關(guān)注學(xué)科熱點事件培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)

王躍斌

[摘 要] 普通高中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)致力于培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。與生物學(xué)相關(guān)聯(lián)的學(xué)科熱點事件如屠呦呦獲得諾貝爾獎、施一公帶領(lǐng)的團隊發(fā)現(xiàn)了剪接體的結(jié)構(gòu)及原理等都可以作為課程資源。教師如果能夠合理地對這些資源加以利用，對培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)一定大有益處。

[關(guān)鍵詞] 生物素養(yǎng)；學(xué)科熱點事件；屠呦呦；施一公

培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是普通高中生物學(xué)教學(xué)重要的目標。我國現(xiàn)行的普通高中生物課程標準所描述的課程基本理念中明確提出，提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標準實施的核心任務(wù)。因此，作為高中生物教師，應(yīng)該充分利用各種課程資源，著力于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，合理挖掘當(dāng)前與生命科學(xué)密切相關(guān)的熱點事件，開展教學(xué)不失為一種有效的選擇。

一、解讀生物科學(xué)素養(yǎng)的主要內(nèi)容

我國現(xiàn)行的《普通高中生物課程標準》指出：生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀，它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。1993年，美國生物科學(xué)課程研究所（簡稱BSCS）出版了名為“發(fā)展生物學(xué)素養(yǎng)”的生物學(xué)課程指南，對生物學(xué)素養(yǎng)作了詳盡的論述，并把它作為生物學(xué)課程的基本目的。BSCS認為，一個具有生物學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生需要對科學(xué)的本質(zhì)和特點有起碼的理解。學(xué)生對科學(xué)知識特點的認識和理解，對科學(xué)的價值以及科學(xué)探究的過程和方法的理解與掌握，是生物學(xué)素養(yǎng)的基本要點。比較兩者對生物科學(xué)素養(yǎng)的界定，雖然在表述上略有不同，但總的來說，兩者對生物科學(xué)素養(yǎng)的認識是趨同的。概括地說，生物科學(xué)素養(yǎng)可以從知識、能力、情感態(tài)度和價值觀三個維度來定義：在知識層面上，要求學(xué)生掌握基本的生物科學(xué)知識，能夠用所學(xué)習(xí)的生物學(xué)知識理解或解釋發(fā)生在身邊的生物科學(xué)現(xiàn)象；在能力層面上，要求學(xué)生具有一定的生物科學(xué)探究和創(chuàng)新能力，具有將生物學(xué)知識用于解決實際問題的應(yīng)用能力；在情感、態(tài)度、價值觀層面上，要求學(xué)生形成正確的世界觀和價值觀，對生命現(xiàn)象和生物科學(xué)知識具有關(guān)注和探究的熱情，對生物學(xué)技術(shù)及其他與生物學(xué)相關(guān)的問題具有正確的判斷力，并且能根據(jù)自己的判斷做出正確的抉擇。

二、學(xué)科熱點事件在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)中的作用

當(dāng)今，隨著信息傳播手段的不斷發(fā)展，人們獲得各類信息的渠道增多，不少事情得到人們的關(guān)注而成為社會熱點事件，這其中就有一些事件與生物學(xué)具有一定關(guān)聯(lián)的，我們稱之為學(xué)科熱點事件。這類學(xué)科熱點事件本身或者與事件相關(guān)的背景可能蘊涵著生物學(xué)的知識和原理，可能關(guān)系到生物學(xué)知識和技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用，也可能涉及對生物多樣性、現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用等方面的態(tài)度和價值判斷。這就使得這些學(xué)科熱點事件具備了成為有利于培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的課程資源的條件。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和探究這些學(xué)科熱點事件，對于廣大教師來說，也是培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)的應(yīng)然之舉。一方面，學(xué)生對于與生命科學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象和事件的關(guān)注，乃至于愿意著力于對它們進行探索和研究，本身就是生物科學(xué)素養(yǎng)的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發(fā)表的《核心素養(yǎng)：素質(zhì)教育的新起點》一文中指出：現(xiàn)在的高中生中知道當(dāng)紅影視明星的學(xué)生要遠多于知道屠呦呦的學(xué)生。此文提出，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)需要用現(xiàn)實的情景及問題來激活教材知識，并借此將綜合實踐能力與情感、態(tài)度等加以整合；需要用人類最前沿的科普性知識，不時對“核心素養(yǎng)”予以淬煉和激活。另一方面，熱點事件得到了社會層面較多的關(guān)注，在各種媒體中出現(xiàn)的頻率也比較高，往往能夠激發(fā)起學(xué)生去了解甚至去研究的興趣。由于學(xué)科熱點事件關(guān)聯(lián)著學(xué)科的知識、技能和價值判斷，只要老師引導(dǎo)得法，學(xué)生就有可能圍繞這些熱點事件有所疑、有所思、有所感、有所得，學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)就會在這個過程中得到有效的提高和發(fā)展。

一段時期以來，與生物科學(xué)相關(guān)的熱點問題是很多的，筆者略舉兩個例子來說明其在培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)中的作用。

（一）屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎

2015年，我國生物科學(xué)領(lǐng)域最引入注目的事情當(dāng)屬我國科學(xué)家屠呦呦與兩位外國科學(xué)家分享了本年度諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎，這是我國科學(xué)家因為在中國本土進行的科學(xué)研究而首次獲諾貝爾科學(xué)獎。獲獎消息傳來，可謂舉國沸騰，中國科學(xué)界多少年的諾貝爾科學(xué)獎的夢想這一刻終于成為了現(xiàn)實。筆者認為，我們每一位生物老師都應(yīng)該在第一時間與同學(xué)們分享這份喜悅。同時，教師也需要挖掘這一事件在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)上的價值。

首先，教師應(yīng)利用這一事件努力激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)的興趣和熱情。雖然學(xué)習(xí)及科學(xué)研究的本身并不是為了獲獎，但獲得諾貝爾科學(xué)獎畢竟代表了學(xué)界對科學(xué)家工作的充分肯定，是科學(xué)家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個國家獲得諾貝爾獎的多少，在很大程度上反映著這個國家科技創(chuàng)新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步，但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎，而在生物學(xué)領(lǐng)域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發(fā)現(xiàn)。21世紀正是“生命科學(xué)”獲得巨大發(fā)展的世紀，“生命科學(xué)”發(fā)展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學(xué)關(guān)注或者投身于生物科學(xué)的研究中。因此，生物教師應(yīng)該做好學(xué)生的領(lǐng)路人和宣傳員。

其次，屠呦呦獲得諾貝爾獎這一事件能夠幫助學(xué)生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到，“屠呦呦發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”，“這三人的科研發(fā)現(xiàn)的全球影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。教師應(yīng)該組織學(xué)生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學(xué)習(xí)生物學(xué)知識以及進行有關(guān)生命科學(xué)研究的目的和價值取向。經(jīng)過探討，學(xué)生能夠認識到學(xué)習(xí)知識、發(fā)展能力的重要性，力求用所學(xué)的生物學(xué)知識解決人們生產(chǎn)、生活中的實際問題。關(guān)注整個人類的生存和發(fā)展是學(xué)習(xí)生物學(xué)的根本目的，也是每一名學(xué)生立志要去實現(xiàn)的目標。屠呦呦研究員在解釋當(dāng)年她選擇就讀北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系的原因時說：“藥物是治療疾病的主要手段，我認為只有生藥學(xué)專業(yè)才最可能系統(tǒng)地探索中醫(yī)藥領(lǐng)域?！边@段表述說明了屠呦呦年輕時候的志向和追求。顯然，她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。

這一事件在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識和精神、引領(lǐng)學(xué)生理解生物科學(xué)探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授帶領(lǐng)的研究團隊揭示剪接體結(jié)構(gòu)及工作機理

在生物科技前沿領(lǐng)域，我國也有一些重大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)成為人們關(guān)注的熱點。2015年8月，中國結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公教授帶領(lǐng)的研究團隊在《科學(xué)》周刊同時在線發(fā)表了兩篇文章，揭示了剪接體的結(jié)構(gòu)及工作原理。這是中國科學(xué)家在有關(guān)基因表達過程研究領(lǐng)域中的一項重大發(fā)現(xiàn)，清華大學(xué)為此項科研成果召開了新聞發(fā)布會。生物科學(xué)界很多科學(xué)家都認為這一發(fā)現(xiàn)是有望獲得諾貝爾獎的成果。美國科學(xué)院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹·帕特爾說：“剪接體的結(jié)構(gòu)是完完全全由中國科學(xué)家利用最先進的技術(shù)在中國本土完成的，這是中國生命科學(xué)發(fā)展的一個里程碑，它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學(xué)研究領(lǐng)域?！边@一事件無疑是人們尤其是與生物科學(xué)相關(guān)的各界人士關(guān)注的熱點，而帕特爾教授的評論，提示我們這一熱點事件富含著培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的價值。

首先，教師可以充分利用這一事件培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是一個民族的靈魂，創(chuàng)新精神和能力也是生物科學(xué)素養(yǎng)中至關(guān)重要的一個部分。圍繞這一事件，我們不僅要向?qū)W生介紹施一公教授的團隊研究的成果和意義，更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注他們在技術(shù)和方法上的創(chuàng)新之舉，要讓學(xué)生深刻理解創(chuàng)新對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要意義。RNA剪接體的結(jié)構(gòu)是長期困擾科學(xué)家的一個難題，而施一公教授的團隊正是創(chuàng)造性地運用了冷凍電鏡技術(shù)，并運用了新的計算方法才最終得到了科學(xué)的結(jié)果。也許，同學(xué)們并不能理解這些技術(shù)的原理，但同學(xué)們一定要有勇于創(chuàng)新的意識。同時，我們要讓學(xué)生對創(chuàng)新有一個正確的理解，創(chuàng)新并不一定就是“無中生有”，如上文提到的冷凍電鏡技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了幾十年了，施一公教授的團隊是創(chuàng)造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術(shù)。因此，教師要讓學(xué)生認識到創(chuàng)新可能是一種技術(shù)的改良，可能是一種新方法的運用。只要我們勤于思考，在科學(xué)的基礎(chǔ)上勇于革新，創(chuàng)新并不是遙不可及的。對于學(xué)生來說，只有增強了他們對創(chuàng)新的理解，創(chuàng)新能力的提升才成為可能。

其次，教師也可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注施一公教授以及他的研究團隊。在中國科學(xué)界，施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學(xué)研究成果，他略帶傳奇色彩的求學(xué)和科研之路，他對生命科學(xué)研究的執(zhí)著追求，他對中國科學(xué)研究及教育狀況的真知灼見等，都可以成為學(xué)生去了解、研究和感悟的素材。在這個過程中，同學(xué)們可以更真切地理解科學(xué)的價值以及科學(xué)探究的過程和方法，這顯然有益于提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。施一公教授帶領(lǐng)的研究團隊同樣值得我們的學(xué)生去關(guān)注。這個研究團隊非常年輕，但是，他們用他們的智慧和努力創(chuàng)造了驚人的業(yè)績，這也許更能激起學(xué)生向他們學(xué)習(xí)的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。

再次，在學(xué)生對生物知識學(xué)習(xí)的層面上，這一熱點事件對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的興趣和信心、促進學(xué)生掌握相關(guān)知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發(fā)揮其作用的。這個作用的機理，高中學(xué)生不必要知道。但與這個過程相關(guān)聯(lián)的真核基因與原核基因在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別、外顯子和內(nèi)含子、基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因表達的調(diào)控等知識是在高中階段需要學(xué)生了解甚至掌握的。教師可以在適當(dāng)?shù)臅r機給同學(xué)們介紹這一熱點事件及其有關(guān)背景，便會很順利地為教學(xué)創(chuàng)造一個有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境，學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究就能更加投入和主動，這顯然有利于學(xué)生對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。

當(dāng)然，與學(xué)科密切相關(guān)的熱點事件是層出不窮的。生物教師應(yīng)該持續(xù)地關(guān)注這類事件，并積極探索其在培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面的應(yīng)用價值，為順利完成高中生物課程的核心任務(wù)做出自己的努力。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]張增建.核心素養(yǎng)：素質(zhì)教育的新起點[N].南方周末，2016-1-7.

[4]陳彬.剪接體高分辨率三維結(jié)構(gòu)獲解析[N].中國科學(xué)報，2015-8-24.

（責(zé)任編輯：符 潔）