前沿科技知識在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

黃登妹

【摘要】在初中生物學(xué)教學(xué)中導(dǎo)入現(xiàn)代前沿科技知識是提高學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)，拓寬知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新思想的重要方法和手段，使學(xué)生更加適應(yīng)社會發(fā)展和科技進步。文章提出前沿科技知識的導(dǎo)入要遵循提高興趣、啟發(fā)為主、量度適當(dāng)、聯(lián)系實際的原則，闡述了將前沿科技知識引入初中生物教學(xué)的意義，并舉出相關(guān)實例進行了探討。

【關(guān)鍵詞】前沿科技知識;初中生物教學(xué);應(yīng)用

一、引言

在素質(zhì)教育的背景下，單純的升學(xué)考試并不能體現(xiàn)出初中生物學(xué)教學(xué)的目的和意義。生物學(xué)作為自然科學(xué)的六大基礎(chǔ)學(xué)科之一，如何在教學(xué)過程中拓寬學(xué)生知識面，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，對教師提出了更高層次的要求和挑戰(zhàn)[1-2]。長期以來，受課時量和各學(xué)科之間側(cè)重與平衡的影響，初中生物學(xué)教學(xué)基本上都是在灌輸強記重要知識點。這固然保證了學(xué)生知識面的寬度，符合初中生的基本認知和需求，然而從知識面深度的維度上看，能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探索、自主研究的知識“激點”將被選擇性忽視。初中生物教學(xué)中涉及的動物、植物、生態(tài)系統(tǒng)、人類等內(nèi)容與高等教育中生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)等分支學(xué)科息息相關(guān)，“第一次科普”如果未能讓學(xué)生感受到生物學(xué)的豐富多彩，將直接影響后續(xù)學(xué)習(xí)的興趣，對我國培養(yǎng)高端生物學(xué)人才產(chǎn)生重大影響。

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代，前沿科技知識更新?lián)Q代的速度是教學(xué)課本遠遠無法跟上的。英國早在20世紀(jì)80年代就開發(fā)了SIS（Science In Society）課程，為第六學(xué)級的學(xué)生提供基于社會實踐的科學(xué)技術(shù)讀物，它強調(diào)的是理論與實際相結(jié)合。Nature Methods在創(chuàng)刊十周年時評價了十大生物學(xué)革命性技術(shù)，其中包括基因編輯、二代測序、光遺傳學(xué)、合成生物學(xué)等前沿科技知識，有些已走出實驗室進入實際應(yīng)用階段。在自媒體推廣和信息爆炸的時代，學(xué)生將通過各種媒介接受前沿科技知識的熏陶。作為初中生物學(xué)教師，更應(yīng)該在課堂上予以導(dǎo)入，以適應(yīng)學(xué)生的需求和學(xué)科的發(fā)展。

二、將前沿科技知識導(dǎo)入初中生物學(xué)教學(xué)的原則

（一）提高興趣，啟發(fā)為主

美國教育家、心理學(xué)家Jerome Bruner提出了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論，在“The Relevance of Education”“Toward a Theory of Instruction”以及“The Process of Education”三大專著中無不重點闡述了認知發(fā)展過程中學(xué)習(xí)興趣的重要性。當(dāng)前，知識點學(xué)習(xí)前移與學(xué)生總體水平的提升是現(xiàn)代教育發(fā)展的成果與趨勢，許多課本內(nèi)容已被學(xué)生提前接觸甚至認知，通過淺顯的概念性介紹已無法激發(fā)學(xué)生的興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)氛圍淡薄、厭學(xué)情緒高漲等問題，既不利于知識導(dǎo)入，也不利于課堂管理。一段時間內(nèi)，我國初中教學(xué)注重科學(xué)史的導(dǎo)入[3]，這是一種良好的探索與嘗試，有助于學(xué)生了解生物學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)，但生物學(xué)未來發(fā)展的趨勢和方向則需要通過導(dǎo)入前沿科技知識予以實現(xiàn)[4-5]。例如，上到“保護生物的多樣性”的章節(jié)時，補充白鰭豚走向滅絕的原因及利用科技知識拯救的措施等知識;通過觀看相關(guān)視頻或紀(jì)錄片，讓學(xué)生直觀地領(lǐng)略動物界的多姿多彩以及生態(tài)系統(tǒng)的重要性，使教學(xué)更有深度。在學(xué)習(xí)過程中結(jié)合生物學(xué)研究的成果，突出人類在前沿科技知識研究中的重要性。

