基于生物核心素養的“轉基因”課堂教學模式初探

周嵐

中國學生發展核心素養以培養“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與3個方面。以此為框架的核心素養研究給了我們一線教師以下啟示：學科教師應以學科教育為著力點，重視學科的核心素養，重構理想課堂，關注核心素養的評價。生物學科的核心素養包括四個方面：生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任。這意味著包括生物學教師在內的所有教師及學生，不要再把生物當成“文科”來學習，不要片面地認為生物學就是一門背誦、記憶的學科。學生應該主動參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程中學習生物學知識。并養成理性思維的習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習的能力。

一、活動目的

人的思維發展是在平衡的認識被打破、出現不平衡、建構新的平衡的過程中逐漸成熟并發展起來的，在高中生物教學實踐中，生物科學中的很多問題是具有很大的爭議性的，“辯論賽”作為一種特殊形式被大膽引入生物課堂后，收到了良好的效果。通過辯論賽活動的有效開展，讓學生在具體的學習實踐中通過搜集和整理材料、提出和分析問題對策，以及通過具體的辯論環節等形式，形成對生物科學的正確認識和理解體驗的過程，在多元化的認識體驗的過程中，有效地培養學生用生物的眼光分析和看待問題的習慣的養成，培養學生的科學意識和探究精神，在立論、駁論、交流、辯駁中，實現學生的科學思維和意識的有效發展。新課程理念下的課堂教學模式，主張從學生的主體性意識出發，通過有效途徑的實施，來提高學生的參與意識，促進學生在具體的學習活動中的有效參與，在辯論賽的進程中，學生主導著活動的發展進程，學生引領活動的走向，他們是課堂活動的真正主體，在自覺、主動的學習體驗中，有效地提升學生的生物學科核心素養。

這種教學模式要求學生在課下廣泛收集資料，組織材料，還要再辯論賽中適時選擇材料，適時辯論，把握辯論語言的技巧。這種教學模式活躍了課堂氣氛，提高了學生的語言表達能力和組織協調能力，塑造了學生的主體意識和主體精神，激發了學生的學習興趣。轉基因問題已經不再是單純的科學問題，我們身邊的轉基因動物、植物的存在已經是一種必然趨勢，當這些“轉基因”動植物進入我們的生活、生態圈，會帶來怎樣的影響，其安全性確實是一個有待商榷的問題。本次辯論賽是以“轉基因安全性”為主題而展開具體的課堂活動。

二、活動內容及流程

（一）內容

首先，課前準備環節。

1.教學目標的確立：

（1）知識目標：舉例說出轉基因技術在遺傳育種、疾病治療、生態環境保護方面的應用。

（2）能力目標：面對來自媒體和他人關于轉基因問題的不同觀點，能夠運用已有的生物學知識進行辨析，初步形成客觀的科學的評價能力。

（3）情感目標：增強社會問題討論的參與意識，形成質疑、求實的科學態度，并能以理性的、積極的態度關注問題的解決──通過科技手段的進步、社會規范的建立等途徑“趨利避害”。

2.分組：按照男女比例、知識基礎分好小組（每班4個小組），定好正方與反方。

3.明確辯論賽規則（見附錄1）

4.材料搜集：鼓勵學生利用國慶假期廣泛取材，通過互聯網搜集文本、圖畫、表格、影像等資料。要求學生根據自己所學的基因工程的知識去甄別資料的真偽。

5.教室布置：上課前，將教室布置成辯論賽場地，分辯手席和評委席。

其次，課堂流程明確。

（1）教師精講課文知識，提出辯題引入辯賽。

（2） 辯論賽流程：第一輪：辯手：立論→駁論→結論

評委：按評分標準（見附錄2）評分

第二輪：同上。

最后，教師將辯題與課本知識串聯，對辯論賽進行點評。

（二）辯論賽流程

主持人（教師）開場詞，介紹本場辯論賽隊員、大眾評委、比賽規則以及計時員；

1.立論（1分鐘）

正方一辯：隨著現代生物技術的不斷進步，轉基因技術將為現代人們的農業、工業、環保、生產、醫療、衛生等事業帶來一場豐富的盛宴，在轉基因技術的影響下，我們的生活質量將會走上更高的臺階，我們的生活將會在轉基因技術的影響下，更加的豐富多彩。因此，我方認為轉基因技術利大于弊。

反方一辯：科技在進步，轉基因技術在我們的生活中也越來也普遍，但是，現代轉基因技術相對較年青，轉基因技術在生物界的運用，其影響及帶來的危害是潛在的，就像定時炸彈，隨時可能爆發，而且一旦爆發出來，其后果不堪設想，因此，轉基因并不安全。故我方認為，轉基因技術弊大于利。

