新形勢下普通動物學課程教學改革探索

肖繁榮

摘要 當今生命科學的發(fā)展日新月異，高校教師應(yīng)將前沿成果融入相關(guān)課程的教學中，從而達到提高新時代大學生科學素養(yǎng)的教育目的。闡述了如何將生命科學前沿成果融入普通動物學教學中，以拓展教材相關(guān)理論，更新陳舊知識，開拓學生視野，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，從而提高學生的動物學素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 生命科學;普通動物學;前沿科研成果;科學素養(yǎng)

中圖分類號 S-01 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）10-0261-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.072

Abstract University teachers should integrate cuttingedge research results into the teaching of ?zoology with the rapid development of life science at present. In this way， we integrated the cuttingedge research results of life science in the teaching of general zoology，so as to expand the relevant theories of teaching materials， update the old knowledge， broaden students horizon and stimulate their enthusiasm for learning， finally achieve the educational purpose of cultivating undergraduate students with higher overall scientific literacy in the new era.

Key words Life science;General zoology;Cuttingedge research results;Scientific literacy

科學素養(yǎng)是指在從事科學活動中體現(xiàn)出來的學術(shù)素養(yǎng)以及對科學的理解程度和運用科學解決問題的能力的總稱，包含科學知識、科學方法、科學態(tài)度和科學精神等內(nèi)容?？茖W素養(yǎng)的高低直接影響本科生培養(yǎng)質(zhì)量，是能否將新時代本科生培養(yǎng)成為創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。普通動物學是師范院校生物科學專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程[1]，教授課本中經(jīng)典理論知識和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)是該課程教學的兩大根本任務(wù)。前者可以通過講解教材實現(xiàn)，要求教師“吃透”教材;后者則要求教師掌握學科前沿動態(tài)，將最新科研成果融入普通動物學的教學中。教育目的的確立對于引領(lǐng)學生發(fā)展具有重要的意義，培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)是當今生物教育的重要目的[2]。但目前一些教師的普通動物學理論教學仍過度依賴教材，忽視將科學前沿成果融入教學中。教師應(yīng)將當代科研前沿成果融入自然科學的教學，以培養(yǎng)具有更高科學素養(yǎng)的新時代大學生[2]。筆者結(jié)合個人教學經(jīng)驗，就如何將科研前沿成果融入普通動物學教學進行了探討，以期為改進普通動物學的教學提供借鑒和參考。

1 融入前沿成果，拓展經(jīng)典理論知識，培養(yǎng)學生的自主學習科學知識的能力和創(chuàng)新能力

瘧原蟲的生活史是原生動物章節(jié)中的重點內(nèi)容，當講授它的有性世代是在按蚊體內(nèi)完成時，引導(dǎo)學生思考“既然按蚊體內(nèi)有瘧原蟲寄生，那瘧原蟲會影響按蚊生存嗎，按蚊又是如何進行防御的”。2017年9月國際頂尖學術(shù)期刊《Science》發(fā)表的一篇論文給出了答案。研究人員首次從蚊子的卵巢中分離出一種沙雷氏菌屬新菌株，它可以有效殺死寄生在蚊子身上的瘧原蟲[3]。新菌株不僅能穩(wěn)定定殖在瘧蚊中腸、雌蚊卵巢和雄蚊附腺，且產(chǎn)生增殖，而且能通過交配由雄蚊傳遞給雌蚊，還能通過雌蚊產(chǎn)卵傳遞給后代幼蟲。這就是按蚊體內(nèi)的瘧原蟲并沒有達到危害其生存的原因。通過教材內(nèi)容引申出學生好奇的問題，并要求學生課后查閱文獻尋找答案，培養(yǎng)其自主學習能力。

此外，在講述爬行動物時，講解完爬行動物的主要特征后，介紹了2015年7月在《Science》上發(fā)表的一篇論文，該篇論文發(fā)現(xiàn)一個有四肢的蛇化石，并證實該蛇是現(xiàn)代蛇的始祖[4]。它沒有像海洋動物一樣長而側(cè)扁的尾，這表明現(xiàn)代蛇類不是由海洋始祖演化而來的，而是由陸地穴居動物進化而來。講解這一新發(fā)現(xiàn)，能打破學生的常規(guī)思維，使其認識到蛇類在進化過程也曾有四肢。這有助于學生理解課本中為何將兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物統(tǒng)稱為四足動物。同時，也使學生理解現(xiàn)代的水生蛇類起源于陸地，其水生習性是次生性適應(yīng)的結(jié)果。講授這種最前沿、突破傳統(tǒng)認知的新發(fā)現(xiàn)有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2 結(jié)合科學前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的科學精神和科學態(tài)度

