時間:2023-10-09 11:02:18
導語:在生命科學與人類的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。
1.1非生物專業學生對學習“生命科學”課程意義的問卷結果及分析表2是對問卷進行顯著性檢驗后的結果,其對應的卡方值為26.179,p<0.001,差異極顯著.說明組別與選項之間呈現極顯著的相關關系.由表2可知,無論是非生物專業的工科學生還是文科學生,不分男女,有64.3%的人都贊同開設“生命科學”通識素質課,這一結果與蘭州大學生命科學學院對非生物專業學生問卷調查的結論是一致的,該校78.73%的非生物專業學生認為“開設‘生命科學’通識素質課有意義”.[2]此外,還有23.8%的學生觀點不清,可能與一些學生長期被動接受知識,在學習上缺乏主觀能動性有關.值得警惕的是,有超過10%的學生不認同“生命科學”課程,筆者認為這部分學生可能有比較狹隘的專業思想,平時不注意多元知識的攝取;亦或是一直以來沒有獲得過來自學校以及家庭的生命教育,因而由于知識的匱乏而導致興趣的喪失.另外,無論工科學生還是文科學生,在不認同“生命科學”通識素質課的學生中,女生所占的人數和比例遠大于男生,這是否與女生對女性社會角色定位和專業的認同度較高有關,有待進一步研究。顯然,對此題進行問卷的目的是想了解非生物專業的工科男女學生和文科男女學生對開設“生命科學”課程的“價值”的認識.良好的價值觀是學生學習課程“基本態度”的核心要素.了解學生的真實思想就能針對性地對學生進行價值引導,使“生命科學”的素質教育獲得良好的教學效果.從此題的問卷結果看,高達35.6%的學生對開設“生命科學”課程———這門具有素質教育意義課程的不認同,學生這種對與人類自身生存和發展息息相關的“生命科學”不認同的情形應引起學校和教育工作者高度關注.
1.2非生物專業學生對“你選修生命科學課程的目的”的問卷結果及分析表3是對問卷進行顯著性檢驗后的結果,其對應的卡方值為31.265,p<0.001,差異極顯著.說明組別與選項之間呈現極顯著的相關關系.由表3可知,出于主動目的積極獲取知識的需要而選擇該課程的同學占到總人數的54%(“喜歡”占26.2%和“就業需要”占27.8%);為滿足短暫利益(獲得學分)而選擇的占16.7%;另有近29.4%的學生只是被動的接收學校的要求.其中有趣的現象是,工科學生有29.4%(“喜歡”占8.0%和“就業需要”占21.4%)的學生是出于喜歡或就業目的而主動選擇該課程的,有10.4%的受訪工科學生是被動接受該門課程的(“獲得學分”占4.0%,“學校要求”占6.4%);文科學生有23%的人是出于學校的要求而被動接受,另有12.7%的學生為了“獲得學分”而被動接受,出于“喜歡”或“就業需要”主動選擇的學生只占24.7%,這一比例略低于工科學生.對此題進行問卷的目的是想了解非生命科學的工科男女學生和文科男女學生對選修“生命科學”課程的行為動機.價值觀是一個上位的心理特征,它解決的是人認識一件事情是否“有價值”的問題,但“有價值”的上位概念之下還有一個行為動機取向,同樣有動機高低之分.從一定意義上講,良好的學習目的性(動機)和學生的學習主動性(行為)與教學效果呈正向關.從學生對選修“生命科學”課程的行為動機取向看,有近五成學生是被動和消極的.其原因可能有二:一是許多學生對選修“生命科學”課程價值的認識不高,因此不能端正學習行為動機.二是可能與我國學生長期以來被動接受教育所形成的“缺乏自主意識”的個性特質有關,因此,造成29.8%的學生學習目的是聽從于“學校要求”,16.7%的學生學習目的是為了“學分”.華東師范大學對學生進行訪談后的研究也證實了學生中存在學習通識教育課程是為了“混學分”的嚴重的現象.[3]近幾十年來,盡管我國教育界的有識之士一直在呼吁要加強學生素質教育,要增強學生的主體意識,但應試教育主宰教育的情況并沒得到根本的改變,學生不知如何學習,如何選擇,如何思考的問題依然是學生學習行為中較為突出的問題.
1.3非生物專業學生對“你對生命科學課程學分與學時安排的要求”的問卷結果及分析表4是對問卷進行顯著性檢驗后的結果,其對應的卡方值為24.256,p為0.004,差異極顯著.說明組別與選項之間呈現極顯著的相關關系.由表4可知,無論工科還是文科,亦不分男女生,均傾向于素質通識課的學時數以16-24學時為宜.對此題進行問卷的目的是想了解非生命科學的工科男女學生和文科男女學生對選修“生命科學”課程“重要性”的認識.從表4呈現的問卷結果看,47.6%的學生要求“生命科學”課程授課學時為16;39.7%的學生要求“生命科學”課程授課學時為24;7.9%的學生要求“生命科學”課程授課學時為32;4.8%的學生要求“生命科學”課程授課學時為48.換句話說,隨著“生命科學”課程授課學時的增加,學生對“生命科學”課程授課學時的訴求呈遞減趨勢.這一結果與蘭州大學生命科學學院對非生物專業學生問卷調查的結果有很大的差異性.蘭州大學生命科學學院問卷調查的結果是,1.44%學生希望“生命科學”課程授課24學時;11.78%學生希望“生命科學”課程授課32學時;4.31%學生希望“生命科學”課程授課40學時;71.26%學生希望“生命科學”課程授課48學時;11.21%學生希望“生命科學”課程授課64學時.[2]合肥學院非生物專業學生與蘭州大學非生物專業學生對“生命科學”課程“重要性”的認知產生如此之大的偏差,究竟是學生認識水平的差異,還是兩所高校學生學習負擔的不同所帶來的結果,有待進一步研究.盡管學生對授課學時要求的多寡,并不一定邏輯地反映學生對“生命科學”課程“重要性”的認識,但作為一門既有豐富內容又與人類自身生存和發展密切相關的“生命科學”課程的有效教學是需要一定的基本學時做保證的.在歐美發達國家的許多著名大學,非生物專業的學生選修“生命科學”課程授課學時高達80學時.從中不難看出,“生命科學”課程一定量的授課學時在實施通識教育,提高學生素質的教育活動中重要意義.
1.4非生物專業學生對“‘生命科學’課程是否需要實驗配套”的問卷結果及分析表5對應的卡方值為22.754,p為0.007,差異極顯著.說明組別與選項之間呈現極顯著的相關關系.由表5可知,有75.4%的受訪者贊同開設配套的實驗課,亦有18.3%的學生沒有明確的態度,另外還有6.3%的受訪者明確拒絕開設實驗.同樣,蘭州大學非生物專業學生在回答“‘生命科學’課程是否要配套開設實驗課程”時,認為需要開設的占65.52%,不需要開設的占34.48%.[2]這說明合肥學院非生物專業學生和蘭州大學非生物專業學生回答這一問題的比例沒顯著性差異.對此題進行問卷的目的是想了解非生物專業的工科男女學生和文科男女學生是否認知“生命科學”是“什么樣的學科”,進而意識到在學習這門課程時,能提高自己哪方面的素質.從表面看,“生命科學”是一門實驗性學科,很多專業知識和技能需要通過實驗途徑加以獲得或強化,“生命科學”課程實驗是否配套似乎僅僅是為了掌握“專業知識和技能”問題.因此,對學生不愿意開設配套實驗可以簡單看成是學生對“生命科學”專業認同度不高,不愿意動手實踐以掌握專業知識和提高技能.事實上,在我國的高等教育中,學校開設“生命科學”實驗大多是驗證性,但是實驗過程卻是具有一定的“探索性”.在這個“探索性”過程中,學生實事求是的科學精神、分析科學問題的思維模式、解決科學問題的毅力品質,以及在“探索性”地成功實現實驗目標后的心理體驗等等特質的養成將使學生終生受用.因此,通過問卷調查,了解學生“生命科學”的認知水平,并在學習的過程中加以引導,不斷提高學生的科學素養.
