關注學科熱點事件培養生物科學素養

王躍斌

[摘 要] 普通高中生物學教學中，教師應致力于培養學生的生物科學素養。與生物學相關聯的學科熱點事件如屠呦呦獲得諾貝爾獎、施一公帶領的團隊發現了剪接體的結構及原理等都可以作為課程資源。教師如果能夠合理地對這些資源加以利用，對培養學生的生物科學素養一定大有益處。

[關鍵詞] 生物素養；學科熱點事件；屠呦呦；施一公

培養學生的生物科學素養是普通高中生物學教學重要的目標。我國現行的普通高中生物課程標準所描述的課程基本理念中明確提出，提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準實施的核心任務。因此，作為高中生物教師，應該充分利用各種課程資源，著力于提高學生的生物科學素養，合理挖掘當前與生命科學密切相關的熱點事件，開展教學不失為一種有效的選擇。

一、解讀生物科學素養的主要內容

我國現行的《普通高中生物課程標準》指出：生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。1993年，美國生物科學課程研究所（簡稱BSCS）出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南，對生物學素養作了詳盡的論述，并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為，一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認識和理解，對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解與掌握，是生物學素養的基本要點。比較兩者對生物科學素養的界定，雖然在表述上略有不同，但總的來說，兩者對生物科學素養的認識是趨同的。概括地說，生物科學素養可以從知識、能力、情感態度和價值觀三個維度來定義：在知識層面上，要求學生掌握基本的生物科學知識，能夠用所學習的生物學知識理解或解釋發生在身邊的生物科學現象；在能力層面上，要求學生具有一定的生物科學探究和創新能力，具有將生物學知識用于解決實際問題的應用能力；在情感、態度、價值觀層面上，要求學生形成正確的世界觀和價值觀，對生命現象和生物科學知識具有關注和探究的熱情，對生物學技術及其他與生物學相關的問題具有正確的判斷力，并且能根據自己的判斷做出正確的抉擇。

二、學科熱點事件在培養學生生物科學素養中的作用

當今，隨著信息傳播手段的不斷發展，人們獲得各類信息的渠道增多，不少事情得到人們的關注而成為社會熱點事件，這其中就有一些事件與生物學具有一定關聯的，我們稱之為學科熱點事件。這類學科熱點事件本身或者與事件相關的背景可能蘊涵著生物學的知識和原理，可能關系到生物學知識和技術的研究、發展和應用，也可能涉及對生物多樣性、現代生物技術應用等方面的態度和價值判斷。這就使得這些學科熱點事件具備了成為有利于培養學生生物科學素養的課程資源的條件。

引導學生關注和探究這些學科熱點事件，對于廣大教師來說，也是培養學生的生物科學素養的應然之舉。一方面，學生對于與生命科學有關的現象和事件的關注，乃至于愿意著力于對它們進行探索和研究，本身就是生物科學素養的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發表的《核心素養：素質教育的新起點》一文中指出：現在的高中生中知道當紅影視明星的學生要遠多于知道屠呦呦的學生。此文提出，培養學生的核心素養需要用現實的情景及問題來激活教材知識，并借此將綜合實踐能力與情感、態度等加以整合；需要用人類最前沿的科普性知識，不時對“核心素養”予以淬煉和激活。另一方面，熱點事件得到了社會層面較多的關注，在各種媒體中出現的頻率也比較高，往往能夠激發起學生去了解甚至去研究的興趣。由于學科熱點事件關聯著學科的知識、技能和價值判斷，只要老師引導得法，學生就有可能圍繞這些熱點事件有所疑、有所思、有所感、有所得，學生的生物科學素養就會在這個過程中得到有效的提高和發展。

一段時期以來，與生物科學相關的熱點問題是很多的，筆者略舉兩個例子來說明其在培養學生的生物科學素養中的作用。

（一）屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫學和生理學獎

2015年，我國生物科學領域最引入注目的事情當屬我國科學家屠呦呦與兩位外國科學家分享了本年度諾貝爾醫學和生理學獎，這是我國科學家因為在中國本土進行的科學研究而首次獲諾貝爾科學獎。獲獎消息傳來，可謂舉國沸騰，中國科學界多少年的諾貝爾科學獎的夢想這一刻終于成為了現實。筆者認為，我們每一位生物老師都應該在第一時間與同學們分享這份喜悅。同時，教師也需要挖掘這一事件在培養學生生物學科素養上的價值。

首先，教師應利用這一事件努力激發學生對生物科學的興趣和熱情。雖然學習及科學研究的本身并不是為了獲獎，但獲得諾貝爾科學獎畢竟代表了學界對科學家工作的充分肯定，是科學家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個國家獲得諾貝爾獎的多少，在很大程度上反映著這個國家科技創新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步，但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫學和生理學獎，而在生物學領域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發現。21世紀正是“生命科學”獲得巨大發展的世紀，“生命科學”發展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學關注或者投身于生物科學的研究中。因此，生物教師應該做好學生的領路人和宣傳員。