瘧原蟲所導(dǎo)致的瘧疾是我國的五大寄生蟲病之一，學生對怎么治療瘧疾非常感興趣。課本中所描述治療藥物是奎寧，但并未提到我國自主研發(fā)的抗瘧新藥青蒿素。青蒿素于1971年被發(fā)現(xiàn)[5]，2015年屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素及用于治療瘧疾而獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。當時雖然已經(jīng)有奎寧能治療瘧疾，但由于其已產(chǎn)生耐藥性等原因，必須研發(fā)新的藥物。屠呦呦等研究開發(fā)新的藥物的過程中進行了無數(shù)次實驗，她甚至以身試藥，終于發(fā)現(xiàn)了青蒿素并用于臨床治療。屠呦呦榮獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎已被大部分學生熟知，因此在教學過程中借此契機，向?qū)W生講述青蒿素的發(fā)現(xiàn)史和科學家的科學精神，并結(jié)合瘧原蟲生活史，闡述青蒿素的抗瘧原理。這不僅加深學生對本節(jié)重點內(nèi)容的掌握，而且有助于激發(fā)學生從事科學研究的興趣，并培養(yǎng)學生的科學精神和科學態(tài)度。

3 參考前沿成果，更新課本陳舊知識，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力

科學素養(yǎng)要求學生具有批判思維，敢于質(zhì)疑已有知識理論，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，從而推動科學技術(shù)的進步。受編者專業(yè)和編著時間限制，課本知識往往不能及時更新，這就要求教師利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源查詢和學習相關(guān)知識的新動態(tài)，并將其及時傳授給學生，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力。教材中記述龜鱉目的種類約250種，明顯比目前發(fā)現(xiàn)的種類少得多。世界龜鱉名錄2014年記載物種總數(shù)為335種[6]，2017年記載有356種[7]。此外，關(guān)于龜鱉動物的起源和演化，以前認為起源于晚三疊紀中期，而最新的研究表明龜鱉動物的起源時間可追溯到晚三疊紀早期和中三疊紀。傳統(tǒng)認為龜鱉類最早的化石是晚三疊紀中期（2.1億年前）的原鱷龜，但中國科學院古脊椎動物與古人類研究所李淳和吳肖春主導(dǎo)的團隊于2008年在貴州省關(guān)嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的晚三疊紀早期（2.2億年前）的半甲齒龜早已推翻這一說法[8]。半甲齒龜比原顎龜更古老，與原始的爬行動物一樣具有牙齒，且只有腹甲。2015年，德國古生物學家發(fā)現(xiàn)中三疊紀（2.4億年前）的祖龜[9]。祖龜比齒龜更原始，口中的牙齒更多，體型更小，無背腹甲，腹部骨骼剛剛開始合并，肋骨加寬。2018年，同樣來自李淳和吳肖春主導(dǎo)的團隊在貴州省關(guān)嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)2.28億年前的中國始喙龜[10]。該龜肋骨加寬但沒有腹甲，脊椎數(shù)目比現(xiàn)代的龜類要多，并且牙齒退化而角質(zhì)喙開始產(chǎn)生。這些典型的過渡特征，證明中國始喙龜處于龜類早期演化中承上啟下的位置，彌補了該類群系統(tǒng)發(fā)育中的重要空白，呈現(xiàn)出“祖龜—中國始喙龜—半甲齒龜—原顎龜”的完整進化歷程。因此，原顎龜已不再是最原始的龜類。

4 結(jié)合教師科研成果，充實教學內(nèi)容，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

目前許多高校專任教師大多為科研教學并重型教師，擔任課程多為自己所擅長的學科，因此可以將自己的科學研究與教學緊密聯(lián)系起來。例如，在講解普通動物學課程緒論中動物學分支學科時，動物生態(tài)學的定義為“研究動物與環(huán)境間的相互關(guān)系的學科”。筆者以2種同域分布的閉殼龜形態(tài)與生境的關(guān)系為例，向?qū)W生解釋該定義。平頂閉殼龜與黃額閉殼龜都生活在熱帶山區(qū)林下環(huán)境，但體形明顯不同，前者身體扁平，后者則高拱，這種形態(tài)差異與其利用不同的生境有關(guān)[11]。平頂閉殼龜偏好較陡的石質(zhì)生境，并喜歡躲藏狹小的石縫中，扁平的身體有利于其穴居，并且扁平的身體重心低，有利于其在陡而多石的生境爬行。身體高拱的黃額閉殼龜則偏好躲藏于枯枝落葉下。此外，高拱的身體也導(dǎo)致其爬坡能力較弱，限制其選擇較為平緩的生境。這也可作為詮釋 “動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能與環(huán)境相適應(yīng)”的例子，從而使學生理解這一貫穿整個普通動物學課程學習過程中的重要生物學觀念。教師將自己的科學研究與教學結(jié)合起來，能夠更新和充實教學內(nèi)容，促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

5 結(jié)語

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，高校教師學歷層次也在不斷提高，將最新的科研前沿成果應(yīng)用于教學勢在必行。這不僅有助于學生理解課本的經(jīng)典理論知識，而且能開拓學生的視野，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，從而達到培養(yǎng)整體科學素養(yǎng)更高的新時代大學生的教育目的。然而，因材施教和循序漸進是教學要遵循的重要原則。對于初學動物學的本科生，教師應(yīng)處理好教授經(jīng)典理論知識和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)兩大教學根本任務(wù)之間的關(guān)系，切不可拔苗助長，出現(xiàn)整堂課都是在介紹教師自己或其他學者科研成果的情況。這種學術(shù)報告式的教學將會導(dǎo)致學生既學不到課本的經(jīng)典理論知識，又聽不懂深奧的學科前沿理論。

參考文獻

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