2問卷調查結果對我們有效開設“生命科學”課程的幾點啟示
通識教育作為一種先進的教育理念已受教育界廣泛認同,其意義和價值是不容置疑的.生命科學對人類認識自然、認識自身和社會都是不可或缺的基礎性學科,它甚至關系到人類的生存與發展.但從調查結果來看,許多學生對這門課程的價值認知尚不盡于人意,心理定位也有所偏差.換言之,“生命科學”課程要想實現有效教學,必須在學生的“認知”和“心理定位”兩方面加以引導.
2.1注意加強對學生學習“生命科學”課程的價值和必要性的引導心理科學研究表明,對任何事物“價值”和“必要性”的認知是任何人學習行為的原動力,并具有強烈的可持續性.從這個意義上講,教師在開設“生命科學”課程前,精心準備“緒論”課是至關重要的.教師在“緒論”課的講授中,一是要強調開設“生命科學”課程這門通識課程的目的是為了“使學生的生命科學素養得到全面提升”,把這一心理定位清晰地展示給學生,是為了努力糾正非生物專業學生認為“‘生命科學’”課程是一門了解奇異大自然的‘科普課’”的認知誤區,使學生的心理定位回歸理性.二是教師要充分思辨“生命科學”課程這門通識課程與全面提升學生的生命科學素養之間的邏輯關系.如,了解生物多樣性、生態環境等生物學知識與培養人對自然的熱愛之間的邏輯關系;美化自然,欣賞自然,保護自然景觀的多樣性與滿足人本身對物質的需求和豐富人的精神世界之間的邏輯關系;學習和掌握生物知識與培養人的科學創造能力,建立一個基本的對事物認知、判斷、運用的思維模式的邏輯關系;通過對生命科學的學習與人多種思維方式形成之間的邏輯關系;等等.從而使學生在學習“生命科學”課程的過程中,對“生命科學”課程的“價值”和“必要性”有一個科學的心理期待和較為理性的邏輯思考.
2.2注意“生命科學”課程的內容設置既要科學又要合理我國特定的高考制度使的我國的大學生缺乏較強的生命學科知識背景,尤其是文科學生更甚.因此,在選擇“生命科學”課程的內容深度時,既要充分考慮我國大學生的知識和專業背景,又要意識到“通識教育”的特點和教育之要義.換言之,在“生命科學”課程的內容深度設置上,既不能一味遷就滿足學生對授課內容“淺、趣、新”的心理期待,把“生命科學”課程變成一堂“故事會”,也不能忘記教育對象是非生物專業學生,而把“通識教育”變成“深、難、全”的“專業教育”,使學生原有對“生命科學”課程的學習熱情被悄然扼殺.在選擇“生命科學”課程的內容廣度時,在有限的幾十個授課學時內,如何選擇無所不包、無處不在的“生命學科”的具體內容,的確存在技術難題.華東師范大學通識教育課程《現代生命科學導論》課題組對此進行深入的研究,他們在選擇“生命科學”課程的內容廣度時,以“生命—人類—社會”為課程內容的主線.筆者以為,這是非常科學的智慧選擇,它不僅凸顯了人類自身密切相關的知識以及自然與人、生命科學與人類社會的關系成為課程重點關注的內容,體現出“人文關懷”意蘊,而且這一主線也較好地貫徹通識教育所期待的實現“生命科學素養的培養”這一“生命科學”課程的根本教育目標.
一、對科學教育的人文性的認識和分析
科學教育的人文性是指在科學教育中,不僅應當向學生傳播科學知識和基本技能,而且更為重要的,應當使學生掌握科學方法,形成科學態度,具有科學精神。科學發現艱難曲折的過程,鑄就和提升了科學家百折不撓、追求真理、勇于創新、堅定信念等優秀品格和精神,體現了一種可貴的人文情懷和人格魅力。我們應當引導學生理解科學家在科研過程中的作用,體會科學過程對人性的精神境界的提升。
無數事實表明,人性是隨著科學發現而一步步地提升的。科學,作為一種認識真理的探究活動,是培養民族新觀念、新精神的催化劑。如達爾文的進化論對人的自然屬性作了最深刻的揭示,使人意識到自己不再是上帝的創造物,而是由生物進化而成的,人的原罪也由此而不復存在。人們毋需在人間贖罪,而必須為自己的理想而努力。諸如此類的例子不勝枚舉。科學的發展,并不局限于研究對象本身所發生的進步和變化,它總是要提出新的概念,開拓新的傳統,使原有的思想觀念、價值觀念以至整個文化傳統發生巨大的變化,使人類能重新定位自己,進而擁有一個逐漸進步、更為深刻的人文觀念,為人的生命尋找更有意義的人文價值。我們可以斷言,科學教育與人文教育一樣,對于人的精神生活具有十分重要的意義和價值,也有豐富的人文內涵。它是人類最富有創造性的活動,在不斷追求和發現真理的同時,它也在不斷追求美和發現美,給人的心靈以莫大的快慰,使人變得更加純粹和高尚。這也反映了新課標將培養學生的人文素質列人教學目標的可行性。
二、生物學與人文視野的重合
生物學是人類文化的一部分,它與人文科學有密切的聯系。
第一,生命科學和人文科學都是人類在改造和適應自然的過程中產生的,并且在很長一段時間內二者密不可分。在我國春秋戰國時期的《詩經》中,就記述有幾百種動植物,并對一些生命現象進行了描繪。當時的人文科學家在自然科學中也多有建樹。像文藝復興時期的畫家達芬奇,既是人文學家,又具有豐富的解剖、數學、物理等自然科學知識。直到十三世紀以后,生命科學才從人文科學中獨立出來,并迅速崛起。
第二,科學精神也是人文精神的一部分。弘揚人文精神的目的,是要理解和把握人類生存的意義,追求崇高的理想,并對現實生活中的人文因素和科技因素都能給予一種人文關懷。而生物學正是與人類生存密切相關的自然科學。
第三,生命科學與人文科學在思維方式上存在著一些共同之處。生命科學除了需要嚴密的邏輯思維以外,創造思維和七旬思維也同樣重要。如達爾文的自然選擇學說的提出,孟德爾的遺傳規律的發現,無不閃耀著創造性思維的光輝。
三、生物學教學中人文素質教育的主要目標
人文素質教育是以傳授人文知識為主,以發展學生對社會關系、人際關系、物我關系的認識和處理能力,影響學生形成人生觀、道德觀、價值觀、生態觀和審美觀等為目的的教育。人文素質教育的目標是培養具有人文精神的人。在生物學教學中人文素質教育從應培養學生關愛自我我、關心他人、關懷社會、關注自然的態度入手。
(一)關愛自我
學生是受教育的主體,是擁有獨立人格的人。在生物學教學中應要求學生獨立解決問題,樂于保留自己的不同觀點,并有批判意識、創新意識和探索意識。要敢于質疑,善于反思。作為教師,應激發學生的創造熱情,對充滿好奇的生命世界及其成果應給予深刻而理性的引導,對學生探究過程中的新思路、新方法應給予表揚、保護和推廣。
(二)關心他人
人文精神所關注的不僅是作為個體的人的發展,而且還要關注作為類存在的人的發展。人作為社會存在必須學會合作,即豐富多樣的人際交往互動。交流合作,就是與不同的人打交道,通過交流、請教、咨詢可以獲得知識信息。合作,或為加強力量,或為取長補短,要的就是不同,都有助于完成科學任務。要尊重、理解他人,并樂于與他人合作。要承認人的個體差異,并對不同認識持寬窄態度,尊重不同的觀點和生存方式。