其次，屠呦呦獲得諾貝爾獎這一事件能夠幫助學生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到，“屠呦呦發現了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”，“這三人的科研發現的全球影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。教師應該組織學生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學習生物學知識以及進行有關生命科學研究的目的和價值取向。經過探討，學生能夠認識到學習知識、發展能力的重要性，力求用所學的生物學知識解決人們生產、生活中的實際問題。關注整個人類的生存和發展是學習生物學的根本目的，也是每一名學生立志要去實現的目標。屠呦呦研究員在解釋當年她選擇就讀北京大學醫學院藥學系的原因時說：“藥物是治療疾病的主要手段，我認為只有生藥學專業才最可能系統地探索中醫藥領域。”這段表述說明了屠呦呦年輕時候的志向和追求。顯然，她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。

這一事件在培養學生的科學創新意識和精神、引領學生理解生物科學探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授帶領的研究團隊揭示剪接體結構及工作機理

在生物科技前沿領域，我國也有一些重大的發明和發現成為人們關注的熱點。2015年8月，中國結構生物學家施一公教授帶領的研究團隊在《科學》周刊同時在線發表了兩篇文章，揭示了剪接體的結構及工作原理。這是中國科學家在有關基因表達過程研究領域中的一項重大發現，清華大學為此項科研成果召開了新聞發布會。生物科學界很多科學家都認為這一發現是有望獲得諾貝爾獎的成果。美國科學院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹·帕特爾說：“剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成的，這是中國生命科學發展的一個里程碑，它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學研究領域。”這一事件無疑是人們尤其是與生物科學相關的各界人士關注的熱點，而帕特爾教授的評論，提示我們這一熱點事件富含著培養學生生物科學素養的價值。

首先，教師可以充分利用這一事件培養學生的創新精神和創新能力。創新是一個民族的靈魂，創新精神和能力也是生物科學素養中至關重要的一個部分。圍繞這一事件，我們不僅要向學生介紹施一公教授的團隊研究的成果和意義，更重要的是要引導學生關注他們在技術和方法上的創新之舉，要讓學生深刻理解創新對于科學發現的重要意義。RNA剪接體的結構是長期困擾科學家的一個難題，而施一公教授的團隊正是創造性地運用了冷凍電鏡技術，并運用了新的計算方法才最終得到了科學的結果。也許，同學們并不能理解這些技術的原理，但同學們一定要有勇于創新的意識。同時，我們要讓學生對創新有一個正確的理解，創新并不一定就是“無中生有”，如上文提到的冷凍電鏡技術已經產生了幾十年了，施一公教授的團隊是創造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術。因此，教師要讓學生認識到創新可能是一種技術的改良，可能是一種新方法的運用。只要我們勤于思考，在科學的基礎上勇于革新，創新并不是遙不可及的。對于學生來說，只有增強了他們對創新的理解，創新能力的提升才成為可能。

其次，教師也可以有意識地引導學生去關注施一公教授以及他的研究團隊。在中國科學界，施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學研究成果，他略帶傳奇色彩的求學和科研之路，他對生命科學研究的執著追求，他對中國科學研究及教育狀況的真知灼見等，都可以成為學生去了解、研究和感悟的素材。在這個過程中，同學們可以更真切地理解科學的價值以及科學探究的過程和方法，這顯然有益于提升學生的生物科學素養。施一公教授帶領的研究團隊同樣值得我們的學生去關注。這個研究團隊非常年輕，但是，他們用他們的智慧和努力創造了驚人的業績，這也許更能激起學生向他們學習的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。

再次，在學生對生物知識學習的層面上，這一熱點事件對于激發學生學習相關知識的興趣和信心、促進學生掌握相關知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發揮其作用的。這個作用的機理，高中學生不必要知道。但與這個過程相關聯的真核基因與原核基因在結構上的區別、外顯子和內含子、基因的轉錄和翻譯、基因表達的調控等知識是在高中階段需要學生了解甚至掌握的。教師可以在適當的時機給同學們介紹這一熱點事件及其有關背景，便會很順利地為教學創造一個有利于學生學習的情境，學生的學習和探究就能更加投入和主動，這顯然有利于學生對相關知識的學習。

當然，與學科密切相關的熱點事件是層出不窮的。生物教師應該持續地關注這類事件，并積極探索其在培養學生生物科學素養方面的應用價值，為順利完成高中生物課程的核心任務做出自己的努力。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]張增建.核心素養：素質教育的新起點[N].南方周末，2016-1-7.

[4]陳彬.剪接體高分辨率三維結構獲解析[N].中國科學報，2015-8-24.

（責任編輯：符 潔）