一、現代生物技術教育的意義
1. 開拓學生的視野,為進一步學習現代生物學奠定基礎
現代生物技術內容的學習將涉及到許多現代生物科學的理論研究成果,特是與生物技術發展有關的理論基礎,這些原理的學習,不僅可以豐富學生的生物學知識,還可以讓學生了解現代生物技術的研究熱點、發展趨勢與應用前景,開拓學生視野,為進一步學習現代生物學奠定基礎。
2. 增強科技意識,激發熱愛生物科學的感情
生命科學本身就與醫學、農學、環境科學有著不可分割的聯系,它既是應用科學的基礎,也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水,為理論研究提出重大的研究課題。生物科學要為人類造福轉化生產力,必然與技術相結合,才能在生產上發揮巨大作用。通過此內容的學習,學生將進一步認識到科學與技術的關系,了解研究生物科學的重大意義,激發探索生命奧秘和熱愛生物科學的情感。
3. 提高對科技進步與社會發展關系的認識
生物技術革命是20世紀末科技領域的重大事件,是蒸汽機和電能應用以來世界近代史上的又一個里程碑,也是世界新技術革命的重要組成部分。現代生物技術已經成為人類認識和改造自然界,克服自身所面臨的人口膨脹、糧食短缺、環境污染、疾病危害、能源和資源匱乏、生態平衡破壞及生物物種消亡等一系列重大問題的可靠手段和工具。加強生物技術的發展,有利于解決糧食等涉及國家經濟安全的重大問題;有利于改善廣大群眾的健康狀況,提高生活質量;有利于促進那些高污染、高耗能的傳統產業改造和產業升級;有利于帶動有效需求,產生新的經濟增長點。發展生物技術將是21世紀我國實施可持續發展戰略的重要手段,必將帶動和促進國民經濟的快速發展。
二、高中生物課程中的現代生物技術內容和特點
現代生物技術的內容包括基因工程、克隆技術、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題四部分。其中每一部分都有其具體內容標準,如基因工程部分的內容為簡述基因工程的誕生和基因工程的原理和技術、舉例說明基因工程的應用和簡述蛋白質工程;克隆技術部分包括簡述植物的組織培養和動物的細胞培養與體細胞克隆、舉例說出細胞融合與單克隆抗體;胚胎工程的內容有簡述動物胚胎發育的基本過程和胚胎工程的理論基礎、舉例說出胚胎工程的應用和胚胎干細胞的移植等;生物技術的安全性和倫理問題部分安排的內容包括關注基因生物的安全性問題、舉例說出生物武器對人類的威脅、討論生物技術中的倫理問題等。這些內容是以專題的形式呈現,各專題之間無內在聯系,但專題的排序按從微觀到宏觀安排。由于基因工程是現代技術的核心內容,所以《生物課程標準》首先介紹基因工程的原理及其應用,先從基因水平介紹生物工程,然后再從細胞水平和組織水平介紹體細胞克隆技術和胚胎移植,講述細胞工程和胚胎工程的原理、方法和應用前景,最后討論生物技術的安全性和倫理問題。
三、 高中生物課程中現代生物技術內容的教學建議
1.以專題和討論為主要教學形式
根據2003課標,現代生物技術的內容分別以專題的形式呈現,比如基因工程、基因工程的誕生、基因工程的原理和技術、基因工程的應用及蛋白質工程就作為一個專題。這個專題在內容上不僅相連,而且循序漸進,符合學生從易到難的學習過程,所以,在教學過程中,也應該采取專題的教學形式進行教學。當然,在專題講座過程中要注意啟發式教學,激發學生積極思考,善于動腦,主動探索有關問題,注意提高他們的判斷性思維的能力。其次還可以以學生討論的教學形式進行教學,選好內容后,找出一個主題讓學生進行討論。在討論之前,教師布置課前要預習的課文和要查閱的資料,指出討論的大體框架和思路,并準備好在教學中需要的教具、資料卡片等;在討論過程中,教師要適當的引導,使學生的討論不脫離主題,往解決問題的方向發展;討論結束后,進行討論總結,總結出專題的主要內容。
2.不斷更新教學內容
在新的世紀里,現代生物技術的發展飛速,各個領域的進展迅速,所以,在進行現代生物技術教育教學時,教師要不斷更新教學內容,補充新的研究成果和進展,并增設新的專題。在教學中要積極引導和組織學生查閱有關資料,可以通過互聯網或者學術期刊進行查閱,如中國學術期刊網、萬方數據庫、報紙摘要、文獻期刊等,了解現代生物技術的研究現狀和最新成果。還可以讓學生練習撰寫專題綜述報告,就某個專題,對其產生、發展、應用和研究現狀等進行概括論述,并織開展口頭交流、辯論等活動。
3.充分利用課程資源
3.1 充分利用現代教育技術
隨著現代教育技術的發展,現代教育技術手段多種多樣,現代生物技術的教育可以用多媒體的教學手段,市場上有一些教學光碟和多媒體軟件,我們可以有選擇的直接采用或稍加修改后再用。也可以錄制電視短片,把現代生物技術的操作過程錄制下來,播放給學生看,而且教師還可以根據教學要求,利用計算機,自己動手制作一些動畫,把專題內容形象的展現出來,以便于學生更好的理解。
3.2 選擇利用網絡資源
信息技術與生物課程的有機整合,為生物教學在時間、空間、內容和形式上的拓展與開放創造了良好的條件,豐富的網絡資源提供了大量的生物教學資源。一方面教師可以根據教學目的,在互聯網上搜索、整理、綜合有關課題的知識和素材,精心設計、制作教學課件,如下載一些教學視頻資料,給學生以直觀的感受,或制作專題網站供學生使用;另一方面教師為學生提供適當的參考信息,如網址、搜索引擎、相關關鍵詞等,讓學生自己去互聯網搜索素材。例如,在基因工程專題的教學中,教師可以給學生一些相關網站、主頁或網址,讓學生去互聯網上搜索有關轉基因生物、基因藥物和人類組基因計劃等方面的素材,以更好的理解專題的內容,并豐富學生的知識。
3.3 開發利用周邊環境
有條件的學校,可以組織學生到有關研究單位和工廠參觀現代生物技術研究實驗室或生產車間,讓學生親身體驗現代生物技術的研究過程和應用過程;請有關生物技術研究專家做專題報告,了解現代生物技術的最新研究動向和其應用前景;有條件的學校還可以組織學生大膽種植轉基因作物或到養殖轉基因動物的農場進行訪問、調研等活動,以開拓學生眼界,拓寬其知識領域。