比如,能耐心聽取他人意見并從中發現問題或受到啟發,理解合作的互利性;在活動中表現出合作的愿望,給他人協助自己的機會并主動配合別人。
(三)關注社會
通過生物學教學,可使學生集會優勝劣汰、適者生存的競爭機制,培養學生樂觀向上的心境和積極主動的生活態度。將生物學知識、技能遷移到社會活動的參與中,指導其生活實踐。生物學還能傳授環境保護、生態倫理和環境道德的系統知識,使學生明確公民的社會責任,認識科學技術的非人道后果,理解科學、技術與社會間相互促進和制約的關系。必須堅持科學發展與人的全面發展、社會的可持續發展相一致的觀念。
(四)關懷自然
關鍵詞:生命科技 生命倫理 人文價值 融合
縱觀人類社會的發展,社會進步和發展需要科技的推動,但也離不開倫理的支撐和維系。我們看到,在生命科技發展的過程中,生命倫理日益受到世人的關注,人們試圖從不同的角度去解讀科技與生命的價值。事實上,從器官移植、生殖技術、安樂死、醫學實驗到基因、克隆技術等等,生命科技的發展給社會倫理帶來一次又一次的困惑和沖擊。筆者認為,生命科技和生命倫理之間其實并沒有一條不可逾越的鴻溝,生命科技與生命倫理在發展中有著共同的人文價值追求,我們應探索并把握生命科技與生命倫理人文價值新的平衡點,并促成其合力的發揮。
一、生命科技人文價值的歷史反思
縱觀生命科技發展的發展,我們看到其有著厚重的社會背景。馬克思認為:“科學是現代生命科技的倫理問題研究一種在歷史上起推動作用的、革命的力量”。[1] 20世紀中葉以來,現代科技得到全方位迅猛發展。在這種背景下,科學技術已經成為發展的第一要素,科技實力實際上成了決定各國未來發展的關鍵因素。美國一位科學家所說的:“歷史上從來沒有哪個科學領域在為人類謀福利和在基本知識的積累上有像目前生命科學那樣的廣闊前景”。[2] “基因工程、人體基因組計劃、克隆技術”成功實現了生命科學的三大突破,預示出二十一世紀生物學革命和生命科學世紀的到來。但在相當長的時期里,科技的價值取向被定位于探索未知與求利,從而人們不得不把思維的視角從科技認知與實用價值集中到科學技術的人文社會價值本身上來。
長期以來,越來越多的學者認識到與科學技術一樣,“科學是一種強有力的工具。怎樣用它,究竟是給人帶來幸福還是帶來災難,全取決于自己,而不取決于工具。刀子在人類生活上是有用的,但它也能用于殺人。”[3]從本質上講,生命科技不斷被人類所拓展、運用,其根本目的是為人服務,其價值貫穿并體現著“關心人、愛護人,為人類的生存與發展創造盡可能的良好條件”的人本主義終極關懷的人文精神。當然,我們也應當看到,生命科技的進步必然引發人們傳統生命倫理的重構。人的存在是一種完全不同于其它物體的“自為的存在”,而自為的存在總是表現為主動的和積極的存在,它要不斷地否定和超越自己,總是在變化,沒有停息。”[4]因此筆者認為,生命科技的研究和運用的人文價值應是追求真與善的統一,生命科技活動的好奇心必須服從責任心,求真是手段,求善才是生命科技追求的終極目標。
二、生命科技與生命倫理在碰撞中豐富內涵
生命科學的發展催生生命倫理內涵的不斷豐富。愛因斯坦說:“單靠知識和技巧并不能使人類走向幸福和高尚的生活”,因為,“關于真理的知識本身雖然是了不起的”,但是,“它卻很少能起指導作用,它甚至不能證明向往這種真理知識的志向是正當的和有價值的” [5]。在人類新開辟的各種活動領域,其各種關系的調整需要成了相應倫理產生的邏輯必然,現代應用倫理學中的生命倫理學正是在這種歷史邏輯下產生、發展,并不斷得到完善。我們可以說生命倫理的研究是隨著分子生物學、生物醫學技術的飛速發展,對于人類基因組計劃、輔助生殖和克隆技術等的研究和實施,需要做出理性的思考和道德判斷而產生的。生命科學的研究和實踐使得醫學家、哲學家、社會學家、法學家、政府決策機構和公眾匯聚于生命倫理學的研究領域,共同探尋生命科學研究的規范措施和對策。
生命倫理強調的是生命的價值,它認為,人的生命具有至高無上的價值和神圣不可侵犯的權利。因此生命倫理要遵循的基本原則應包括:有利、尊重、公正和互助。生命倫理的價值精神首先應體現在以下幾方面:一是人的生命本身是珍貴的。二是任何一個享有生命的人,他們的生命都是同等寶貴的,都是應當受到尊重和珍視的。第三,保存生命、尊重生命的原則,在次序上是最優先的,優先于所有其他的道德原則。生命價值的普遍性和優先權,基本是人們的共識。目前,對生命科技與生命倫理的價值沖突存在不同的認識,原因是當代生命科學的理論研究和技術實踐,在輔助生殖中的人工授精、胚胎移植、代孕及克隆技術等方面產生了形形的倫理道德難題。所以,生命倫理在探討生命的價值問題時,著眼點不應僅僅放在對生命價值的方方面面進行最終論證上,而應在維護人類共同幸福這一主導思想下,生命科技與生命倫理的結合是歷史的必然。
三、生命科技與生命倫理在和諧社會追求中融合
首先,追求人文價值是生命科技發展的原動力。J.M.斯托登梅爾認為,“脫離了人文背景,技術就不可能得到完整意義上的理解。人類社會并不是一個裝有文化上中性的人造物的容器。那些設計、接受和維持技術的人的價值與世界觀、聰明與愚蠢、傾向與既得利益都必將體現在技術的身上。”[6]馬克思指出,人性是人與其它動物區別的重要表征,其包括了自然屬性和社會屬性兩個方面,人不是固有的抽象物,其根本屬性是現實性上社會關系的總和。我們在研究分析人性的需要時就應該用歷史的、發展的思維,在特定的時空中加以界定。因此,對生命質量的關注達到了新的層次,人們開始習慣從定性和定量的角度思考生命的倫理意義。在生命面前,科技必須尋求更加人性化的發展方式,必須符合人類的長遠利益,必須警惕生命科技可能引發的對人性需要的扼殺。
其次,生命科技的人文價值是社會文化完善的現實需要。人們對科學技術在認識上有一個誤區,有一部分人試圖將科學技術與人文精神相分離。其實,科學首先是作為文化而存在的,生命科技亦是如此。人在自然中生存,人解釋自然,為自然尋找秩序,為自己制定行為規范,這就形成了文化。社會文化是對人性的反映,人性方方面面的需要自然也會反映到文化中。 “人之所以在其它生物面前有優先權是因為人是有道德行為、道德意識的主體,是有自我意識的理性之人,因而認為只有具有理性之人才談得上擁有作為社會心理過程的一種結果的完全道義上的生命權利。”[7 ]康德指出,一個理性的存在者產生能自行選擇目的的能力(從而其在自由中),就是文化。因此,至于人類種族,我們有理由歸于自然的最終目的的,只能是文化……。可見,人類文化的核心和生命力就是對人類價值的追求,體現了典型的人文終極關懷。社會越發展,社會文化越進步,生命科技的人文價值也必將更加彰顯。
