思政元素融入高中生物學(xué)必修課程的初探

陸春花

(上海市閔行中學(xué) 上海 200240)

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),思想政治工作要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全程育人、全員育人、全方位育人。課程思政旨在將思想政治教育融入到各類課程教學(xué)之中,實現(xiàn)知識傳授和價值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合,達(dá)到各類課程與思想政治理論課同向同行,實現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。課程思政的實質(zhì)是一種課程觀,是“課程承載思政,思政寓于課程”的教育理念和方法。

高中生物學(xué)課程中蘊(yùn)含著豐富的課程思政元素,包括政治認(rèn)同、家國情懷、科學(xué)精神、文化自信、法治意識、公民品格、生態(tài)文明和全球視野八個思政維度。生物學(xué)學(xué)科教師可以充分挖掘課程中蘊(yùn)含的育人資源,強(qiáng)化育人理念,構(gòu)建“價值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體的教學(xué)目標(biāo),利用好課堂教學(xué)主渠道,使所有教學(xué)活動都肩負(fù)起立德樹人的功能,實現(xiàn)顯性教育和隱性教育的統(tǒng)一,形成協(xié)同效應(yīng)和育人合力。

在高中生物學(xué)課程的備課過程中,教師需要審視教學(xué)內(nèi)容,發(fā)掘其中潛在的思政元素,并通過搜索資料、加工處理等手段,巧妙地將這些源自專業(yè)知識的思政元素融入教學(xué)中,為了確保思政元素的有效傳遞,教師需要將其緊密依附于具體的知識點,滲透于各個教學(xué)環(huán)節(jié)中。在恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略下,思政元素能夠與專業(yè)知識相互作用,共同建構(gòu)起學(xué)生的知識體系,達(dá)成學(xué)生思想價值觀的內(nèi)化,實現(xiàn)學(xué)科教學(xué)與思政教育的統(tǒng)一。

下面以滬科技版高中生物學(xué)教材必修內(nèi)容為例,探討在教學(xué)中融入思政元素的課堂教學(xué)實踐方法。

1 突出生物學(xué)專業(yè)中國計民生相關(guān)內(nèi)容

生物學(xué)科作為一個重要的科學(xué)領(lǐng)域,其科研和教學(xué)內(nèi)容與國計民生息息相關(guān)。滬科技版高中生物學(xué)教材的正文和“生物學(xué)與社會”欄目(表1)中均涵蓋了與學(xué)生的社會閱歷、生活經(jīng)驗相結(jié)合的學(xué)科應(yīng)用案例,旨在突顯科學(xué)、技術(shù)和社會之間的相互關(guān)系,幫助學(xué)生理解生物學(xué)對人類社會發(fā)展的重要價值。這些案例中蘊(yùn)含著大量的社會責(zé)任、時代擔(dān)當(dāng)?shù)人颊?對學(xué)生社會責(zé)任素養(yǎng)的形成具有積極的推動作用。

表1 “生物學(xué)與社會”欄目統(tǒng)計

《必修1·分子與細(xì)胞》(以下簡稱“必修1”)第一章“走進(jìn)生物學(xué)”第一節(jié)選取了五個案例,分別是雜交育種解決人類糧食問題、基因編輯改造生物的遺傳特性、免疫治療成為治療腫瘤的新途徑、現(xiàn)代發(fā)酵工程是解決規(guī)?；a(chǎn)和能源短缺的新思路、生態(tài)文明建設(shè)改善人類生存環(huán)境。這些案例涉及的生物學(xué)原理和技術(shù)應(yīng)用與我們的生活密切相關(guān),能使學(xué)生深刻認(rèn)識到生物學(xué)研究成果推動人類社會進(jìn)步的事實,感受到現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展對社會和人類生活的深遠(yuǎn)影響,凸顯生物學(xué)學(xué)科的價值。因此,教師需要具有一定的生物學(xué)知識,才能辨別和判斷社會和生活中的生物學(xué)話題,體會學(xué)習(xí)生物學(xué)的價值所在。社會需要更多的未來建設(shè)者加入生物學(xué)相關(guān)研究和行業(yè)中,教師要培養(yǎng)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想和崇高追求,同時強(qiáng)化生物安全、倫理和法制觀念,加強(qiáng)生命安全和健康教育。

《必修2·遺傳與進(jìn)化》(以下簡稱“必修2”)第三章“可遺傳變異”中,呈現(xiàn)了育種工作者改良動植物品種的過程,如太空育種獲得具有新性狀的品種、三倍體無籽西瓜、四倍體玫瑰香葡萄、無核早紅的培育過程等,揭示了其產(chǎn)生的機(jī)制和原理,并強(qiáng)調(diào)了育種領(lǐng)域取得的成果在日常生活中的廣泛應(yīng)用。在“生物學(xué)與社會”欄目中,教材介紹了鮑文奎院士、李振聲院士和袁隆平院士在育種領(lǐng)域的研究成果。在這些艱苦卓絕的工作中,科學(xué)家們運用了基因自由組合、基因重組、基因突變和染色體變異等遺傳變異方法,為中國的糧食生產(chǎn)和國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

教師要善于利用糧食自給、疾病防控等關(guān)系國計民生的重要事件,以強(qiáng)化“行業(yè)的問題必須由行業(yè)人來擔(dān)當(dāng)”“自身專業(yè)對國家的重要性”等內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感和立志投身國家建設(shè)的熱情與激情。

2 融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,激發(fā)家國情懷、樹立文化自信

我國歷史悠久,積淀了大量優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,教師在教學(xué)中可以有意識地選取一些內(nèi)容有效滲入素材。例如,在必修1 第四章第二節(jié)“酶催化細(xì)胞的化學(xué)反應(yīng)”教學(xué)中,教師可以呈現(xiàn)古人釀酒、造醬、制糖的圖片,這不僅可以加深學(xué)生對酶催化作用的理解和應(yīng)用,還可以讓學(xué)生感受到古人的智慧和中華文明的博大精深,激發(fā)學(xué)生的好奇心、自豪感和家國情懷。在必修2 第三章“可遺傳變異”的教學(xué)引入時,教師可以引用我國北魏時期的農(nóng)學(xué)家賈思勰在《齊民要術(shù)·種谷》中的內(nèi)容:“凡谷,成熟有早晚,苗稈有高下,收實有多少,質(zhì)性有強(qiáng)弱,米味有美惡,粒實有息耗”,用以說明生物性狀存在變異,使學(xué)生知道古代中國人在遺傳學(xué)的發(fā)展歷程所做出的貢獻(xiàn),從而更能認(rèn)同和熱愛中華民族的文化,樹立文化自信。

3 科學(xué)史教學(xué)滲透思政元素,落實科學(xué)思維

科學(xué)史教育在生物學(xué)教學(xué)中占有重要地位,對提高學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)有重要價值。教材中的科學(xué)史內(nèi)容,不僅在正文中有闡述,還分布于“科學(xué)史話”欄目中(表2)?？茖W(xué)家的探究實驗蘊(yùn)含了豐富的思政元素,如家國情懷、科學(xué)精神、文化自信、公民品格和全球視野。教師在課程教學(xué)中需要自然引入學(xué)科發(fā)展過程中重大研究成果的研究歷程,突出科學(xué)家們的貢獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的求是精神,幫助學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì),學(xué)習(xí)科學(xué)家孜孜不倦的科研精神。這樣的教學(xué)方式不僅有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),還能體現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科獨特的育人價值,滲透課程思政理念。

表2 科學(xué)史話欄目統(tǒng)計

在必修1 第四章第四節(jié)“葉綠體將光能轉(zhuǎn)換并儲存在糖分子中”后的“科學(xué)史話”欄目中,呈現(xiàn)了“光合作用研究歷程”。在實際教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生觀看相關(guān)視頻并預(yù)習(xí)教材內(nèi)容,梳理近400年的光合作用研究的實驗及其成果。在課堂上,教師再以時間軸形式呈現(xiàn)內(nèi)容,并逐步寫出光合作用的反應(yīng)式導(dǎo)入新課。光合作用研究史是經(jīng)典的生物科學(xué)史,蘊(yùn)含很多科學(xué)探究和科學(xué)思維方法,有助于提高學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)光合作用的研究歷程,學(xué)生可以深入了解科學(xué)活動是復(fù)雜艱難的過程,只有秉持客觀的原則,嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度和創(chuàng)新意識,才能完成科學(xué)研究。此外,教師需要引導(dǎo)學(xué)生在面對問題時利用辯證思維的能力,做出正確的價值判斷和行為選擇,在實踐創(chuàng)新中增長才干,實現(xiàn)個人價值。同時,教師要讓學(xué)生感悟到科學(xué)是無國界的產(chǎn)物,科學(xué)既是對前人發(fā)現(xiàn)的傳承,也是不斷發(fā)展的開放體系,很多重大項目的研究團(tuán)隊都是由多個國家的科學(xué)家組成的,鼓勵學(xué)生以全球眼光關(guān)注社會和世界的現(xiàn)狀與發(fā)展變化,追求人類和諧共處、共同進(jìn)步。

必修2 第一章第一節(jié)“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”中,教材詳細(xì)列舉了多項實驗證明DNA 是主要遺傳物質(zhì)。在課堂教學(xué)中,教師可以按照科學(xué)史的進(jìn)程展示肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗、肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗、T2 噬菌體侵染實驗和煙草花葉病毒重組實驗,揭示遺傳物質(zhì)的存在和化學(xué)本質(zhì),強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和客觀性,進(jìn)而提高學(xué)生的分析、解決問題能力和科學(xué)思維。

在科學(xué)史中,新學(xué)科、新知識的開創(chuàng)往往會受到諸多質(zhì)疑,科學(xué)家們在前人工作的基礎(chǔ)上,科學(xué)地設(shè)計實驗、實施實驗、分析數(shù)據(jù)、改進(jìn)實驗,逐步推進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。通過教師對實驗優(yōu)缺點的層層剖析,有助于提高學(xué)生的科學(xué)思維,展現(xiàn)科學(xué)精神,拓寬全球視野。

4 彰顯先輩楷模示范性,凸顯愛崗敬業(yè)精神

在生物學(xué)的發(fā)展史上,涌現(xiàn)出了許多先輩楷模,他們的科研探索精神、為真理獻(xiàn)身的勇氣以及為大家舍小家的家國情懷,都是思想教育的絕佳樣板。因此,在生物學(xué)教學(xué)設(shè)計時,教師可以通過搜索相關(guān)的前輩楷模的事跡,將其與知識點合并講授,滲透不同方面的思政元素,以人為范,以情動人。

在必修2 第三章第一節(jié)“基因重組造成變異的多樣性”中,教師可以補(bǔ)充介紹雜交水稻育種專家袁隆平的研究經(jīng)歷。自1964年開始,袁隆平正式開始水稻雜種優(yōu)勢利用的研究,而直到1970年,他才找到合適的不育系。通過介紹這一艱難的研究歷程,可以讓學(xué)生體會科研工作的不易,同時培養(yǎng)學(xué)生盡心盡責(zé)、勇于探索的科學(xué)精神。

中國自行研制的第一顆原子的歷程,體現(xiàn)了眾多科學(xué)家、技術(shù)人員和軍人的大無畏的革命精神和為祖國效力的家國情懷。他們在不顧放射性元素可能造成染色體畸變和基因突變的情況下,隱性埋名、無私奉獻(xiàn),克服重重困難,為我國打破超級大國的核壟斷做出了卓越貢獻(xiàn)。這部分內(nèi)容適合放在必修2 第三章“可遺傳變異”相關(guān)知識點教學(xué)之后。

5 深度發(fā)掘生物學(xué)知識構(gòu)建中呈現(xiàn)的學(xué)科價值觀

生物學(xué)作為一門科學(xué)學(xué)科,其知識體系中帶有科學(xué)觀、生命觀與生態(tài)價值觀,包括科學(xué)理性、求真務(wù)實、尊重規(guī)律、關(guān)懷生命、珍惜環(huán)境、團(tuán)結(jié)協(xié)作等。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)發(fā)掘隱含的學(xué)科價值觀,并以專業(yè)的教學(xué)語言加以呈現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一是生命發(fā)展的普遍性原理,也是學(xué)生處理和解決實際問題時重要的思維方法。以必修1 第四章第四節(jié)中“葉綠體是植物光合作用場所”這一部分為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)和功能角度認(rèn)識葉綠體結(jié)構(gòu)與光合作用之間的關(guān)系,并啟發(fā)學(xué)生思考提高光合作用產(chǎn)能的調(diào)控機(jī)理,幫助學(xué)生逐步建立基于自然辯證法的世界觀和方法論。

細(xì)胞是由許多不同功能、相互聯(lián)系而又有區(qū)別的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所組成,它們分工合作,動態(tài)相聯(lián),這體現(xiàn)了生命的系統(tǒng)觀和結(jié)構(gòu)功能統(tǒng)一觀。在必修1 第三章第二節(jié)“細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作”中,教師可以首先播放胰腺細(xì)胞合成和分泌消化酶的過程動畫,接著分步動態(tài)地呈現(xiàn)胰腺細(xì)胞合成和分泌消化酶的過程圖,引導(dǎo)學(xué)生依次描述分泌蛋白的合成和運輸過程。通過該案例,教師引導(dǎo)學(xué)生理解細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)能分工合作,共同完成某項生命活動。在此基礎(chǔ)上,教師將細(xì)胞分工與社會分工進(jìn)行類比,強(qiáng)化學(xué)生的社會責(zé)任感,感悟個人與整體的關(guān)系,明確個體只有在不同的崗位上各司其職,才能促進(jìn)社會整體進(jìn)步。

在必修2 第一章第二節(jié)“遺傳信息通過復(fù)制和表達(dá)進(jìn)行傳遞”中提到,細(xì)胞內(nèi)充滿了各種生物大分子,其中DNA、RNA 和蛋白質(zhì)是生物信息傳遞的主要大分子,它們各司其職、緊密協(xié)作,遵循著中心法則,該部分內(nèi)容就蘊(yùn)含著遵循客觀規(guī)律、建立規(guī)則意識的思政元素。教師通過類比可以讓學(xué)生明白只有建立規(guī)則意識,才能讓社會有序運行,實現(xiàn)國家的繁榮昌盛。

必修2 第一章第三節(jié)“基因選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的差異化”在介紹表觀遺傳機(jī)制時,教師可以呈現(xiàn)吸煙影響生殖能力、學(xué)習(xí)能力的研究數(shù)據(jù)或宣傳圖片等直觀素材,向?qū)W生說明環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)可能通過DNA 甲基化、組蛋白修飾、RNA 干擾的調(diào)控表觀遺傳機(jī)制改變抑癌基因或其他基因的表達(dá),從而導(dǎo)致癌癥等疾病的發(fā)生。這些現(xiàn)象為學(xué)生來提供了優(yōu)秀的環(huán)境保護(hù)教育題材,使他們充分認(rèn)識到環(huán)境與人類健康的關(guān)系。借此機(jī)會,學(xué)生可以了解到創(chuàng)造良好的環(huán)境、防治污染對每個人都至關(guān)重要,從而提高學(xué)生的環(huán)保意識,幫助他們理解生態(tài)建設(shè)的必要性,有利于學(xué)生環(huán)保意識與生態(tài)文明意識的建設(shè)。

為了增強(qiáng)學(xué)生的法治意識與規(guī)則意識,教師可以結(jié)合經(jīng)典案例進(jìn)行教育。在現(xiàn)實世界,許多理化和生物因素都可提高基因突變的頻率,其中一些誘發(fā)突變的典型物質(zhì)是天然存在的,而另一些則是人工的。因此,在使用這些物質(zhì)時要注意其安全性,并嚴(yán)格遵守實驗室安全規(guī)范。在必修2 第三章第二節(jié)“基因突變是生物變異的根本來源”學(xué)習(xí)后,教師可以以切爾諾貝利核電站爆炸事故為例,通過圖片和數(shù)據(jù)的呈現(xiàn),向?qū)W生展示爆炸造成核泄漏而導(dǎo)致至今仍然存在的輻射危害,以及大量動物的變異現(xiàn)象,這個事故的根本原因是操作人員疏忽,沒有嚴(yán)格按照安全規(guī)章辦事。通過這個案例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生樹立安全生產(chǎn)和科研的意識,以及認(rèn)識遵守各種法律法規(guī)的重要性。

高中生物學(xué)教育具有很強(qiáng)的課程思政優(yōu)勢,通過將生物學(xué)知識與現(xiàn)實問題相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價值觀,是高中生物學(xué)對高中育人方式改革的一次積極回應(yīng),課程思政也讓教育回歸學(xué)科育人初心。思政元素融入高中生物學(xué)必修課程課堂的教學(xué)手段應(yīng)該是多樣的、自然的、有效的,需要在后續(xù)實踐教學(xué)中不斷地改進(jìn)優(yōu)化。