激性,能夠適應并影響環境,因此生物學的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有著一定關聯。在教學中,教師應心中有STS理念,在有意識地引導學生在學習生物學知識、技能的同時,建立起生物科技與社會的教育觀念。
例如:學習細胞分裂知識后,分析細胞分裂中DNA、染色體變化規律,推導DNA與生物的遺傳相關,通過“Avery實驗、噬菌體侵染細菌實驗”證明“DNA是主要的遺傳物質”,繼續追問思考:作為遺傳物質應該具備什么條件?為什么DNA可以作為遺傳物質?通過了解沃森和克里克成功的奧秘引出DNA結構、功能、中心法則這些遺傳學的基本知識,由此引導學生關注:人類基因組計劃、中國超級雜交水稻基因組計劃、親子鑒定、基因診斷與治療、生物技術制藥和研制疫苗、艾滋病病毒的遺傳機理、基因工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、轉基因食品、害蟲和病原體抗藥性形成、干細胞的應用、克隆技術、人體器官移植、組織培養、朊病毒等,這些都是極好的STS教育素材,教師只要隨心巧用,必可達到良好的STS教育效果。
可遺傳的變異為生物的進化提供選擇的材料,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,推進了生物的進化,學生沿著達爾文的思路,能了解達爾文的自然選擇學說模型,教師提示學生達爾文進化學說的局限,能激發學生深入探究了解現代生物進化學說。不同的物種之間,生物和環境之間,在相互影響中不斷進化和發展,即共同進化。至此,又很自然地把生物與環境的相關知識水到渠成的聯系起來,在生物與環境里,生物性污染、生物凈化、生物資源合理利用、綠色消費等又是滲透STS教育的良好素材。
以上的知識梳理只是一個示例,在任何一個模塊的學習中,任何一個生物學的基本概念和規律的拓展,均可以作為主線將STS生物學知識框架建構。教師心中應有生物整體的概念,善于從不同角度把STS教育落實于生物教學實踐中。
二、穿插應用生物科學史,滲透STS教育
生物科學史是一部科學發展的歷史,它揭示了人類生命科學的發展規律,蘊含著豐富的STS教育材料。如孟德爾、摩爾根在經典遺傳學上的貢獻、我國首次人工合成結晶牛胰島素和酵母丙氨酸轉運核糖核酸、袁隆平兩系雜交水稻法、DNA雙螺旋結構提出、《寂靜的春天》帶來的環保革命等,生物科學史為我們展示了生物科學事實、概念、原理、方法,以及技術發明的歷史背景、發展歷程、現實應用,對于學生深入了解生物學原理、生物學實驗設計的基本思路、掌握科學研究的一般方法,提供了極好的范例,同時,從生命科學的發展史來看,每一項成就的獲得無一不是生物學家們不斷思考、不斷探索,甚至是不斷失敗后反復實驗而獲得的成功,因此生物科學史在教學中的融合,既有助于學生理解知識和概念,培養科學思維,形成良好的知識結構,理解科學研究方法,掌握生物科學概念原理,又有利于培養學生科學態度和形成正確的價值觀。
例如,“基因的分離定律”可以采用以下教學步驟:(1)問題引導,設疑激趣:簡單解釋“融合遺傳”的觀點,預測孟德爾豌豆雜交實驗F1會是什么樣顏色?實際結果F1紫色,與“融合理論”不符合,怎么解釋?(2)設問:在孟德爾豌豆雜交實驗里為什么F1全是高莖?矮莖消失了嗎?F2為什么會出現3∶1這樣的結果?是偶然的嗎?怎么解釋孟德爾的發現?(3)帶著疑問,引導學生思考孟德爾對該實驗現象的解釋;它與“融合理論”的本質區別是什么?孟德爾的解釋是否合理呢?怎么檢驗它的正確性?