高中生物教學中涉及的生命科學前沿問題

摘 要：現階段高中生物教學中，要求學生學習基本的理論方法的同時，越來越強調科學的重要性，在教材中涉及到了較多的生命科學前沿問題。本文主要就其中的主要幾個前沿問題進行研究并分析在教學中的可行性教學方法。

關鍵詞：蛋白質研究；腦科學；克隆技術；基因工程

21世紀是生命科學的時代，隨著生物科學技術的發展，中學生物教材中也越來越多的涉及到了生命科學前沿問題，除了在課程內容容量方面有所增加外，在教材的整合與編排方面更體現了科學的時代性和前瞻性。現在比較熱門的生命科學前沿理論有很多，在中學生物學教學中主要包括：轉基因技術、克隆技術、干細胞、蛋白質、信號轉導、腦科學、生命倫理等。這些科學前沿問題在生物教材中都有著不同比例的體現。

一、 蛋白質

作為生命活動的主要承擔者，一切生命活動的進行都離不開蛋白質的參與，比如最基本的細胞的組成結構、細胞的物質與能量的利用、生命的遺傳變異等等。另外，人們之所以極度關注蛋白質的結構與功能的研究，也是因為蛋白質和人類健康密切相連，比如現在很多的遺傳病基本都是因為蛋白質的結構功能異常所導致的，所以對于蛋白質結構和功能的研究是有其實際意義的。

雖然對蛋白質功能的認識還很不完整，不過有關體內研究蛋白質功能的方法手段在不斷發展。比如，可以通過顯微技術對蛋白質進行準確定位；利用各種雙雜交系統、各類蛋白質片段互補系統、熒光共振能量轉移系統、體內化學交聯等，鑒定與特定蛋白質發生相互作用的蛋白質。

高中生物教材必修一中，有關蛋白質的介紹還是比較系統和充分的，在第二章首先簡單介紹了蛋白質的結構和功能，讓學生有一個初步認識；第三章細胞的基本結構和第四章細胞的物質輸入和輸出兩章也都或多或少設計并講解了蛋白質的部分功能；第五章細胞的能量供應和利用，又對酶做了詳細的學習。這樣讓學生除了對蛋白質的基本結構，更了解了其重要功能。通過學習，這些新的理論和技術不僅能豐富學生對生物理論的認識，更能增強他們從生活中理解理論的好奇心，從而激發他們對學習生物的興趣。

我們在進行這部分教學時，不僅要注重與生活的聯系，與自身健康的聯系，更應該向學生滲透最新的科學前沿問題，關注時代的發展，關注蛋白質組計劃。只有這樣，才能真正的體現高中生物科學學習的價值。

二、 腦科學研究

腦是中樞神經系統的主要部位，是生命機能的主要調節器，也是結構最復雜，功能極其完善的物質。它是思維的器官，是心理、意識的物質本體。學習、思維、記憶等都屬于腦的高級功能。

學習是神經系統不斷接受刺激，獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程；記憶是將獲得的經驗儲存和再現的過程。研究發現，二者的機制都是腦內神經遞質的作用及某類蛋白質的合成。如記憶的神經機制主要是腦神經的可塑性，從神經元到神經環路都可能發生適應性變化，包括神經化學物質、神經電活動、突觸傳遞效能以及突觸形態亞微結構等方面的變化。雖然這方面研究取得了一定的進展，但還有許多問題需要進一步探究，所以關于腦科學的研究依舊是神經科學研究中的熱點話題。

在高中生物必修三《穩態與環境》中，第二章“動物和人體生命活動的調節”就講到了腦的高級功能，學習記憶思維等。所以，在講課的過程中，不僅要給學生講解大腦的基本結構和功能，主要應該告訴學生如何保證腦健康，讓大腦更好的為學生的學習服務。而腦健康需要各方面行為習慣的參與，一定要做到每天堅持適量的運動，保證充足的睡眠，注重健康的飲食，保持愉悅的情緒，建立良好的社交關系。只有這樣，才能保證大腦的高效運作，才能更好地發揮大腦的學習、記憶、思維等高級功能。

三、 克隆技術

自多莉羊產生以來，各方面專家學者對克隆技術派生出的治療性克隆和生殖性克隆產生強烈反響，并引發倫理問題的廣泛爭議。在高中生物選修三《現代生物科技專題》中，第四章“生物技術的安全性和倫理問題”就提到了克隆技術帶來的辯證思考。在這一部分的教學時，我們可以把任務分給學生，讓他們搜集資料，通過辯論賽的形式進行教學，最后進行點評總結。

在教學的最后應該引導學生辯證思考，全面、客觀地考察治療性克隆技術的產生和發展，雖然我們反對生殖性克隆，但是人類需要治療性克隆。因為治療性克隆指的是利用克隆技術產生特定細胞或組織，用于治療性移植，是符合生命倫理道德的。通過治療性克隆我們可以獲得更多的胚胎干細胞，再經過體外的誘導分化，形成相應的組織、器官等，可以用于組織器官的移植，這在醫學研究和臨床實踐中都具有重要意義。同時也為重大疾病如白血病、心臟病、癌癥等患者帶來了希望。所以，我們在評價克隆技術最終能不能被人類所接受的時候，更多地要看它能否能為人類謀福利，是否有利于人類社會的全面發展。

總而言之，在現階段高中生物教材中涉及到的生命科學前沿問題還有很多，比如：生命的本質、生命起源問題、生物進化歷程、生物多樣性的保護、基因組計劃等等。而我在這里綜述的只能算是九牛一毛，希望在我今后的教學過程中這部分內容也能很好的向學生傳遞，不只是告訴學生書本上已有的知識，更應該時刻關注前沿的生物科學研究進展。只有這樣才不與時代脫軌，才能讓學生更多地感受到生物科學的魅力；只有這樣，才能激發學生的學習興趣，讓學生喜歡學習生物科學，這才是每一個中學生物教師想要達到的目的。

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作者簡介：陳露瑩，河南省平頂山市，河南省平頂山市第一高級中學。