再次,在人文價值引領社會前行中實現生命科技與生命倫理的和合。堅持生命科技研究為人類的生存、幸福和發展服務的宗旨,堅持行善避惡、趨利避害、公正的恒久道義,不但有利于促進生命科技的健康發展,而且對和諧社會的重構,促進生命科技與道德文化協調發展,提高人類生存質量有著積極的意義。中國著名的哲學史家、北京大學湯一介教授指出,在當今科技高度發展的信息時代,人類要生存和發展下去,就要建立起一種人與人之間的和諧關系,建立起一種人與自然之間的和諧關系。因此,生命科技的研究本身對其成果的運用有直接導向作用,在項目研究以前和過程中就應當有文化價值的正確導向。總之,在生命科技發展中必然與自由的把握應該是循序漸進的,其中和諧與高質量的生命、生活是其基本表征。生命科技的運用應該為人服務,生命倫理也是更好體現人文關懷,而不是相反。正如學者沈銘賢在《科學哲學與生命倫理》一書中指出:在當前經濟長足發展,人們致力于構建和諧社會的征程中,我們應該同時舉起兩面旗幟――科學的旗幟和科學與人文交匯的旗幟,不能只呼吸一種文化空氣,促進科學技術與倫理道德良性互動。在科學技術成為強勢文化的今天,生命倫理學更必須對生命科學給予深刻仁愛社會文化的關照。
參考文獻:
[1]馬克思、恩格斯:《馬克思恩格斯選集(第3卷)》,人民出版社,1995年版,第575頁。
[2]愛因斯坦:《愛因斯坦文集(第3卷)》,[M].北京.商務印書館,1979年版,第174頁。
[3]愛因斯坦:愛因斯坦文集(第3卷)[M].北京.商務印書館,1979年版,第56頁。
[4]《西方哲學智慧》 張志偉等主編,中國人民出版社,2000年10月1版,2001.4二次印刷,第107頁。
[5]《生物醫學的法律和倫理問題》,郭自力著,北京大學出版社,2002年版,第170頁。
[6] John M. Staudenmaier,S.J:《Technology’s Storytellers: Rew eaving the Human Fabric》,Cambridge,Mass: MIT Press,P.165。
“人類是否可以扮演上帝的角色?”美國科學家在人類歷史上首次“創造生命”,再次激起了這個古老的爭論。美國基因遺傳學家克雷格?文特爾宣布培育出第一個由人工合成基因組控制的細胞,被認為是地球上首例人造生命形式,完全由人造基因控制的單細胞細菌誕生。克雷格?文特爾將這一細胞起名為“辛西婭”(意為“人造兒”),而它的母親是一部計算機。面對這一成果,有人看到未來解決食品短缺、能源危機的希望,但更多的人擔心這將打開“潘多拉盒子”。近年來,隨著克隆技術、干細胞技術和基因工程等飛速發展,基因糧食和藥物與人類越來越近,“人造生命”引發的有關倫理道德和人類存在的危機爭論越來越激烈。
在電腦上設計生命
據介紹,研究小組借助“DNA合成器”獲取數百個含4~6個基因的合成物,然后把這些合成物注入事先“挖空”的一種“山羊支原體”細菌內。通過分裂和增生,最終成為一種完全為人造基因所控制的全新生命。
這表明新的生命體可以在實驗室里“被創造”,而不一定通過“進化”來完成,這一研究讓文特爾領導的20多位科學家花了15年時間。此次植入的DN段包含約850個基因,人類的DNA圖譜上共有約20000個基因。研究小組認為這僅是更宏大工程的一小步,未來他們甚至可以根據客戶需求提供“定制”的有機物,如制造出能夠產出石油或專以二氧化碳為食的“人造生命”。
這一成功為進一步的人工生命成果打開一扇門:從1995年人們宣布解開DNA序列至今不過15年,照這個速度,不久人們就可以在電腦上設計生命,并讓它們按照自己意愿生長,從微生物到植物和動物。
中國科學院北京生命科學研究院副院長高福稱,從簡單的病毒到復雜的人類,任何生命首先需要“原料”,即4種DNA堿基,然后通過不同的拼接形成不同的基因組,最后“組裝”成各種生物。克隆技術是把基因從細胞里面挖出來復制,而這次形成的基因,是通過4種“原料”一步一步合成而來。可以說,前者是“復制”生命,后者是“合成”生命。此次科研成果只是理論上的突破,證明了體外合成基因組是可能的,但離“人造生命”還很遙遠。
發展前景仍是未知
近年來,人類在基因和生命科學領域的研究速度之快遠超過人們的想象。世界上第一只克隆動物,克隆羊“多利”的誕生,引發了無數人的關注。從各種基因食品的出現,到可以把人類普通細胞變成生殖細胞,都曾引發激烈的爭論。對于這一人造細胞,許多人稱文特爾是想“篡奪上帝的位置”。
更多人擔心這種能夠自我復制的人造生物危險將遠超人類的想象,即使不被和違法者利用來合成大量生化武器,萬一不小心流入自然界,也可能造成讓人類毀滅的生態危機。英國《獨立報》的報道稱,應該立即立法阻止“人工生命研究實驗”。人工生命存在巨大風險,一旦失控,就可能從實驗室中釋放大量有害基因,從而對全球野生動植物的生存構成不可預估的危害。一個名叫ETC的加拿大環保組織認為,人工生命技術還可能被“邪惡國家”和恐怖組織所利用,制造出威力巨大的“生態武器”攻擊人類社會。許多環保主義者抨擊“科學家和企業家的瘋狂組合”――克雷格?文特爾得到埃克森-美孚6億美元的資助。一些環保人士認為,即使人工生命研究不可逆轉,也應盡快將這一技術透明化、公開化。
瑞典烏普薩拉大學歷史學教授琳達?巴克特曼說,人類能制造出火箭,控制原子的能量,但對生命卻知道很少,也無法治愈一些疾病,因此許多科學家致力于通過生命科學的研究找尋人自身的奧秘。巴克特曼說,與核能一樣,人造生命同樣是具有天使和魔鬼兩付面孔,現在人造生命的研究發展很快,但相應的倫理道德研究、立法和監管遠遠滯后。更可怕的是,人性是不可控制的,生命一旦成活更不可控制,這種技術不但可能使人類被“壞人”控制,還有可能被“壞的人造生命”掌握,這對人類將是災難性的。
人造生命讓人類恐懼
在人造生命之初,開發者考慮到基因人有可能會對人類造成的威脅,但同時又希望通過人造生命來達到自己的目的,所以對人造生命的欲望進行了控制。這種控制與反控制就像是一柄雙刃劍,有可能幫助自己也可能傷害自己。隨著科技的極度發展,這種斗爭將給人類帶來空前劇烈的毀滅。當初原子彈之父奧本海默對讓原子精靈走出瓶子持保留意見,在后半生中,他一直反對制造原子彈。我們只希望人造生命的制造者們不要再重復奧本海默的經歷,為廣島和長崎的大量生命淪為受害者而懊悔不已。
由于資源缺乏,日本一直把生命科學視為未來可持續發展的重要希望領域,對其推動和關注比別國更為急切,對生命科學研究的規定較寬松。除了對人類克隆和復合克隆技術嚴厲禁止以外,在非人生物的生命研究方面較少限制。但日本民眾卻對人造生命抱著強烈的否定態度。日本尼崎市民間教育監督委員會委員藤本喜久代女士稱,美國公布的人造生命,是一些低等生命體,這些肉眼看不見的生命,正是人類多次大劫難的罪魁禍首。例如黑死病、傷寒、天花等,都是這些生命造成的,其危害更甚于虎豹。由于它們繁殖力特別強,所以一旦成災,人類的藥物對其殺滅能力總是呈現遞減趨勢。如果人造合成類似生命體,也許會造成與我們已經認識到的疾病完全不同的新病種,因為一個失誤而給人類造成滅頂之災。她說:“地球已經很擁擠了,作為島國的日本感受很深,每次出現新的傳染病,我們都十分緊張。所以,在技術不是有十分把握之前,不應人為制造新的危險。”