（二）量度適當(dāng)，聯(lián)系實際

導(dǎo)入前沿科技知識并不是簡單地灌輸超綱知識，灌輸“精?！钡膬?nèi)容，而是以量度適當(dāng)、聯(lián)系實際作為導(dǎo)入前沿科技知識的重要原則。量度適當(dāng)，要求在前沿科技知識輸入過程中把握時機，慎重篩選知識的信息量大小和深淺程度，在充分挖掘前沿科技知識素材的基礎(chǔ)上，擯棄過于學(xué)術(shù)化的內(nèi)容，結(jié)合新課程導(dǎo)入或習(xí)題解答等進行闡述。比如上到“保護生物多樣性的主要措施”時，可以結(jié)合本地的國家級自然保護區(qū)“天寶巖”，林間生長著“藥王”之稱的金線蓮，數(shù)量少，對生長環(huán)境要求嚴格。經(jīng)過幾年的實驗，可以采用組織培養(yǎng)，先培育苗木，再移到林下種植，擴大種植規(guī)模，提升產(chǎn)量，滿足市場需求。利用身邊的例子，使學(xué)生對前沿科技知識有親切度、代入感，使這些記憶點能夠反向促進課本內(nèi)容的識記和探究。

三、前沿科技知識導(dǎo)入案例

（一）青蒿素治療瘧疾

對于瘧疾這種傳染病，老一輩的人可以說是“談瘧色變”，瘧疾危害性極大，目前仍在全球接近百個國家和地區(qū)流行。在講到“單細胞生物”的“單細胞生物與人類的關(guān)系”這個知識點時，可以導(dǎo)入屠呦呦研究員及其團隊在2015年發(fā)現(xiàn)的青蒿素，它是一種快速高效的抗瘧藥;在講“動物細胞”時，利用多媒體導(dǎo)入青蒿素抗瘧機理?？粗⒆觽兡且浑p雙強烈求知的眼睛，他們能真正體會到科技知識在生活中的巨大作用，既拓寬了知識面，又激發(fā)了學(xué)習(xí)生物學(xué)的激情，培養(yǎng)了團隊合作的意識。

（二）基因編輯技術(shù)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)問世40多年，大家對它已經(jīng)非常熟悉了。在講“基因控制生物的性狀”的這個知識點時，除了分析課本中的例子“轉(zhuǎn)基因鼠的啟示”，還可以導(dǎo)入最新研究成果“基因剪刀”——基因編輯技術(shù)。這項技術(shù)對于生物體內(nèi)的基因“編輯”更加精準(zhǔn)，不需要引入外來的DNA?？吹竭@個視頻，同學(xué)們的眼前打開了通往科學(xué)殿堂的大門，從此立下了愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的志向，不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。

（三）“海稻86”

在“認識生物多樣性”一節(jié)中，課本介紹了袁隆平院士利用基因多樣性培育雜交稻新品種。這里可以導(dǎo)入耐鹽堿性的“海水稻”這個新品種?？茖W(xué)家陳日勝經(jīng)過30多年的不懈努力，培育出一個耐鹽堿的水稻新品種——“海稻86”，填補了鹽堿地不能種植水稻的空白。在2016年和2017年兩年的實驗種植中，畝產(chǎn)均超過500公斤。2018年5月，研發(fā)中心已經(jīng)在黑龍江大慶等5個實驗基地同時種植。這個品種還推廣到迪拜，并在迪拜的熱帶沙漠實驗種植中，有一個品種畝產(chǎn)達500公斤，還有兩個品種畝產(chǎn)400公斤。利用這些實實在在的事例激發(fā)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中有意識地去關(guān)注、去學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生堅持不懈、努力探索、實事求是的精神。

四、總結(jié)

在初中生物教學(xué)過程中，導(dǎo)入前沿科技知識是提升教學(xué)質(zhì)量的必然趨勢，有助于提升教學(xué)的豐富度和時代感，強化學(xué)生的興趣，深化課本知識。現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展迅速，成果豐碩，能夠為課堂提供源源不斷的新知識點。這也對教師提出了更高的要求，如何將前沿科技知識與課本基礎(chǔ)知識結(jié)合，如何創(chuàng)新導(dǎo)入手段是未來研究的重點和方向。

【參考文獻】

[1]夏海威.初中生物教學(xué)中滲透生物前沿知識教育初探[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師教育），2017（11）：68.

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[3]王欣.高中生物教學(xué)中運用科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶剿鱗D].長春：東北師范大學(xué)，2013.

[4]何托亮.新課程背景下的高中學(xué)生物前沿問題教學(xué)探討[J].科學(xué)教育，2011，17（05）：18-20.

[5]吳光明.生物課堂教學(xué)中如何進行有意義學(xué)習(xí)[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2007（12）：116-117.