將諾貝爾獎滲透到高中生物學(xué)教學(xué)中

馬小明+攔生發(fā)

摘 要 將與高中生物學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎與教材中相關(guān)知識點(diǎn)結(jié)合，盡可能地把它融入到生物學(xué)教學(xué)中，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)探究欲望的良好素材，同時科學(xué)家們不斷發(fā)現(xiàn)、嘗試、重新開始的探究歷程也是培養(yǎng)學(xué)生直面挫折、不斷進(jìn)取的典范。

關(guān)鍵詞 諾貝爾獎 高中生物學(xué) 教學(xué) 酶學(xué) 銜接

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

2016年全國高考生物考試大綱在“能力要求”方面強(qiáng)調(diào)“關(guān)注對科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響的、與生命科學(xué)相關(guān)的突出成就及熱點(diǎn)問題”。諾貝爾獎代表著基礎(chǔ)科學(xué)研究的最高水平，標(biāo)志了當(dāng)代科學(xué)研究的發(fā)展方向。在近現(xiàn)代，生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速，不少成果獲得了諾貝爾獎。諾貝爾獎作為全人類的寶貴財(cái)富，對學(xué)生具有極大的感召力，將與高中生物學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎與教材中相關(guān)知識點(diǎn)結(jié)合，盡可能地把它融入到生物學(xué)教學(xué)中，不僅是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)探究欲望的良好素材，同時科學(xué)家們不斷發(fā)現(xiàn)、嘗試、重新開始的探究歷程也是培養(yǎng)學(xué)生直面挫折、不斷進(jìn)取的典范。

酶是細(xì)胞代謝的重要參與者，也是高中生物學(xué)中很關(guān)鍵的內(nèi)容。表1為酶學(xué)中的諾貝爾獎及其與高中生物學(xué)內(nèi)容（人教版）的關(guān)聯(lián)。

這只是有關(guān)“酶”的內(nèi)容產(chǎn)生過的諾貝爾獎與高中生物學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)的一些列舉，除此之外在光合作用的發(fā)現(xiàn)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)等方面還有很多諾貝爾獎項(xiàng)與高中生物密切相關(guān)。那么如何將這些應(yīng)用到高中生物學(xué)教學(xué)中，讓它服務(wù)于高中生物教學(xué)呢？

1 作為素材，引入新課

諾貝爾獎及其成就在生命科學(xué)史上具有重大意義，教師以其為素材導(dǎo)入新課，讓學(xué)生意識到高中生物學(xué)雖然與生活密切聯(lián)系，但也并非與前沿科學(xué)遙不可及，高中生物很多時候是生命科學(xué)前沿的簡化版或縮影。教師適時地引用諾貝爾獎及其成就，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、激情，讓學(xué)生將被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動的探索，可以起到很好的教學(xué)效果。例如在學(xué)習(xí)“基因工程”時，教師可以圍繞諾貝爾獎“限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)”展開：1978年，瑞士微生物學(xué)家阿爾伯、美國微生物學(xué)家內(nèi)森斯、美國微生物學(xué)家史密斯因發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶以及在分子遺傳學(xué)方面的應(yīng)用而獲得當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。他們的成就為DNA重組技術(shù)的產(chǎn)生拉開了序幕，使人類可以按照人的意愿定向改變生物體的遺傳信息，使改變生物體性狀成為可能。那么什么是限制性核酸內(nèi)切酶？它有什么特性？它在基因工程中扮演什么角色？這樣展開基因工程的學(xué)習(xí)，充分地調(diào)動學(xué)生的好奇心理和求知欲望，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2 作為案例，引導(dǎo)思考與探究

諾貝爾獎及其成就的產(chǎn)生必然伴隨多個經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、重溫科學(xué)家的思維歷程，對學(xué)生科學(xué)思維的形成以及創(chuàng)新力的培養(yǎng)十分必要和關(guān)鍵。例如在“酶本質(zhì)的探究”的學(xué)習(xí)中，巴斯德與李比希對糖類變成酒精有不同看法，畢希納通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了糖類變成酒精可以在無細(xì)胞條件下進(jìn)行，并獲得諾貝爾獎，那么他如何設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)？教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考。然后再引導(dǎo)學(xué)生分析：薩姆納通過合理選材、精巧的實(shí)驗(yàn)提取出了酶并且證明酶是蛋白質(zhì)，也獲得諾貝爾獎，如何提取的酶，采用什么辦法去證明的？另外，教師還要使學(xué)生知道：至此科學(xué)發(fā)展沒有止步，奧特曼和切赫在對煙草花葉病毒的研究中發(fā)現(xiàn)某些RNA也具有生物催化功能。然后，綜合以上認(rèn)識，教師引導(dǎo)學(xué)生給“酶”下定義，自己構(gòu)建對酶的認(rèn)識。

3 作為素材，進(jìn)行情感態(tài)度與價(jià)值觀教育

諾貝爾獎固然是科學(xué)界的桂冠，諾貝爾獎的獲得可能是很多科學(xué)家的畢生夢想和動力，但是更多的科學(xué)家在各自領(lǐng)域默默無聞，為科學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的微薄之力。不能因?yàn)闆]有拿諾貝爾獎就否定他們以及他們的成就。在教導(dǎo)學(xué)生的過程中，教師也一定要把握尺度，不能讓學(xué)生認(rèn)為科學(xué)家的目標(biāo)就是諾貝爾獎。教師在課堂中應(yīng)用諾貝爾獎及其成就，應(yīng)該更多展現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的艱辛與曲折、科學(xué)家的堅(jiān)持不懈、刻苦鉆研，讓學(xué)生明白科學(xué)發(fā)現(xiàn)沒有不勞而獲，唯有努力才有機(jī)會。例如在酶本質(zhì)的探究中，先后有很多的科學(xué)家在不斷的批判與繼承中才形成了目前比較公認(rèn)的酶的定義“活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化功能的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，一部分為RNA”，這個定義將來再次被打破，也不無可能。同時，教師讓學(xué)生知道：科學(xué)發(fā)現(xiàn)如此，學(xué)習(xí)、人生亦如此，沒有一帆風(fēng)順，只有不斷進(jìn)取，才能不斷更新自己的認(rèn)識，不斷適應(yīng)變化著的世界。

4 作為課本內(nèi)容的拓展延伸

高中生物學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生信息提取能力、歸納整理能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的家庭作業(yè)（即做練習(xí)題）很難達(dá)到這些目標(biāo)。要達(dá)到此目標(biāo)就要打破原來家庭作業(yè)的模式，開發(fā)新型的家庭作業(yè)成為必然，教師以諾貝爾獎及其成就為題材，設(shè)計(jì)系列問題引導(dǎo)學(xué)生去探索、總結(jié)，能夠有效地提高學(xué)生信息提取能力和歸納整理能力，有利于學(xué)生構(gòu)建自己的生物學(xué)知識體系，同時也有助于培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的興趣和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。例如教師可以以“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)理”這項(xiàng)諾貝爾獎項(xiàng)為題材，設(shè)計(jì)系列問題：什么是端粒？端粒具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？端粒與細(xì)胞分裂有什么關(guān)系？端粒酶的作用是什么？癌細(xì)胞能夠無限增殖是否與端粒酶有關(guān)？端粒及端粒酶的研究是否可能會影響到人的壽命？……以此為家庭作業(yè)，學(xué)生要做完作業(yè)，必須查詢一定的資料，并且需要自己思考、分析和整理，形成自己的智慧，同時也引導(dǎo)學(xué)生思索生命的奧秘，為學(xué)生將來從事生物學(xué)研究等打下基石。

5 為教師編寫試題提供題材

從網(wǎng)上下載已有試題進(jìn)行組合是很多學(xué)校很多教師出考試試卷的常用方法。其弊端就是試題沒有創(chuàng)新點(diǎn)，久而久之就會偏離學(xué)生實(shí)際、偏離教材、偏離考綱。如何結(jié)合學(xué)校學(xué)生實(shí)際、引入生命科學(xué)熱點(diǎn)問題自己編寫試題，應(yīng)該是引起一線教師重視的問題。諾貝爾獎及其成果是教師編寫試題的很好的題材，2015年高考理綜（新課程Ⅱ卷）第二題就出現(xiàn)關(guān)于端粒酶的考題，以中國女科學(xué)家屠呦呦所獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎為背景的題目更多，例如2016年天津卷第六題和2016年上海卷第六題。

6 結(jié)束語

諾貝爾獎是科學(xué)界公認(rèn)的最高榮譽(yù)，其研究成果對科學(xué)發(fā)展具有突破性意義或?qū)θ祟惿鐣哂兄卮筘暙I(xiàn)。20世紀(jì)以來，生物學(xué)相關(guān)的諾貝爾獎更是逐年增加，但是諾貝爾獎離高中生物學(xué)并不是非常遙遠(yuǎn)，高中生物學(xué)中很多的內(nèi)容直接或間接的與許多的諾貝爾成果相聯(lián)系。教師適時、適量地利用諾貝爾成果，不僅可以促進(jìn)高中生物學(xué)教學(xué)有效的進(jìn)行，而且在學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀養(yǎng)成方面具有重要作用。教師可以在課前、課中、課后充分地利用諾貝爾獎，讓學(xué)生從小熏陶在諾貝爾獎及其成就的懷抱中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、創(chuàng)造的欲望，樹立正確積極的科學(xué)觀、價(jià)值觀和人生觀。