“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的解讀

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)置了“生物技術(shù)實(shí)踐”選修模塊,這種專門開設(shè)以技術(shù)實(shí)踐為主題的課程在我國(guó)高中生物學(xué)教學(xué)史上是前所未有的,其意義十分重大。

1 學(xué)習(xí)“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的目的意義

1.1 旨在全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

1)我國(guó)公民的科學(xué)素養(yǎng)亟待提高 傳統(tǒng)科學(xué)觀認(rèn)為科學(xué)就是系統(tǒng)化的實(shí)證知識(shí),F(xiàn)代科學(xué)觀則認(rèn)為,科學(xué)的本質(zhì)不在于已經(jīng)認(rèn)識(shí)的真理而在于探索真理?茖W(xué)是人類特有的活動(dòng)形式,是探索未知、從事知識(shí)生產(chǎn)的人類活動(dòng)。傳統(tǒng)的技術(shù)觀僅僅把技術(shù)視為某種本領(lǐng),F(xiàn)代技術(shù)觀則認(rèn)為,技術(shù)也是人類的一種活動(dòng),它和科學(xué)一樣,其核心都是創(chuàng)新。

科學(xué)技術(shù)的重要性勿容質(zhì)疑?v觀人類文明的發(fā)展史,科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破,都會(huì)引起生產(chǎn)力的深刻變革和人類社會(huì)的巨大進(jìn)步。本世紀(jì)以來(lái),特別是第二次世界大戰(zhàn)以后,以電子信息、生物技術(shù)和新材料為支柱的一系列高新技術(shù)取得重大突破和飛速發(fā)展,極大地改變了世界的面貌和人類的生活。科學(xué)技術(shù)日益滲透于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,成為推動(dòng)現(xiàn)代化生產(chǎn)力發(fā)展的最活躍的因素,并且歸根到底是現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步的決定性力量。面對(duì)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和重要作用,世界各國(guó)都非常關(guān)注科學(xué)與技術(shù)的教育,關(guān)注公民科學(xué)素養(yǎng)的提高。中國(guó)科協(xié)曾多次對(duì)公民進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的測(cè)試,并與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)測(cè)試進(jìn)行比較。按照國(guó)際上流行的有關(guān)公民科學(xué)素養(yǎng)衡量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系,科學(xué)素養(yǎng)包括3個(gè)層次:具備理解科學(xué)知識(shí)的素養(yǎng)、具備理解科學(xué)過程的素養(yǎng)和具備理解科學(xué)對(duì)社會(huì)影響的素養(yǎng)。相關(guān)的調(diào)查和比較表明,在理解科學(xué)知識(shí)的素養(yǎng)方面中、美等國(guó)公民的差距并不很大,差距主要體現(xiàn)在理解科學(xué)過程的素養(yǎng)和理解科學(xué)對(duì)社會(huì)影響的素養(yǎng)方面!吧锛夹g(shù)實(shí)踐”模塊顯然對(duì)提高學(xué)生理解生物科學(xué)過程和理解生物科學(xué)與技術(shù)對(duì)社會(huì)影響的素養(yǎng)有重要意義。

2)我國(guó)中學(xué)的科學(xué)教育亟待改革 我國(guó)公民科學(xué)素養(yǎng)和發(fā)達(dá)國(guó)家公民科學(xué)素養(yǎng)的差距主要是由教育決定的。中科院院士北京醫(yī)科大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)家王婆在“中學(xué)理科教育中的創(chuàng)新教育問題”一文中深刻地分析了我國(guó)理科教育與科技進(jìn)步之間的矛盾。他認(rèn)為矛盾主要表現(xiàn)在:科技進(jìn)步要求創(chuàng)新,而傳統(tǒng)教育是以知識(shí)積累為主的;科技進(jìn)步要求多樣化,而傳統(tǒng)教育教給學(xué)生的和要求學(xué)生接受的是單一的和統(tǒng)一的觀點(diǎn)和理論;科技進(jìn)步日益依賴多學(xué)科多方面多途徑的綜合研究,而傳統(tǒng)理科教育體系導(dǎo)致學(xué)習(xí)領(lǐng)域狹窄;科學(xué)進(jìn)步要求動(dòng)態(tài)思維和適應(yīng)不斷變化的問題和不斷更新的工作方法,而傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)鞏固的、萬(wàn)無(wú)一失的常規(guī)方法;計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)加工信息的能力猛增,使以記憶為主的描述性知識(shí)教育失去它的大部分作用等。

王院士認(rèn)為,人要有知識(shí),更需要有智慧,隨著科技進(jìn)步,過去的智慧變成今天的知識(shí);過去的尖端科研變成今天的常規(guī)。因此,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力才能使他們成為走在科技進(jìn)步前沿的人。在高中階段設(shè)置“生物科技實(shí)踐”模塊,正是希望克服中學(xué)理科教育存在的弊端,強(qiáng)化科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)關(guān)系的教育,強(qiáng)化創(chuàng)新能力的培養(yǎng),強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1.2 旨在滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的要求

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程性質(zhì)部分認(rèn)為,高中生物課程是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的一個(gè)科目。高中生物課程將在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。尤其是發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解生物科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感,促進(jìn)學(xué)生形成正確的世界觀和價(jià)值觀。

《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》在“課程設(shè)計(jì)思路”中明確提出,在高中階段設(shè)置選修模塊是為了滿足學(xué)生多樣化發(fā)展的需要,有助于拓展學(xué)生的生物科技視野,增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物科技與社會(huì)關(guān)系的理解,提高學(xué)生的實(shí)踐和探究能力。而“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的主要目的之一就是滿足那些有志于在生物科學(xué)研究,特別是在生物技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的學(xué)生的需要,培養(yǎng)這些學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力,為他們繼續(xù)深造奠定必要的基礎(chǔ)。

2“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的主要特點(diǎn)

2.1 充分體現(xiàn)實(shí)踐性、基礎(chǔ)性和技術(shù)性

“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊是一個(gè)充分體現(xiàn)生物科學(xué)實(shí)踐性、基礎(chǔ)性和技術(shù)性的模塊。生物科學(xué)的所有知識(shí)和理論都來(lái)源于觀察和實(shí)驗(yàn),高中階段設(shè)置偏重于動(dòng)手實(shí)踐的“生物技術(shù)實(shí)踐”選修模塊,特別注重生物課程學(xué)習(xí)中的實(shí)踐過程,重視實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)的開展。

本模塊確定了“微生物的利用”、“酶的應(yīng)用”、“生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用”和“生物技術(shù)在其他方面的應(yīng)用”4項(xiàng)二級(jí)主題,同時(shí)也提出了相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)的建議,供教材編寫人員和教師參考。這些活動(dòng)充分體現(xiàn)了實(shí)踐性、基礎(chǔ)性和技術(shù)性。例如,活動(dòng)內(nèi)容包括實(shí)踐性和基礎(chǔ)性很強(qiáng)的“進(jìn)行微生物的分離和培養(yǎng)”、“測(cè)定某種微生物的數(shù)量”等活動(dòng),也包括密切聯(lián)系技術(shù)的“探討酶在食品制造和洗滌等方面的應(yīng)用”、“研究從生物材料中提取某些特定成分”、“運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法”、“嘗試植物的組織培養(yǎng)” 等活動(dòng)。活動(dòng)內(nèi)容涉及到“微生物學(xué)”、“生物化學(xué)”和“生物技術(shù)”等多學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)。

本模塊特別注重生物科學(xué)和生物技術(shù)的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)通過運(yùn)用技術(shù)和操作實(shí)踐,了解生物科學(xué)和技術(shù)在生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用;正確認(rèn)識(shí)生物科學(xué)和技術(shù)的本質(zhì),理解生物科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系!陡咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》既考慮到以生物技術(shù)等為代表的高新技術(shù)十分重要,應(yīng)該在教學(xué)內(nèi)容中予以體現(xiàn);同時(shí),也考慮到普通高中的現(xiàn)有條件和高中學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ),沒有將生物技術(shù)局限于“高新”技術(shù),而是廣義的生物技術(shù)。希望學(xué)生在通過本模塊的學(xué)習(xí)后,能夠掌握基礎(chǔ)的生物技術(shù),并通過基礎(chǔ)的生物技術(shù)和部分高新技術(shù)的實(shí)踐,增強(qiáng)對(duì)生物技術(shù)的了解。

2.2 充分體現(xiàn)時(shí)代性、選擇性和多樣性

普通高中教育的性質(zhì)依然是基礎(chǔ)教育,普通高中教育的培養(yǎng)目標(biāo)確定為在九年義務(wù)教育基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高公民素養(yǎng),面向大眾的基礎(chǔ)教育。普通高中教育應(yīng)為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ),其目標(biāo)包括初步具有獨(dú)立生活的能力、職業(yè)意識(shí)、創(chuàng)業(yè)精神和人生規(guī)劃能力等。

本模塊的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)涉及生物科學(xué)與技術(shù)的許多學(xué)科,活動(dòng)層次從“運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法(包括制作豆腐乳、果酒和果醋,制作泡菜等)”的較低層次,到“嘗試植物的組織培養(yǎng)”較高層次,再到“嘗試PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用” 等現(xiàn)代生物技術(shù)活動(dòng);課程實(shí)施采用“自助餐”式,由學(xué)校(如學(xué)校考慮儀器設(shè)備和經(jīng)濟(jì)條件等)、教師(如教師考慮自己擅長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)等)、學(xué)生(如學(xué)生考慮自己的興趣愛好、個(gè)性發(fā)展、職業(yè)或大學(xué)專業(yè)選擇傾向等)共同決定選擇哪幾項(xiàng)活動(dòng)作為課程內(nèi)容。和課程標(biāo)準(zhǔn)的其他部分一樣,學(xué)校、教師和學(xué)生甚至可以不選擇內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中的“活動(dòng)建議”,而是按照自己的愿望,開展類似的活動(dòng)。例如,對(duì)于“4.3生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用”主題中“運(yùn)用發(fā)酵食品加工的基本方法”一項(xiàng)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),教師可以讓學(xué)生按照活動(dòng)建議開展制作腐乳等活動(dòng),也可以開展諸如制作面醬等活動(dòng),充分體現(xiàn)模塊內(nèi)容的選擇性和多樣性。

當(dāng)然,《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)的基礎(chǔ)性并不是簡(jiǎn)單的保持舊有的“基礎(chǔ)”,而是在新時(shí)代的背景下,精選必需的經(jīng)典知識(shí),更新和重建新的“基礎(chǔ)”概念和課程體系,提升所有學(xué)生的公民素養(yǎng),體現(xiàn)了時(shí)代性。例如,《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為學(xué)生通過高中生物課程的學(xué)習(xí),將在獲得生物科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、了解并關(guān)注這些知識(shí)在生活生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用、初步了解與生物科學(xué)相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域、為繼續(xù)學(xué)習(xí)和走向社會(huì)做好必要的準(zhǔn)備等方面獲得充分而富有個(gè)性的發(fā)展。《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》確定的生物課程目標(biāo)具有明確的時(shí)代性。例如,針對(duì)信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái),明確提出“能夠利用多種媒體搜集生物學(xué)的信息,學(xué)會(huì)鑒別、選擇、運(yùn)用和分享信息”的目標(biāo);針對(duì)學(xué)習(xí)化時(shí)代的到來(lái),明確提出“發(fā)展科學(xué)探究能力”;針對(duì)環(huán)境問題的嚴(yán)峻,明確提出“熱愛自然、珍愛生命,理解人與自然和諧發(fā)展的意義,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念”、“了解生物科學(xué)知識(shí)在生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用”;針對(duì)生物技術(shù)時(shí)代的到來(lái),明確提出“知道生物科學(xué)和技術(shù)的主要發(fā)展方向和成就”、“對(duì)我國(guó)生物科學(xué)和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r有一定的認(rèn)識(shí)”等。本模塊對(duì)完成上述課程目標(biāo)具有獨(dú)特的作用。

本模塊非常關(guān)注現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,選取了部分有代表性的生物科學(xué)和生物技術(shù)中的核心學(xué)科(如微生物學(xué)、生物化學(xué))和核心技術(shù)(如發(fā)酵技術(shù)、酶技術(shù)和細(xì)胞技術(shù)),選取了“嘗試?yán)梦⑸镞M(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物”、“嘗試制備和應(yīng)用固相化酶”、“嘗試植物的組織培養(yǎng)”、“嘗試蛋白質(zhì)的提取和分離”、“嘗試PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用” 等現(xiàn)代生物技術(shù)活動(dòng),使課程更具時(shí)代性。

和其他5個(gè)模塊相比本模塊更具有獨(dú)特性。例如,課程內(nèi)容的表述更為概括,因而具有相當(dāng)?shù)膹椥。在設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)時(shí),注意了普遍性和低成本。為了適應(yīng)不同學(xué)校的辦學(xué)條件,既安排了技術(shù)含量較高的實(shí)驗(yàn),又安排了與日常生活聯(lián)系密切的一般的實(shí)踐活動(dòng),體現(xiàn)了《高中生物課程》的選擇性、多樣化和時(shí)代性。

3 對(duì)“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的教學(xué)建議

《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出,本模塊對(duì)學(xué)生的要求是在自學(xué)有關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上,在教師的指導(dǎo)下自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后收集和整理資料,寫出報(bào)告,進(jìn)行口頭交流,相互討論。教師的主要任務(wù)不是詳細(xì)講解,而是給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)條件及必要的參考資料,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn),參加和輔導(dǎo)學(xué)生的討論。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)室條件,每個(gè)實(shí)驗(yàn)可以1人工人或多人一組原則上是使每個(gè)學(xué)生都有充分的動(dòng)手機(jī)會(huì)。

為充分發(fā)揮“生物技術(shù)實(shí)踐”模塊的教學(xué)功能,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)真正通過自主的實(shí)踐活動(dòng),充分發(fā)展個(gè)性;開闊學(xué)生的科學(xué)視野,促進(jìn)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景下學(xué)習(xí)生物學(xué),緊密聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活和現(xiàn)代科技的進(jìn)展;讓學(xué)生像科學(xué)家一樣去參與實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)真理。在這一過程中,教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的局面必然形成,學(xué)生主動(dòng)、合作和探究性學(xué)習(xí)必然成為主流。為此建議:

1)在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力。一方面,教師在指導(dǎo)學(xué)生完成本模塊每項(xiàng)教學(xué)任務(wù)時(shí),除了創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件和參與學(xué)生討論外,應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充相應(yīng)資料或引導(dǎo)學(xué)生自己搜集相應(yīng)資料,引導(dǎo)學(xué)生相對(duì)系統(tǒng)地完成有關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,而不僅僅是完成幾個(gè)互不關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)的操作。例如,選擇與微生物學(xué)有關(guān)的實(shí)踐活動(dòng),可引導(dǎo)學(xué)生收集與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)(如微生物學(xué)的知識(shí))、基本技能要求(如微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全操作技能)、技術(shù)要求(如微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的無(wú)菌操作技術(shù))以及技術(shù)和社會(huì)關(guān)系(如微生物的利用)等方面的資料,這不僅是學(xué)生探究的支撐,是學(xué)生持續(xù)保持學(xué)習(xí)興趣的動(dòng)力,也是本模塊設(shè)置的初衷。

另一方面,教師在指導(dǎo)學(xué)生完成本模塊每項(xiàng)教學(xué)任務(wù)時(shí),不應(yīng)包辦代替,將生物科技實(shí)踐活動(dòng)變成讓學(xué)生按照教師或教科書給出的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),“傻瓜”似的完成實(shí)驗(yàn)過程。教師可以參照《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》第4部分實(shí)施建議的教學(xué)建議中有關(guān)“組織好探究性學(xué)習(xí)”的4點(diǎn)建議開展生物科技實(shí)踐活動(dòng)。

2)在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的探究和實(shí)踐能力!吧锛夹g(shù)實(shí)踐”模塊的教學(xué)不應(yīng)成為追求實(shí)驗(yàn)和探究結(jié)果的過程,而應(yīng)成為嘗試和體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。這就需要通過評(píng)價(jià)改革推動(dòng)教學(xué)改革。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直重視結(jié)果和技能本身,忽視過程和技術(shù)以及技術(shù)與科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。這就需要按照《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的評(píng)價(jià)應(yīng)“兼顧知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面”的建議去做。例如,對(duì)待“制作腐乳”這一貌似簡(jiǎn)單的活動(dòng),教師不應(yīng)僅僅追求“腐乳”制作是否成功,更要關(guān)注學(xué)生在制作過程中探究能力的發(fā)展!陡咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》在活動(dòng)建議中也明確提出要“分析制作過程的科學(xué)原理及影響腐乳品質(zhì)的條件”的建議。如果教師能夠通過評(píng)價(jià)方式的改革,重視對(duì)學(xué)生在生物科技實(shí)踐活動(dòng)全過程的評(píng)價(jià),例如對(duì)學(xué)生“能否搜集相關(guān)資料確定實(shí)驗(yàn)方案”、“能否按照實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材”、“能否按照實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范要求安全地完成實(shí)驗(yàn)”、“能否及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的問題”、“能否實(shí)事求是地記錄和搜集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”、“能否通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論”和“能否在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中與他人合作與交流”等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),本模塊的課程功能將會(huì)較好地實(shí)現(xiàn)。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/167776.html

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