2.辯論（5分鐘）

反方二辯：基于以下三點，我方堅持轉基因弊大于利：一、目前的監管制度尚不能充分的證實轉基因作物的安全性，其對消費者長期的作用如何尚不得而知；二、轉基因作物可能對環境造成威脅，比如可能會污染非轉基因作物，危害非靶標生物以及降低生物多樣性；三、目前全球的糧食產量已經足夠，但仍有人在忍饑挨餓，這是政治原因導致的，不是糧食產量決定的。過度關注基因工程，希望藉此解決饑餓問題，會讓人們不再關注從公共政策角度來解決這一問題。

轉基因作物屬于人造品種，對于自然界來說就是外來物種，一般情況下，外來物種對環境和生物的多樣性造成威脅以及危險會有相當一段時間的潛伏期，轉基因作物種植時間較短，很多風險還沒有表現出來，但是這些風險在實驗室水平上已經得到證實。過去幾年市面上的轉基因作物和早年的轉基因作物已經不一樣了。弗萊里和他的同事們創造了一系列不斷改良的產品，而他們做的事情之一是，他們把很多性狀疊在了同一品種的玉米里。科學界的一項大擔憂是孟山都研發的豪華型轉基因玉米，叫做“SmartStax”，它表達了八個不同的性狀，里面有六種不同的Bt蛋白用來控制害蟲，還有兩個基因分別負責抵抗草甘膦和草銨膦這兩種除草劑。八種性狀混合在這一種作物里引起了一些重要的科學擔憂；就像你去看醫生，醫生要問你有沒有在吃什么藥，在給你開處方之前他要知道。管理機構，產業界——沒有人對于今天轉基因食品性狀疊加問題做任何嚴肅的研究。

想象一下這樣的場景：農民種了一片玉米、大豆或者棉花，雜草長了出來。在以前，他們要么耕田，要么噴灑某些除草劑。其中之一是草甘膦。1996年，第一種遺傳工程抗除草劑作物上市了，孟山都的科學家把一個新基因放進玉米、大豆和棉花里，讓它們可以耐受草甘膦。沒有這種基因的玉米就會被草甘膦殺死。所以農民就可以播撒這種廣譜除草劑而不傷及玉米。早年的時候效果很好，但2000年，特拉華的一片大豆田里，出現了第一種抗草甘膦的雜草，它就是被抗草甘膦大豆創造的。到了2004年，我們有了六到八種不同的嚴重抗性雜草，有種雜草的根能長得和人手腕一樣粗，足以損壞棉花收割機的刀片。在我們擁有抗除草劑的幾十年里，我們看到帝王斑蝶的數量大規模減少，因為草甘膦殺死了帝王斑蝶的唯一食物，馬利筋。這段時間里它們的數量減少了80%以上。我們還看到了蜜蜂身上的效應，它們都是微妙的效果，不是讓蜜蜂直接死掉，而是讓它們找不到回巢的路。不幸的是，隨著轉基因技術和農業革命的開展，它們變成了一場和雜草的軍備競賽，唯一可以利用的武器只有除草劑。自從1996年以來，因為采用Bt玉米和棉花，殺蟲劑的使用也許是減少了1億磅吧，但是現在又增加了6到7億磅的除草劑。農藥既包括除草劑也包括殺蟲劑。減少了1億磅殺蟲劑的確是好事，但是除草劑使用多了6億磅，這樣怎么可能是好事呢？

正方辯友，你們想知道沒有轉基因作物的世界是怎樣的，那么看看歐洲。歐洲的農業系統非常高產，他們都需要為農業提供補貼，他們的確用了過多的除草劑和殺蟲劑，但是那仍舊是高效、安全、可靠的農業系統，適合我們每一個人。我們需要認識這一事實——這項技術依然有安全隱患，特別是它的長遠影響。美國癌癥協會指出過，目前的產品是安全的，但是長期的憂慮仍然存在。