(4)介紹“假說―演繹法”,指導學生繪制一對相對性狀的遺傳圖解,理解測交實驗過程,預測測交實驗結果,領悟“假說―演繹法”在科學實驗研究中的價值。(5)師生共同歸納總結孟德爾基因分離定律的實質,并組織模擬性狀分離比實驗,體會模型意義。(6)介紹孟德爾定律在生產實踐上的應用。通過設疑探究模擬孟德爾關于基因分離定律的過程,再現生物學家的實驗設計和操作,讓學生親身體驗和感受科學探究過程,學生能夠較好理解基因的分離定律實質,理解“生物―技術―社會”之間的關系,并對“觀察、發現問題―分析問題、假設―實驗設計、驗證―歸納總結”的一般研究過程有了真實的體驗,實現知識(分離定律)、技能(科學研究方法)目標的達成。
三、情境創設、課堂引導,落實STS教育
建構主義觀點認為:知識是從情境和活動中來的,學習是在真實的活動和社會性的互動里發生的,情境教學是教學研究中的一個重要問題,所謂“情境教學”,就是“從情與境、情與辭、情與理,情與全面發展的辯證關系出發,創設典型的場景,激起兒童熱烈的情緒,把情感活動和認識活動結合起來,所創建的一種教學模式”,即“情境教學”指的是教師人為“創設”的情境中所進行的教學。[1]創設情境的目的或激發學習興趣,或啟迪思維,總的來說是為實現有效的教學服務,因此創設恰當的教學情境,開展STS教育活動,是生物教師的基本素質和能力體現。如學習“性別決定和伴性遺傳”的內容時,我先給學生展示一位男明星和一位女明星的照片,設問:人都是由受精卵發育而來,為什么有的發育成雄性,有點發育成雌性?再講述“色盲的發現”“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?為什么會出現這樣的情形呢?面對可能出現的不同的遺傳病,如果你是一個遺傳咨詢師,你怎么給一個懷孕的母親進行遺傳咨詢?在這樣創設的提問情境,學生產生了價值取向,注意力集中,認真思考,為相關知識的學習做好了準備。隨著一個個問題的解決,學生較好掌握了知識,同時在假設的情景里應用所學習知識分析問題,解決問題,“科學、技術、社會”的意識也自然地融入在教學活動中。
四、活動延伸,課外拓展STS教育
課堂教學的時間是有限的,因此教師在做好課堂教學的活動的同時,應充分組織學生圍繞與生物學有關的科學、技術及社會問題開展以學生為主體,以實踐性、趣味性為主要特征的活動課,對生物學課堂教予以必要延伸和拓展補充。如舉辦“基因工程和轉基因技術”“克隆技術與人類未來”“人類基因組計劃”等專題講座,進行“生物與人類未來”“環境污染”“健康與生命”“健康與營養”等專題調查,推薦適合中學生的科普讀物,收集報刊雜志上最新科技發展動態,開展閱讀競賽活動,進行小制作、小發明、小實驗等豐富多彩的活動。學生通過活動的參與,能鞏固已學的生物學知識,學和合作與分享,認識體會生物學科學的重要性,養成關注與生物學有關的社會問題的習慣,自覺運用生物學的相關知識解決人類面臨的社會問題。
當今世界,生命科學日新月異,生物工程、克隆技術、轉基因技術、人類基因組計劃的研究在環境保護、醫藥生產和疾病預治等方面發揮巨大作用的背景下,在新課程理念的指導下,生物教學與STS教育相結合,把知識與應用、科技進步與社會發展,價值觀與關注社會的理念融于教學過程中,能使生物教學的內容更趨于完整。教師應立足于社會生活中的實際情況和問題,利用好教材,使學生能夠積極思考,理解生物科學與技術在社會中的作用及反作用,作出判斷和決策,主動學習,尋求當今社會發展中的生物科學、技術運用的最佳方案,培養科學的價值觀,具有對社會問題進行預測、判斷、決策和解決的能力,使生物學科教學真正著眼于每個學生的全面發展和終身發展的需要,真正全面提高學生的生物科學素養。
參考文獻:
