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生物学科中实施STS教育的探索
发布时间:2018-08-13 点击: 发布:
当前世界越来越多的国家把增强综合国力,夺取21世纪经济的制高点,转移到依靠科学提高公民综合素质上来,国际竞争焦点已集中在人才的质量和数量上,面对此背景,发展科学技术已成为各国发展的主题。这就要求致力于发展社会和科技决策的高质量人才。而生物是重要的自然科学之一,随着科学技术的发展,生物科学正健步走向自然科学的中心学科,不断的向信息、材料、环境、理化等领域渗透和交叉。因此,必须把生物教育与科学、技术和社会有机地结合起来实施STS教育。
STS是科学、技术、社会三者的简称。其基本精神内涵就是强调把科学教育和当前的社会发展、生产实践、日常生活等紧密结合,使学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观得到培养,劳动素质得到提升,主体参与意识得到增强,真正培养出具有全面良好科学素质的人才。生物学是一门以实验为基础的自然学科,高中生物学渗透STS思想,是突出特色。这使教学找到了与生活和科技之间强有力的支撑点。这一点也给本学科创造了无限的外延。这是生物学教学中重视应用,重视技术教育, 重视素质教育的具体体现。
我理解的生物STS教学是——把学习放眼科技化,回归生活化,引入社会化。究其作用,是提高了学生的科学素养。
1 将学习放眼科技化:
1.1.用好一部生物学史,滋养学生的内心世界,提升学生的精神素养——
在生物学诞生直至今天的二百年历史长河中,无数科学家怀着可贵的科学精神,求真求实,睿智严谨,屡败不辍而成就经典,写就一部精彩的生命科学发展史。比如在学到胰岛素知识时,我启发同学联系1965年中国合成结晶牛胰岛素的巨大成就,以及中国与诺贝尔奖擦肩而过的光荣与遗憾,给学生以鼓舞和思考。生物学家那些经典实验中渗透的无数智慧,给人以启迪。比如恩吉尔曼那一束打在水绵上极细的光,比如海尔蒙特木桶中增重的柳树,再如蔡斯赫尔希同位素标记法一锤定音DNA的遗传作用,还有米尔斯坦与柯勒那杂交瘤的创想灵感。这其中蕴涵的科学思想、探究历程及感人精神,都折射出这门学科永恒的魅力,这魅力感染到学生的内心世界后,产生积极的原动力和科学探索精神,培养了良好的学习品质,利于学生生物学素养的提高。一部生物学史这个切入点就是渗透STS思想很好的素材。
我向学生介绍科技成果尽量做到经典性、前沿性,保证鲜活。我并不是单独传授来学习,而是让同学投入其中,享受其中的光荣与梦想。
1.2.结合现代科技进展,拓宽学生知识结构,展现出生命科学的无穷魅力——
现行高中《生物》教材内容,虽然是改编新版教材,但其中知识结构仍然改变不大,比较陈旧,不能及时或较紧密的跟住社会科学技术飞速发展之步伐。因此,在平日教学中,适当的增加有关生物科学技术及其应用的内容,使教学目标针对性强,更能激发学生的学习兴趣和创造精神。如在讲《现代生物进化理论》时,我及时介绍了我国云南澄江发现生物化石群及其引发的“寒武纪生物大爆炸理论”对达尔文传统进化论“渐变论”的冲击,让学生懂得,现有的许多理论和学说并不是唯一正确的,有待我们进一步探索、补充和完善。另外,介绍生物学发展的新动态,也让学生了解到在当今世界上,尤其是发达国家,生物科学已成为一门核心带头学科,生物技术也是带头技术,从而进一步激发学生学好生物学的积极性。
在绪论中,大家了解了上海医科大学曹谊林教授培育的鼠身人耳,看到生命科学的神奇。围绕人工诱变、细胞质遗传在育种上的应用,介绍我国杂交水稻领先世界的研究成就。1997年2月末,我们震撼并聚焦于羊羔“多莉”席卷而起的克隆风暴。世纪之交,我们在生物课堂内外构想着人类基因组计划的前景,2003年4月15日公布HGP框架图完成的同时,中国水稻基因组测序成果让我们这些中国生物教师的课堂骄傲和兴奋,发表于世界权威杂志《自然》与《科学》,并以中国层层梯田作封面。日本家蚕基因组与中国暗自较量。华夏鸟、孔子鸟、中华龙鸟等化石出土和辽西系列恐龙化石成果迭出,令人振奋。这些内容的介绍,开阔了学生的知识视野, 拓宽学生的知识结构,使学生了解当前科学技术的新进展,让学生看到科学知识在生产及生活各方面的应用,激发学生学习兴趣,形成自觉渴求新知识的意识。为单一的生物课学习注入了一缕清新的风。
1.3 科学家的人格魅力和人生经历,也具有极大的的教育价值——
比如有这样一个故事,在课堂上我适时地引入讲述,把同学带入了当时的情景:上世纪初的苏格兰,有一户贫穷的农庄。某日,这家主人外出,刚好看到一个小男孩不慎落入泥沼。他奋不顾身将那个男孩救了出来。 过了几天,一辆马车停在了这户农庄门口,车里走出一位气度非凡的贵族,无比感谢他救了儿子的性命,并取出许多财礼答谢。农庄主人却坚辞不受。贵族见状,就说道:“那么我们不如做个交换--你救了我的儿子,我也要为你的儿子做一件事。把他交给我,我要让他念全英国最好的学校。”征得了双亲的同意,他把农庄主人的儿子带到了伦敦,供他念书,直到他在皇家圣玛丽医学院毕业。这位少年极为发奋,在大学里几乎得到了所有能得到的奖学金。他就是青霉素的发现者,1945年诺贝尔生理学奖获得者弗莱明;这位贵族的儿子就是1953年诺贝尔文学奖获得者,英国首相丘吉尔。伟大的两位巨人和他们同样更伟大的父亲。
------当同学们听到我讲这个鲜为人知的故事时,完全被其中的感人精神震动了。可见,科学家的人格魅力和人生经历,也具有极大的的教育价值。
 
2. 将学习回归生活化:
“教育即是生活”是杜威终生践履的教育哲学命题,把学习回归生活,既应用了理论,诠释了生活,又加强了理解。可谓一石三鸟!
2.1用生物学知识指导生活,服务生活,培养学生保健意识和生活能力。
在课堂教学过程中,尽量设置一些与要讲的知识有关的问题情景,让学生在解决问题的同时复习旧知识,学习新知识。比如在高二学习《细胞增殖细胞分化》课时,我在课堂上增加细胞分化和癌细胞内容的介绍,教育学生注意平日饮食卫生,如放久的蔬菜亚硝酸含量高,炒糊的鱼中含有苯并芘,有意识用学习的生物知识指导生活,服务生活,从而培养了学生健康保健意识。围绕有关《光合作用》的教学,讲述温室栽培技术对提高作物产量的作用;围绕无氧呼吸的教学,讲述工业酿酒技术等。通过上述教育,使学生学会了一些劳动生产技术,提高从事社会生产的能力。
2.2 用生活常识理解书本知识,深化课堂学习。
比如,2003年春,东三省二模出了一道有关真菌平茹的培养题,学生对其中所问的某些问题有些不理解,上课讲题时我问:同学家中有培育过平菇吗?果然有的学生家养过,我让他们分别讲讲熟知的过程及原理,讲者娓娓道来,听者分析思考,学生讲得比我好。这样联系学习,既增强了师生教与学的互动性,发挥了学生学习的自主性,又有利于知识的理解吸收。
再如,围绕《环境保护》教学介绍绿色食品的开发利用;围绕《基因突变》教学讲述基因疗法在现代医学上的应用及前景,即运用转基因拼接技术插入某缺陷基因,可根治遗传病(如运用基因疗法,给糖尿病患者的细胞中注入胰岛素基因,使他们自己能产生胰岛素,而不必每天注射。
2.3 从生活现象中挖掘生物知识,使学生深刻领悟生物原理
讲授《生物的生殖》时,我讲述了这样一个我的亲身经历:在一个飞蛾乱飞的夏季,我捕捉了几只制作成标本,另外有一只只是用大头针从胸背部扎进去钉在了我办公桌上方的墙上,那只蛾一如被缚的普罗米修斯,我看到它在痛苦、挣扎、扭曲,并未引起我的关注。但几天后,我发现它的身后产下了一对卵,然后他就死了,我稍有所悟,但仍未大在意。多日以后,突然发现在那只死去的标本周围遍布了许多的小黑东西,细细一看,竟是一只只小小的虫儿,无数活生生的小生灵们的爬满了我办公桌上方的墙面——那就是那只死去的“飞蛾母亲”的后代!在他死亡降临之前他倾尽全身之气力,竟是为了产出后代,小小生物虽然将死,但仍不忘繁衍种族的使命与天职!在那个瞬间,我全身不由一震,一种震撼和感悟从内到外涌动着。
“繁衍。生殖。母性。种族。生命!”我从一只小虫的行为中悟出了这几个不仅仅是几个简单词汇的深刻含义了。——上课时我将这个故事讲给同学,启发他们感悟出生殖与生命的意义与含义。
 
3 将学习引入社会化:
3.1.让生物学服务社会功能在课堂上凸现,培养学生关心社会的学习品质。
学习科学知识的主要目的是要为社会服务,使人们生活得更美好,而知识应用于社会的桥梁是技术。在课堂教学中,我适当增加了生物技术的讲授,使学生能自觉地将科学与社会联系起来。如讲细胞膜的知识时,介绍了生物膜技术;在讲DNA的结构和功能时,介绍了DNA的提取与分离技术,PCR技术(聚合酶链式反应技术)。在讲单倍体育种时,介绍了植物组织培养技术。这样,不仅拓宽了学生的知识面,同时也增强了他们的学习信心。学习转基因技术,我吸引于哈师大培育的价值上亿元的转鲽鱼基因抗冻西红柿及被盗官司。讲克隆羊时,我对比了我省东北农业大学的克隆猪 。与身边社会有关的知识点联系,可以培养了关心社会的学习品质。
3.2 提高教学内容的社会针对性,使学生明确生物学知识对社会生产和生活的作用。
现代生物学与当今世界面临的重大问题,如粮食短缺、能源不足、人口膨胀、环境保护、资源利用与保护等等、还有国土整治等都有直接联系,并可能为之提供理论、方法与技术,这说明生物科学对人类的未来及社会的发展有重大作用。在课堂教学过程中,我注意理论联系实际,适当拓宽教学内容,提高其社会针对性。如在讲线粒体结构和功能时,让他们回忆物理学中所学的能量转换知识,计算出线粒体中能量的利用率,并与机械效率相比;讲完基因控制蛋白质的合成后,我介绍了基因工程,说明基因工程已经使工业、农业、医学等产业发生了巨大变化,并且必将影响世界的整个面貌;讲完生物与环境这一章时,我介绍了我们黑龙江省汤原县的生态状况以及存在的问题,讲湿地生态系统时我们痛惜我国最大沼泽地的三江湿地被开垦的289万hm2。并让学生根据已学的生态学知识,提出搞好家乡环境保护的具体方法和途径。学野生动物时我们痛恨清华学生刘海洋硫酸伤熊的劣迹,使大家反思伤害动物的行径。
3.3 联系社会现实,激发情感共鸣,是STS教学追求的更高境界。
“感人心者,莫先乎情。”一节课中,只讲理论是枯燥的,只照本宣科是乏味的,如果重点传授理论知识与感情激发合二为一,情理交融,一节课便有了高潮,这节课更能深入人心,其中的途径之一就是联系现实社会,寻找搞清切入点。
当时我精心设计了《环境保护》一课。讲完主干知识后,我承接下来启发着,让同学讲讲我国濒危灭绝的野生动物现状,讲索朗达杰为护藏羚羊而捐躯事迹。然后我讲了97年冬,内蒙一东北虎被盗杀剥虎皮后,弃尸逃跑案件,其状惨不忍睹,并展示此图片,学生愤怒之情交织心头。然后我话锋一转,说:再请同学们听“一个真实的故事”,录音机的键子按下去,独白升上来:
有一个女孩,她从小爱养丹顶鹤,
在她大学毕业以后,他仍回到她养鹤的地方,
可是有一天,她为了救一只受伤的丹顶鹤,
滑进了沼泽地,就再也没有上来……
——音乐升起来,刚才喧闹的学生转瞬静下来。尽管平时我多次听这首歌,这次我也一下子和他们一同浸染在这如泣如诉、回肠荡气的感人歌曲当中。学生深深陷入到这份真情之中,这种力量或魅力,胜过一百次老师枯燥的宣讲。我没有将这首歌一听到底,在接近结尾时,我缓缓地将音渐调渐低,然后用低沉的语言,念出一系列触目惊心的濒危野生动物消失的数字,投放到大屏幕上。……共鸣,那堂课我真正感受到、汇合到学生与知识之间感情相融,师与生之间和谐共鸣,我相信学生对本课知识的印象会格外深刻,对蕴含的环保思想也会根植于心。情感共鸣,也是情与知、师与生的和谐互动、自然合一。新世纪的学生,有着更丰富的情感世界和心路历程,有着更关心社会的内心责任感。因此,联系社会现实,激发情感共鸣,是STS教学追求的更高境界。
4. 反思实施STS教学的几个原则:
在实施过程中实施STS的实验教学内容应该遵循如下几个原则:
4.1. 科学性原则:紧扣STS教育精神,结合中学生知识有机渗透,所追求教学目标必须属于教学范畴之内,所选内容必须符合学生心理特征和思维能力。
4.2. 教育性原则:有利于学生科学情感、态度与价值观和世界观的形成。真正的达到“随风潜入夜,润物细无声”的教育功效.
4.3. 实践性原则:密切的联系当地的生产生活和社会实际,紧密地做到知识与实践相结合,使知识应用落到实处。如与工农业、林业密切联系的知识和技能:动物饲养,植物组织培养,病虫害的防治,再如与个人家庭生活密切联系的:人工呼吸技术,常见病的预防、治疗,蔬菜水果的储存,等等例子无处不在。
4.4. 长期性原则: 教育不是一日之功,需要长年累月的坚持不懈,需要渗透在每一节课中,需要渗透在老师的思想意识深处,需要落实在教师的教学行为之中。
 
总之,高中教学走向创新,永远是教师与学生的终极追求目标;构建一座桥梁,给学生一块开放探究的天空.这座桥梁就是STS教学思想,这方天空就是创新的目标。实践也证明,以上做法是可行的,成功的,高效的,确实是给生物教学带来了真正的变革,是值得继续探索更需要更上层楼的.我想在自己和大家的努力下会走向更大进步!
 
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