生命本來是自然的,美國科學家創造出自然界本不存在的人造生命,是生命科學里程碑式的事件,此前轉基因植物、試管嬰兒,都只是人類對自然生命的干預和改變。
據EBP目組成員介紹,整個項目大約需要40億美元的投入,相當于兩架轟炸機的價格,1萬個美國總統的年薪,也與人類基因組計劃的投入相當(人類基因組計劃耗時13年,測序一個人的基因組花費約30億美元)。項目組的科學家們表示,如果獲得資金支持,該計劃有望在10年內完成。
從兩年前提出“測序所有地球生命”的愿景,到BioGenomics2017大會上提出EBP的綱要,這一項目已徹底點燃生物學家們的熱情,將極大推動所有真核生物的研究――包括所有植物、動物、真菌以及如阿米巴蟲之類的單細胞生物。
EBP項目將首先集中完成約9 330個真核生物科級別代表性物種的基因組,從而獲得與人類參考基因組相當或比人類參考基因組更好的參考基因組。接著,在14萬至20萬個真核生物屬中,對來自每個屬的一個物種進行基因組草圖繪制。最后,對剩下的150萬個已知的真核生物物種的基因組進行低覆蓋測序。這些精細度不同的基因組之間還能通過比較分析或進一步測序,幫助科學家獲知更多的信息。
EBP計劃的意義重大。據工作組成員介紹,這是第一個真正意義上的全球大型基因組測序項目,能讓世界上數千名科學家和數百萬民眾參與,所產出的數據超過1EB(相當于1億部高清電影播放2.3萬年),將推動全新計算算法、分析方法和模型的創立,革新人們對生物學的理解,并有望極大改善物種保護工作,為農業、醫藥和生態系統服務創造新的基因資源。
一、在生物學教育中滲透人文精神的必要性
自然科學的發展在現代社會中知識量之多,信息量之大,知識代謝頻率之快均達到了前所未有的程度。從而20世紀后期起,生命科學更是顯出了強勁 的發展勢頭,“克隆 ”、“轉基因”、“人類基因組計劃”等令人矚目的成就緊緊抓住了大眾。教師、學生和家長對科學知識的關注程度也遠遠超過了其他方面。可以說,當前的學生擁有比以往任何年代的學生都多得多的知識和信息,但伴隨而來的卻是道德水平普遍下降、社會責任感差、精神無所皈依,各種惡習陋習屢見不鮮。這些問題的產生,究其原因與人文精神的滑坡,在傳播學生科學和技能的同時,往往忽視人的精神發展和精神需求,忽視了科學技術的研究和應用的方向性問題。如何解決這些問題呢?在學科教育中進行人文精神的滲透是一條有效的途徑。學科學習是學生學習的主渠道,他們很多時間都花在各門學科學習中,生命科學又與學生自身有著密切的聯系,將人文精神的培養滲透至生物學教育中將會收到良好的效果。
二、在生物學教育中滲透人文精神的途徑
1.教師以身作則,幫助學生樹立“以人為本”的觀念
所謂人文精神,是指人的生命存在和人的尊嚴、價值、意義的理解和掌握,以及對價值理想或終極理想的執著追求的總和。它不僅是道德價值本身,而且是人之所以為人的權利和責任,可見人文精神強調強調人的主體地位,尊重人的自由和尊嚴。因此教師首先必須樹立“以人為本”的教育理念,充分研究學生身心發展的特點及相應的教學規律,充分關注學生的心理體驗,突出每位學生的主體地位,這樣可讓學生的享受被人尊重的快樂的同時理解別人的重要性和懂得如何尊重別人。另外,教師的言行舉止極易成為學生效仿的目標,因此教師還必須重視自身的思想修養、道德情操、人格魅力、精神風貌、治學態度、心理素質和人際交往等各方面。如果每次實驗中,教師對作為實驗材料的動物的肢體除了必要的處理外從不恣意破壞,對多余的實驗材料(動物)在實驗后從不草草處死了事,而是讓他們回歸自然,教師這些細小的舉動潛移默化的教育效果將遠勝于幾節課的說教。只有當教師具有深厚的人文素質時,才有可能讓學生在言傳身教耳-濡目染中樹立“以人為本”的觀念,只有當學生樹立了“以人為本”的觀念后,才有可能把學生培養成真正的人、完整的人。
2.展現生物學中蘊含的美學價值,對學生進行美育
生物界物種繁多、形態各異、色彩斑斕,蘊涵著豐富的美學價值,在生物學教育中,讓學生發現美、欣賞美、創造美,以美激情,以美求真 ,是培養學生人文精神的最為有效的途徑之一。在教學過程中,我們可結合教學內容為學生展示一幅幅美麗的圖畫。如講到人體內環境的自穩態時,將各系統的功能聯系起來:呼吸系統、消化系統吸收氧氣、營養,排泄系統排出代謝廢物,循環系統承擔運輸職責,神經系統、內分泌系統統一管理,讓學生體會到整個生命活動中的和諧美、統一美和有序美。
3.結合前沿生命科學成就,讓學生理解科學技術的中性特征
近些年,科學技術的發展給整個地球與人類帶來了巨大而深刻的變化,科學技術作為第一生產力,極大地促進了人類物質文明和精神文明的提高,引起了人們的生活方式、思維方式的變化,促進了社會的變革。因此人們在提高科學技術時總會不由自主地想到它對人類的貢獻而忽視它的負面作用。近年來,學生通過網絡、電視、報刊等媒體對克隆、轉基因、人類基因組計劃等生命科學成就已有所了解,此時教師應借機引導學生認識科學技術的性質。讓學生知道克隆技術可以克隆人的組織和器官用于救死扶傷,也可以通過人工繁殖挽救瀕危野生動物,但同時也可能破壞人倫,甚至克隆出戰爭狂人,擾亂天下。人類基因組計劃能使人類對自己的遺傳信息了如指掌,為多種遺傳性疾病和危害人類的惡性腫瘤、心血管疾病等的預測、預防、早診斷和治療提供技術支撐,但同時也可能為種族主義者提供種族歧視的借口。使學生明白“科學技術是一把雙刃劍”,它本身是中性的,無所謂有益和有害,在新世紀的發展中,它是負責推進的漿,人文精神是掌握方向的舵,科學技術究竟發揮正面還是負面作用,主要取決于人,讓學生學會對科技成果的正確選擇、舍取和使用。
4.以境生情,培養學生的社會責任感
進行生態學部分的學習時,教師應不失時機地滲透一些觸目驚心的危機;由于過去的二三百年里,人類向大自然過度索取而較少考慮發展的可持續性,致使全球生態環境迅速惡化,淡水資源嚴重不足,森林覆蓋面積銳減,土地日益沙漠化,物種多樣性不斷減少,溫室效應日益嚴重,自然災害頻頻發生。從人和自然唇齒相依的角度,以嚴肅的態度幫助學生學會關心人類賴以生存的環境,學會關心人類,樹立強烈的社會責任感。
關鍵詞 高中生物 新教材教學
