現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)對(duì)生物學(xué)概念教學(xué)的作用論文
近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，生命科學(xué)領(lǐng)域取得了許多重大的突破，如DNA分子結(jié)構(gòu)和功能的揭示、表觀遺傳、RNA干擾、RNA新功能的研究等。隨著與化學(xué)、信息學(xué)、數(shù)學(xué)等其他學(xué)科之間不斷交叉、滲透和融合，生物科學(xué)主導(dǎo)的學(xué)科地位也日益凸顯。生物科學(xué)既是一門(mén)更新速度快、又需要將理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，教學(xué)方法和手段就顯得尤為重要。生物概念教學(xué)的方式在我國(guó)現(xiàn)行中學(xué)教育階段占有十分重要的地位，而現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)生物學(xué)概念教學(xué)存在哪些有益的影響，給生物教師帶來(lái)了思考同時(shí)也給他們提出了更高的要求，不僅需要具備牢靠的生物專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能，還要了解、跟蹤生物學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，利用新的現(xiàn)代生物知識(shí)促進(jìn)教學(xué)工作的開(kāi)展。
一、概念教學(xué)在生物教育中的重要性。
生物學(xué)概念是真切映射一切生命活動(dòng)規(guī)律的本質(zhì)理論，是對(duì)生物課程中重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容提煉和精準(zhǔn)做答提供一個(gè)有效標(biāo)準(zhǔn)和疏通性線索[1].“概念”是了解任何一個(gè)事物最先接觸的，通過(guò)概念可以把一個(gè)抽象、復(fù)雜事物以一種簡(jiǎn)單明確的形式表達(dá)出來(lái)。例如所謂內(nèi)環(huán)境在生物學(xué)上的定義就是指機(jī)體細(xì)胞外所處的液體環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)就高中生物必修教材中重要的概念、定義約有450個(gè)，平均每節(jié)課都要涉及4~5個(gè)重要概念[2].而且隨著生物學(xué)的飛速發(fā)展以及生物學(xué)和各個(gè)學(xué)科的不斷交匯、交流，生物概念也隨之填充和完善。因此，生物學(xué)教學(xué)不僅要重視概念教學(xué)，而且要關(guān)注學(xué)生對(duì)新興的生物學(xué)概念融入、建立和發(fā)展動(dòng)態(tài)。通過(guò)循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行概念教學(xué)，使學(xué)生獲得概念的基本內(nèi)涵和外延，讓學(xué)生熟練地掌握生物科學(xué)知識(shí)體系，有效地運(yùn)用基本概念這個(gè)武器去攻克生命科學(xué)帶來(lái)的一系列難題。
二、生物學(xué)概念教學(xué)中存在的幾個(gè)問(wèn)題。
1.教師方面。①教師缺乏科學(xué)的生物概念教學(xué)理論指導(dǎo)。②教學(xué)方法不完善、不合理。③不注重人文的科學(xué)素養(yǎng)，沒(méi)有創(chuàng)造情境課堂。
2.學(xué)生方面。①潛意識(shí)里固有的生物常識(shí)干擾生物學(xué)概念。②用機(jī)械論調(diào)來(lái)學(xué)習(xí)生物學(xué)概念，遺忘率高。③知識(shí)框架搭建不齊全，知識(shí)點(diǎn)“吃”不透，不能融會(huì)貫通。
三、現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)生物學(xué)概念教學(xué)內(nèi)容的影響。
在人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步和高新技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的今天，各項(xiàng)生物研究成果層出不窮，許許多多的新的生物學(xué)概念如雨后春筍般源源不斷的涌出，使生物學(xué)概念得到更新和發(fā)展，及時(shí)彌補(bǔ)生物教科書(shū)的滯后，無(wú)論是初高中生物教材還是到大學(xué)專(zhuān)業(yè)類(lèi)書(shū)籍都在不斷的改編、完善。如中學(xué)教材主體結(jié)構(gòu)都保留了經(jīng)典的概念和理論，但仍然存在部分內(nèi)容陳舊，且學(xué)科結(jié)構(gòu)組成相對(duì)單一、體系相當(dāng)封閉，難以及時(shí)的反映生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新內(nèi)容，可以適當(dāng)增加一些分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)的概念知識(shí)，如初中細(xì)胞學(xué)部分可以適度增添葉綠體等細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)；另一方面可以增加環(huán)境、生態(tài)學(xué)的概念知識(shí)，從人文科學(xué)角度分析當(dāng)前生物界與人類(lèi)社會(huì)關(guān)系，使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)到人與自然的關(guān)系。在新課標(biāo)版“現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題”模塊可以采用專(zhuān)題形式向?qū)W生介紹現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域里一些重要并前沿的研究熱點(diǎn)，如基因克隆技術(shù)、基因蛋白質(zhì)組學(xué)、microRNA新功能等。這些新概念的引入反作用于原有的概念，在新舊的生物學(xué)概念之間建立聯(lián)系的橋梁，使原有概念更易于被學(xué)生理解、鞏固與深化，不僅開(kāi)拓了學(xué)生的視野，而且增強(qiáng)了學(xué)生的現(xiàn)代生物科技意識(shí)，為他們?cè)诮窈髮W(xué)習(xí)和工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，美國(guó)中學(xué)生物教材中分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的新興內(nèi)容也在不斷的更新增改，如高中生物教材《Biology,the web of life》以習(xí)題作為書(shū)中的重要組成部分[3],該書(shū)有關(guān)分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容將近200頁(yè)之多，其中關(guān)于基因突變導(dǎo)致的細(xì)胞癌變、基因與腫瘤的關(guān)系、致癌的各種環(huán)境因素等內(nèi)容占了絕大部分篇幅，這些內(nèi)容在我國(guó)的中學(xué)生物學(xué)課程中是稀缺的、未曾引入的，將來(lái)有待逐步的滲透進(jìn)中學(xué)生物學(xué)課程中。
四、現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展對(duì)生物學(xué)概念教學(xué)方法的促進(jìn)作用。
1.概念教學(xué)形式呈現(xiàn)多元性方向發(fā)展�，F(xiàn)代生物科學(xué)前沿技術(shù)的發(fā)展在一定程度上豐富了概念教學(xué)方法和組織形式，教師在對(duì)某個(gè)生物概念講解時(shí)要利用思維的發(fā)散性、整合性將概念最本質(zhì)的特征總結(jié)出來(lái)，讓生物學(xué)概念變得更清晰，課堂上幫助學(xué)生建構(gòu)生物概念方法與技能，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維；可以通過(guò)學(xué)生辯論、探討、自導(dǎo)自演等靈活多樣的形式穿插進(jìn)入課堂十分鐘，能夠使僵硬的生物學(xué)詞條轉(zhuǎn)化為有趣的、奇妙的故事情節(jié)。比如中心法則中DNA、RNA、microRNA和蛋白質(zhì)各個(gè)角色的扮演、各自功能的執(zhí)行和他們之間的制約關(guān)系，這能讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)潛能得以充分施展，做到既激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，又緩解了課堂沉悶的氛圍。根據(jù)生物教學(xué)開(kāi)放性的特點(diǎn)，適當(dāng)利用“現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)”模式實(shí)施生物概念教學(xué)，可不拘于教室內(nèi)，使生物概念教學(xué)更加貼近實(shí)踐應(yīng)用，使教學(xué)內(nèi)容更容易被學(xué)生所接受，并在學(xué)生興趣和個(gè)性培養(yǎng)上具有傳統(tǒng)生物課堂教學(xué)無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)[4].例如，可以組織中學(xué)生到相關(guān)生物科研院所去觀摩、學(xué)習(xí)，像大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞制備、PCR擴(kuò)增基因等實(shí)驗(yàn)可通過(guò)近距離接觸以便深入學(xué)習(xí)和實(shí)地操作，有利于學(xué)生對(duì)事實(shí)性知識(shí)的理解和應(yīng)用，學(xué)生也能更深刻、更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)生物現(xiàn)象變化的規(guī)律。
2.構(gòu)建完整的知識(shí)體系，提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力。教師可以科學(xué)設(shè)計(jì)概念教學(xué)的程序，比擬或者搭建一個(gè)個(gè)理性的知識(shí)體系，課堂中創(chuàng)設(shè)一定情境和支持，適當(dāng)引導(dǎo)、點(diǎn)撥學(xué)生們對(duì)生物類(lèi)概念知識(shí)的觸類(lèi)旁通，形成和構(gòu)造自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。歷來(lái)各學(xué)科間知識(shí)、技能的遷移造就了很多重大生物科學(xué)的發(fā)現(xiàn)、突破、新學(xué)科的誕生。如細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立、光合作用、DNA雙螺旋模型、孟德?tīng)栠z傳定律等都體現(xiàn)了在不同學(xué)科間遷移所產(chǎn)生的巨大生命魅力。所以在生物概念教學(xué)中，教師有意識(shí)采取策略要求學(xué)生注重學(xué)科間的橫向聯(lián)系、反饋調(diào)節(jié)和類(lèi)比推理[5],以便對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)、方法能夠融會(huì)貫通，形成統(tǒng)一的科學(xué)概念和過(guò)程，逐歩提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力。
3.利用現(xiàn)代信息資源和硬件共享平臺(tái)，促進(jìn)生物學(xué)概念教學(xué)的實(shí)施。教師可利用現(xiàn)代信息資源對(duì)生物學(xué)概念用圖片、動(dòng)畫(huà)、聲音和文字流程圖的`形式加以充分展示，以替代抽象、空洞的講解，便于加深學(xué)生對(duì)某些新概念的理解。例如，學(xué)生們通過(guò)電教媒體觀看了動(dòng)物克隆從細(xì)胞融合、胚胎移植到順利產(chǎn)出，發(fā)育成熟的整個(gè)視頻過(guò)程，使他們對(duì)克隆的概念、原理、方法的學(xué)習(xí)變得輕松自如。當(dāng)今的信息化時(shí)代，教師可通過(guò)各類(lèi)渠道獲得有價(jià)值的教學(xué)資源，有心收集生活中所看到、聽(tīng)到、想到的各類(lèi)教學(xué)資源，按類(lèi)別儲(chǔ)存起來(lái)，以備教學(xué)所需。此外，在實(shí)施生物學(xué)概念教學(xué)的過(guò)程中，有些生物類(lèi)實(shí)驗(yàn)是殘忍和危險(xiǎn)的，難以再現(xiàn)，可以借助計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)生物概念的教學(xué)。生命科學(xué)的發(fā)展和快速更新的信息技術(shù)帶給生物教育事業(yè)的循漸進(jìn)步，生物學(xué)概念教學(xué)要求所實(shí)施的主體和客體不斷提高駕馭信息技術(shù)的能力，使現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展中的新理論有效的滲透和充實(shí)到生物學(xué)的概念教學(xué)。
五、在現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展背景下，生物學(xué)概念教學(xué)對(duì)學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀的影響。
伴隨著生命科學(xué)日新月異的發(fā)展，創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的豐富內(nèi)涵的生物學(xué)概念；同時(shí)生物學(xué)概念是生物學(xué)科結(jié)構(gòu)中最基礎(chǔ)和最重要的組成部分，在它的基礎(chǔ)上分析、綜合、比較、概括等形成的邏輯思維能力，將不斷的推動(dòng)著生物科學(xué)的迅速發(fā)展。自然奧妙以它特有的未知性和探究性激發(fā)和觸動(dòng)著學(xué)生們的好奇心，并增強(qiáng)了他們的社會(huì)責(zé)任感和使命感。新興的生命科學(xué)技術(shù)給學(xué)生們帶來(lái)的不僅僅是視野的開(kāi)闊，而是潛隱默化地促使他們學(xué)習(xí)及有效地運(yùn)用生物知識(shí)。利用趣味和奇妙的生物學(xué)概念教學(xué)，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，充分的發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)習(xí)效率大大提高，樂(lè)于主動(dòng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并自主解決問(wèn)題。
現(xiàn)代生物科學(xué)研究不斷的改變著人類(lèi)生活，酶工程、基因工程等研究應(yīng)用已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面。而自然界等待著我們?nèi)ヌ剿骱凸タ说纳镎n題還有很多，其研究?jī)r(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們的想象，這樣的發(fā)展深刻的撥動(dòng)著學(xué)生們的神經(jīng)，影響了他們對(duì)于生物科學(xué)的價(jià)值觀，使他們腦海中固有的生物學(xué)概念知識(shí)受到極大的沖擊，同時(shí)啟迪了他們的思維，加深了他們對(duì)于生物課程及概念的理解，引發(fā)了他們對(duì)于生物科學(xué)更高層次的思考與認(rèn)識(shí)。
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