高中生物課程的宗旨就是在義務教育的基礎上進一步提高全體學生的生物科學素養。所以我們的目標只有一個,那就是挖掘生物學的內在魅力,激發學生的興趣,使他們都能輕松愉快地學到對他們的生活非常有用的生物學知識,使他們喜歡上生物學!如何在此指導思想之下,上出精彩的高中生物第一課呢?以下以新課標教材高中生物第一章第一節第一課,談談我對這節課設計的一些想法和教后體會。
一、教材分析及教學設計思路
今天,生物科學突飛猛進的發展,使人們逐步認識了生命活動的基本過程、生命物質的結構和功能,遺傳規律以及生物與環境的關系等。生物科學對人類社會正在產生越來越大的影響。與人類關系最密切的莫過于對人類自身健康的關注。所以課本在第一章第一節以威脅人類健康的兩大殺手性疾病:癌癥和傳染病為例,引導學生關注生物科學與社會的密切關系,體會學習生物科學的重要意義。
二、教學目標
1、知識目標:(1)初、高中生物知識的銜接。(2)嘗試說出人類健康面臨的挑戰。(3)舉例說出生物科學與社會的關系。
2、能力目標:(1)逐步培養學生讀圖表,獲取信息,并對信息進行分析、加工和處理的能力。(2)通過學習高中生物課的要求和方法,逐步培養學生的科學意識和科學素養,及創新能力。
3、情感態度價值觀目標:(1)通過活潑有趣的導入,激發學生學習生物的興趣。(2)通過人類面臨的健康問題,激發學生努力學習,增強社會責任感,為人類的生存和發展做出貢獻。(3)逐步培養學生全面的、發展的視角。
三、教學重點、難點
1、嘗試說出人類健康面臨的挑戰。
2、舉例說出生物科學與社會的關系。
3、學生讀圖表,獲取信息,并對信息進行分析、加工和處理的能力。
4、通過人類面臨的健康問題,激發學生努力學習,增強社會責任感,為人類的生存和發展做出貢獻。
四、教學準備
1、教師準備:(1)視頻片段:“物種進化”、“基因工程”、“拯救瀕危滅絕物種”、“人類與傳染病抗爭的歷史”。(2)新聞:“好人傅彪安然辭世”、“人民日報”關于癌癥的一則報道。(3)圖片:河北大學模式動物研究所、北京中關村電子一條街的核心建筑DNA雙螺旋模型、居里夫人、香煙、各種傳染病病毒、紅細胞
2、學生準備:初中學習的生物學知識及生活中的生物學知識儲備
五、教學過程:(略)
六、小結與教后體會
對于本節課導入的第一個問題,學生的發言十分精彩:有談到今年八月份在四川爆發的“豬鏈球菌事件”、“大陸贈送臺灣省國寶大熊貓,以促進兩岸關系友好事件”、“北京一白血病患者用其新生妹妹的臍血進行治療,但是失敗的事件”等。我對學生的發言都予以了充分的肯定和贊揚,同時指出:初中學習的是生物現象的“是什么”,高中將要揭開生物現象背后的“為什么”及“怎樣做”。為了說明生物科學的涵蓋范圍之廣,我不想通過自己的口述列舉,因為那樣將會相當枯燥,學生一聽了之,不會產生共鳴。為什么不從生活中去尋找實例呢?于是課前我從“Discovery”、“國家地理雜志”、“科學博士”等系列VCD中截取了三段視頻短片。在課堂上能觀看這樣圖文并茂的電影小短片,學生的興趣當然都相當的濃厚,本節課的教學目標自然也就得到了充分的體現。
不止一位科學家預言:二十一世紀是“生命科學”的世紀!在授課至此處,我將學生的視野打開至生物學以外的領域:許多科學家已轉向對生命科學的研究與應用、國內各高校與生命科學的相關專業年年招生火爆、每天的新聞幾乎都有關于生物科學方面的報道,甚至是北京中關村電子一條街的核心位置矗立的都是DNA雙螺旋結構的模型。從這些事實可以看出:生物科學就在你我身邊,生物科學與人類的關系比其他學科更為密切,生物科學研究的首要目的就是保證生命的質量。
說到生命的質量,目前正有越來越多的疾病威脅著人類的健康。大家認為,首當其沖的疾病是什么?(癌癥)
大家一定更關注我們國的癌癥發病情況。教師展示某日“人民日報”上一則關于癌癥的報道,繼續呈現給學生生活中的事例,牢牢的抓住了學生的注意力,學習生物學知識的興趣自然被充分地激發。從這兩則生活中的資料里,學生水到渠成地總結出癌癥的病因和預防措施。我想這樣的知識在理解的基礎之上必定深深地銘刻在了他們的腦海之中。
通過“人類與傳染病抗爭的歷史”視頻錄象,不僅擴大了學生的知識面,更自然地導入本節的下一個學習內容:“生物科學與社會-基因診斷與基因治療。”
關鍵詞: 免疫學 科學史 課堂教學
早在2002年第173次全國香山科學會議,我國科學家就得出結論:免疫學是生命科學和醫學的前沿學科,其發展水映一個國家的綜合科學實力[1]。因此,對于未來生命科學、醫學、藥學等專業的人才培養,免疫學教學的重要性不言而喻。免疫學具有理論性強、概括性強、實踐性強等特點,并且涉及分子生物學、生物化學、微生物學、細胞生物學等諸多前沿科學,是歷屆學生反映較難學的課程之一。在免疫學理論教學中滲透科學史教育不失為非常有效的一種教學方式,下面筆者結合近五年多的教學實踐和嘗試加以分析。
1.自然科學專業本科教學中科學史教育的重要性
我國自高中起實施文理分科教育,導致的后果是:文科的學生不了解一些基本的自然科學知識,如不知道光年是長度單位;理科的學生不知道一些簡單的人文常識,如不知道澳大利亞位于南半球等。為了有效彌補自然科學類專業本科學生人文素質的不足,在專業課中有機進行科學史教育不失為一種有效的途徑[2]。美國科學史專家喬治?薩頓說:“科學史是自然科學與人文學科之間的橋梁,它能夠幫助學生獲得自然科學的整體形象、人性的形象,從而全面理解科學與人文的關系。”同時,隨著人類文明的進步,人們意識到飛速發展的科學技術創造了巨大的物質財富,但并沒有給人類帶來真正的幸福感和安定感,反而使人類面臨更多、更復雜的精神問題。現代科學已不再是一種單純的科學理論和技術體系,反而包含許多社會、歷史、文化等因素。這些都在客觀上要求科學教育和人文教育的融合[3],[4]。另外,自然科學的絕大多數理論都經歷過或是嚴謹或是巧妙,甚至是傳奇的研究,這些屬于科學史的范疇。法國數學家亨利?龐加萊說:“如果我們想要預見數學的將來,適當的途徑是研究這門科學的歷史和現狀。”從這個意義上說,要合理預測每門學科的未來發展方向,就必須了解它的過去和現在。所以,對于科學史的了解,不僅有利于學生學習學科課程理論知識,而且有利于培養學生探索未知世界的興趣[3]。
2.科學史在免疫學中的重要地位
截至目前,有18項免疫學研究成果,共計32位免疫學家獲得諾貝爾生理學和醫學獎,這還不包括與免疫學相關的其他醫學研究成果[5]。這些科學家的生平事跡和研究過程幾乎就是一部免疫學的發展史。其次,每個特定時期免疫學的基本技術手段,如沉淀反應、單克隆抗體技術、酶聯免疫吸附技術、免疫印跡技術等的發明,立刻成為當時醫學和生命科學研究中不可缺少的技術手段。從這個意義上說,免疫學科學史不僅是免疫學本身的科學史,在很大程度上還代表了醫學和生命科學的發展史[1]。最后,人類不斷戰勝疾病的歷史,也是一部免疫學發展簡史,尤其是現代免疫學的飛速發展,為疾病的預防、診斷和治療提供了強有力的理論支撐和技術手段[6]。
3.免疫學教學中科學史教育的重要作用
3.1正確理解科學家,塑造精神榜樣。
美國行為經濟學家丹?艾瑞里在著作《怪誕行為學》中對教育有過這么一段精辟的論述:“孩子們會對很多事情激動不已(如棒球),我們的大學作為社會團體要使他們像現在熟悉棒球明星一樣熟悉諾貝爾獎獲得者,我并不是說點燃對教育的激情是輕而易舉的,可是,如果我們把這件事做好了,其價值將是巨大的。”作出奠基性貢獻的免疫學家都具有非凡的個人魅力。這一點在早期科學家身上得以體現,譬如巴斯德,既是立體化學的奠基人,又是微生物學的鼻祖,還是現代免疫學的創始人,更是疫苗學的創始人。又如1960年諾貝爾獎獲得者梅達沃是移植免疫學的創始人,開創了臨床器官移植的新領域。同時,他在音樂、歌劇、哲學及科學文化傳播方面的活動,使他的影響遠遠超出生物醫學范圍。隨著目前大學生精神家園的缺失,科學家的榜樣作用不可替代。
3.2感悟科學發現的巧妙,培養學生學習興趣。
科學發現是某一階段的歷史產物,但是,科學家的巧妙設計與探索會加速科學發現進程,在教學過程中引入巧妙的科學發現,會讓學生產生更濃厚的學習興趣。比如,人們一直想搞清楚移植排斥反應的本質,但是卻不知道如何入手。美國遺傳學家斯內爾變換思維,把移植排斥反應當做遺傳性狀來研究,最后通過遺傳學方法發現主要組織相容性復合體。而法國科學家多賽則另辟蹊徑,他以大多數臨床醫生不重視的人類輸血過程中受體血液中產生的抗體為突破口,找到了人類白細胞抗原。這些科學家的天才思維和巧妙發現等事實的講解,在培養學生學習興趣的同時,也讓神秘的科學研究通俗化。
3.3培養學生的人文精神。
目前,很多大學生并非缺乏工具性的專業知識與技能,而是人文精神一定程度上的失落嚴重制約個體的成長。人文精神和科學精神如同“車之兩輪,鳥之兩翼”,二者相輔相成,缺一不可。在免疫學發展中,有著許多醫學工作者救死扶傷,甚至舍己救人的故事。在免疫學教學中,可應用這些事例影響學生,提高學生的人文素質。例如,天花疫苗發明者琴納在女兒身上試種牛痘疫苗。為了研制預防乙肝,美國科學家布隆伯格不遠萬里,深入澳大利亞乙肝患者中。SARS期間的抗感染免疫中,醫護人員在抗擊“非典”時冒著被傳染的生命危險而不辭勞苦地工作甚至犧牲的典型事例。
4.如何做好免疫學教學中的科學史教育
4.1有機插入。
除了緒論中的免疫學發展簡史可以以科學史為主講解外,其他章節的教學只能有機插入,避免生搬硬套。如抗體結構這一部分內容,是免疫學的重難點內容,內容極其枯燥、晦澀、難懂。如果結合三位科學家對抗體的發現、結構解析和酶解片段的研究故事作為導言,引入相應理論進行講解,就會使這部分枯燥的內容生動有趣,并且不再是單獨的知識點堆積,而是前后聯系的有機整體。
4.2避免喧賓奪主。
如果把免疫學課堂內容作為主料,那么科學史教育只能是佐料,不能占用過多時間。如ABO血性抗原的發現,放射性免疫的發明,干擾素的發現,toll樣受體的研究,樹突狀細胞的研究等重要內容,可以適當放一些紀錄片短視頻,教師不過多敘述。這樣既能增加科學史內容,又不會占用過多時間,還能提高學生的課堂專注力。
4.3課外小論文。
科學史教育是個龐大的系統工程,僅僅靠有限的課堂穿插是遠遠不夠的。布置一些課外論文,可以達到事半功倍的效果。如體液免疫和細胞免疫的歷史爭論,胸腺發現的優先權之爭,發現艾滋病毒的造假事件,對牛痘發明者琴納的歷史評價等有趣的論題,都可以作為學生的課外小論文。
總之,免疫學教學中滲透科學史教育是一項艱苦的任務,同時也是一項有意義的工作,無論是在提高課堂教學效率,培養學習興趣,還是在培養學生人文素質和健全人格方面,都有顯著的效果。
參考文獻:
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[2]李濤,肖恩玉,李志勇.論大學的科學史教育[J].河北大學成人教育學院學報,2012,14:113-117.
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[4]陳華群.淺論大學生命科學教育中科學史教育的意義[J].吉林教育,2011,11:7-8.
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10A-0028-02
生命科學對人類社會生產方式、生活方式乃至思維方式產生廣泛而深刻的影響,從小培養學生對生命世界的熱愛和對生命科學的關注尤為重要。在整個小學科學課的教學內容中,“生命科學”這部分內容占了約三分之一的比例。“生命科學”的內容有利于培養學生熱愛生命的情感,形成良好的生活習慣和健康的生活意識,建立保護環境的責任感,能引導他們關注生命、關注環境,關注生命科學的發展、關注與人類生存有關的重大問題,并能參與相關社會問題的討論。在此,筆者結合自己的教學實踐,談談培養學生科學素養的策略、方法。
一、緊扣課標,根據教學要求精心設計教學環節
考慮到學生的年齡特點,新課程標準對“生命科學”部分的內容編寫,采用核心概念螺旋建構的方式,由簡單到復雜分級設計,即將每一個核心概念分解成若干具體概念,并對具體概念進行分級。課程目標分三級,對科學知識、科學能力、科學態度的要求逐級遞進;對科學探究這一科學學習的中心環節和情感態度、價值觀的內容標準都有詳細具體的要求;對生命世界的每課內容都有具體內容標準和活動建議。教師要緊扣課標,根據教學內容要求,精心設計教學環節。
(一)經常學習課程標準
教師要經常學習課程標準,明確整個科學課有關生命科學的內容有哪些,每個學年、學期的內容是什么,每個單元、每節課的要求是什么,做到心中有數,這樣才能把課標落實到教學上。
(二)關于“生命科學”的教學環節設計的策略
1.把握學習起點,關注學生的前概念。
所謂的前概念,就是小學生在課前對所學知識已有的認識和了解。小學生的前概念有的與科學概念相似,有的與科學概念相悖。在實際教學中,如果教師能夠提前了解小學生的前概念,就能在教學中做到有的放矢,從而提高課堂教學效率。
教學前,教師首先要獲悉學生前概念,這可以利用訪談、調查、繪圖、解釋等多種行之有效的方法進行。例如,對《種子發芽實驗》,教師通過談話的形式,可以知道學生的基礎,了解學生對“種子發芽條件”的前概念。不管是正確的,還是錯誤的前概念,都將成為教學的起始點。學生的前概念中把種子發芽和植物生長需要的條件相互關聯,教師在后續的教學中,要著重更正學生錯誤的前概念。
2.圍繞建構科學概念,進行以探究式學習為主的教學。
科學概念的發展來源于科學探究活動的全過程,要讓每個活動或環節為達成相應的科學概念奠定基礎。教學中問題的設計應導向概念本質的形成。例如,《大樹和小草》一課設計了三個活動,哪個活動揭示大樹和小草的共同特點,指向生命體的特征?我們認識了狗尾草,也認識了其它一些草,為什么我們把這些植物都稱為草?你認為,草有哪些共同的地方?這些問題顯得精煉而集中,舍棄了教材中尋找草不同點的要求,因為尋找共同點,更能夠發現草的本質特征。
教學材料的設計應體現科學性和結構性。在科學課中非常強調的一點就是材料的準備,可以說沒有“材料”就沒有“經歷”。例如:《種子里面有什么》一課教師應準備常見的蠶豆、黃豆、菜豆、綠豆、芝麻、葵花籽等各種種子,讓學生了解種子外形的多樣性,還要挑選較大的蠶豆、花生、菜豆種子用水泡漲,讓學生容易解剖,更好地觀察種子內部構造。
3.培養學生的推測能力,以及持續、細致觀察,如實記錄的科學素養。
例如,《植物的生長變化》單元的教學設計中,關于種子萌發先長哪部分,再長哪部分的問題,以及《我們的身體》單元中的《運動起來會怎樣》的關于自己身體運動后可能出現的變化等問題,有利于培養、鍛煉學生的推測能力。而種植鳳仙花的實驗活動,教師要引領學生觀察綠色開花植物,鳳仙花生命周期的觀察歷程至少三個月,這三個月中不但要培養學生的細致觀察、如實記錄的科學素養,同時還有學生信心與恒心的培養。科學課中這樣的體驗活動還有很多,例如飼養蠶寶寶、蝸牛、蚯蚓、螞蟻等,教師都可以通過這些實踐活動培養學生的科學素養。
二、結合實際,靈活運用教材
新課程標準倡導教師“用教材”而不是簡單的“教教材”。教師要創造性地用教材,要在使用教材的過程中融入自己的科學精神和智慧,要對教材知識進行重組和整合,選取更好的內容,對教材深加工,設計出活生生的、豐富多彩的課來,充分有效地將教材的知識激活,形成有教師個性的教材知識。
(一)充分利用教材開創自由空間
教學內容的范圍是靈活的,是廣泛的,可以是課內的也可以是課外的,只要符合學生認知規律的材料都可作為學習內容。教材中每個單元后面的資料庫,為學生提供了自由閱讀的內容。對于這些知識,學生可以課外學習研究材料,通過詢問、調查、閱讀有關書籍和上網查閱等多種渠道,搜集有關這些知識的資料,并通過科技小報的形式展出,供全班同學閱讀。這樣做既鍛煉了學生解決問題的能力,又能極大地豐富他們的課外知識。
(二)依據教學實際,靈活調整教學順序
例如,在南方,春季剛開學,正好是桃花盛開的時節。而四年級下冊《新的生命》單元的《油菜花開了》、《各種各樣的花》、《花、果實和種子》這幾課的教學都跟花有關,雖然教材以油菜花為例來介紹花的知識,但筆者所在學校植種了很多桃花,身邊有這么好的觀察材料,不充分利用真是太可惜了。因此春季學期四年級的科學課就把第二單元《新的生命》調到前面來上,利用桃花和油菜花共同完成第一課的教學,教學效果很好。為了讓學生更好地觀察從花到果實的變化過程,上完《油菜花開了》、《各種各樣的花》這兩課后,穿插其他單元的內容上,期間布置學生觀察桃花的變化,一星期后再上《花、果實和種子》這課。學生們親歷了桃花的變化過程,對植物的花和果實有了直接認識,同時通過認真記錄和對記錄進行分析、整理,在頭腦中建立一個認識植物的“范例”,并運用這個“范例”去認識其他的植物,從而獲得對植物生長過程的科學了解,增加了對科學課的興趣。
在教學中,我們要把握好每一個活動的教學目標,認真閱讀課標和教師用書中的教材說明和教學建議,按照培養科學素養這個宗旨來認識和使用教材。“用教材教”首先是“用”,而不是拋開教材另搞一套。
三、充分利用各種資源為教學服務
在科學課“生命世界”內容的教學中,通過各種方式,利用各種資源,增加學生探究體驗學習的機會,同樣是非常必要的。
(一)建立校園植物園地
科學課“生命世界”的內容中,有關植物的觀察和實驗內容很多,如果建立了“植物園地”,學生進行觀察和實驗就方便多了。
例如:
①觀察植物的生長全過程。可種植綠豆或鳳仙花等生長周期在三、四個月之內的植物。
②進行植物葉的形態觀察。可種植一些葉子有特點的植物:香蕉、松樹、銀杏等。
③觀察植物的各組成部分:根、莖、葉、花、果實、種子。
④觀察花的構造。可種植牽牛花、南瓜或黃瓜,等開花時進行教學。
⑤植物的繁殖實驗。可以進行扦插、嫁接的實驗。
⑥進行根的向水性、葉的向光性實驗。
(二)開展科技活動
筆者所在學校與區科技館、金花茶公園、區農科院、亞熱帶植物研究所、桑蠶研究所、環保局建立了聯系,充分利用他們的技術力量和場館、場所,在他們的專業指導下,引導學生們開展科技活動。
例如,三年級下冊《動物的生命周期》單元要讓學生親歷體驗蠶的生長、發育、繁殖、死亡的生命全過程。最初,蠶種的來源成問題,在和桑蠶研究所聯系后,學校請桑蠶研究所的專家到學校給全校師生作了專題報告,桑蠶研究所不但給我們解決了蠶種問題,提供了產彩色繭的蠶種,還提供了優良品種的桑樹苗給我們種植,全校掀起了一陣養蠶熱。在這一教學過程中學生們寫了很多有關養蠶、種植桑樹的觀察日記、科學小論文,有不少還獲了獎。
我校還與區科技館聯系,每星期帶不同的班級到科技館的各個功能室開展科技活動。科技館的生物實驗室組裝了一套組織培養設備,這在絕大部分學校都是沒有的,同學們利用組培室,用百合、芋頭做實驗,了解植物的另一種繁殖方式。
金花茶公園是我們的校外科普基地,同學們通過參觀金花茶基因庫,聽取工程師的介紹,在工程師的指導下親自動手給金花茶和茶花進行嫁接等活動,對原產地在自己家鄉的植物界中的“大熊貓”——金花茶有所了解,培養了學生熱愛家鄉、保護環境、保護珍稀動植物的情感。
四、教師提高自身的生物科學素養
教師科學素養的高低直接關系到學生科學素養的水平,不管是生物專業出身的科學教師,還是非生物專業出身的科學教師,都需要不斷加強生物專業知識的學習,都需要參加生物專業知識、技能的培訓。
(一)教師要全面掌握生命科學的基礎理論知識
近幾十年來生命科學發展迅速,成為當代科學的前沿學科,糧食、人口、環境、資源等世界性重大問題的解決,無一不與生命科學密切相關。科學教師在掌握全面的生命科學基礎理論知識的同時,還要不斷地更新自己的生命科學知識。只有這樣,才能在探究式學習過程中及時解決學生提出的新問題,才能真正起到引領學生在生命科學方面深入發展的作用。教師要掌握的生命科學基礎理論知識包括:動物、植物、微生物、人體、生物與環境等知識。
教師在掌握專業知識的同時,還應該注意具備多層次、多元的知識結構,做到專業知識深厚,基礎知識廣博,“博專結合,博中求專”。例如,在掌握了動物、植物的理論知識后,要熟悉當地常見的動植物名稱和分類情況,特別是校園內的動植物名稱和分類情況。學生們對科學課感興趣,常會拿他們見到的動植物請教老師,如果老師不能解決他們的問題,學生們的興趣和求知欲就會受到打擊,老師的水平也會受到質疑,進而影響到課堂教學。
(二)教師要提高自己的專業技能