正方二辯：首先，任何一種轉基因食品在上市之前都進行了大量的科學試驗，國家和政府有相關的法律法規進行約束，而科學家們也都抱有很嚴謹的治學態度。另外，傳統的作物在種植的時候農民會使用農藥來保證質量，而有些抗病蟲的轉基因食品無需噴灑農藥。還有，一種食品會不會造成中毒主要是看它在人體內有沒有受體和能不能被代謝掉，轉化的基因是經過篩選的、作用明確的，所以轉基因成分不會在人體內積累，也就不會有害。比如說，我們培育的一種抗蟲玉米，向玉米中轉入的是一種來自于蘇云金桿菌的基因白質的特異受體，而人類及其它的動物、昆蟲均沒有這樣的受體，所以無毒害作用。任何食物都是生命體構成的，換句話說任何食物來都有成千上萬的基因，轉基因只是根據人類對食物進行改造，希望它有人類希望的性狀。比如讓小麥里有更多的賴氨酸，不用后期人工再加入賴氨酸了。比如抗蟲品種，現在很多水稻受到冥蟲侵害，每年要使用大量農藥，而農藥對水體、空氣、土壤都會造成的污染，甚至導致一些中毒事件，現在在植物中加入抗蟲基因，可以節約大量農藥使用，對環境本身是有好處的。而且對昆蟲有毒的東西，對人不一定有毒，轉移進去的BT基因也是經過長期研究被證明是對人沒有毒的物質。產生出的蛋白使昆蟲可以死掉，而轉基因之前，BT蛋白已廣泛作為生物農藥噴灑在作物上，現在是讓作物自己產生BT。我國以及世界各國對轉基因產品有非常嚴格的監管，對基因從哪里來，到哪里去有非常嚴格的要求。而且取出基因的作物不能有不良記錄，比如很多人吃花生過敏，因為花生中有一種蛋白，因此花生中的基因既不拿出去，也不接受別的基因改造，因為如果進行基因轉移，再出現花生過敏性事件不好歸因。轉基因食品有非常嚴格的規定，所以轉基因食品往往比一般食品更安全，因為所有的過程都經過嚴格的評估。ISAAA在年度報告中分析了轉基因對作物對環境的影響指出，轉基因作物能夠節約4.73萬公斤的殺蟲劑，高產作物相當于節約了1.09億公頃的耕地，同時減少了約230億公斤的溫室氣體排放，對生態環境的保護有著一定的意義和作用。

轉基因植物的優點如增加作物產量、降低生產成本、增強抗蟲害、病毒能力、提高農作物的耐貯性等特點，轉基因土豆的種植能夠極大的縮短開發時間、擺脫四季供應、打破物種界限、生產出有利于人類健康的植物特性等；

3.總結（1分鐘）

正方三辯：未來社會面臨的一個必然趨勢“人多地少”糧食問題已經成為世界許多國家的棘手問題，轉基因技術在食品中的應用已經非常普遍，且并無不良影響，因此，我國對轉基因技術的需求是非常高的。

轉基因食品主要有以下6大優點：

（1）解決糧食短缺問題；

（2）減少農藥使用，避免環境污染；

（3）節省生產成本，降低食物售價；

（4）增加食物營養，提高附加價值；

（5）增加食物種類，提升食物品質；

（6）促進生產效率，帶動相關產業發展。

因此，我方認為轉基因技術在未來的運用必將得到廣泛地認可和使用，轉基因技術利大于弊。

反方：轉基因食品是對特定物種進行干預的，人們為了使其在一定的生存環境中取得競爭優勢，必然對自然環境做時效性破壞，引發生態的失衡，若基因化的生物、細菌、病毒等進入環境，造成的環境問題的保存、恢復是很難實現的，其影響較之化學污染或核污染，危害更是不可逆轉的。所以，轉基因技術，在農業、工業、以及醫療等方面的潛在危害是不可估量的，比如超級雜草、超級害蟲的出現。我們無法容忍以我們和后代的的安全為代價去換取短期的經濟效應。

最重要的是，轉基因產品不是自然選擇的結果，從長期乃至隔代的角度，沒有一項現有研究成果能保證長期食用沒有風險。換言之，沒有一項研究可以保證食用轉基因食品的下一代或下幾代是否安全。所以，我們決不允許不負責任的推廣轉基因食品。 因為現實世界有一個讓人痛心不已，卻已經被很多人遺忘的案例：反應停事件。反應停通過了歐洲和日本的藥理毒理試驗，也通過臨床證明對服用者孕婦是無害的，也就是說，完成了證明對服用者的安全。但反應停的后果大家都看到了，產生了一萬多名畸形的后代。另外大家都知道，很多藥品都有“孕婦慎用”的字樣。為什么？就是因為大家都還沒有掌握這種藥品對人類的后代是否會有不好的影響而采取的措施。這個只是藥品，是可以有效地控制使用人群的，但如果轉基因食品成為糧食，請問，如何保證做到“孕婦慎用”？如果萬一轉基因食品也會帶來類似反應停的后果，人類該怎么面對未來？第三軍醫大學教授博士生導師蔣高明指出，轉基因食品的生產過程實質上是作物本身做了除蟲和除草（實際上是抗除草劑）的工作，則在食品中，毒蛋白和草甘膦除草劑的殘留是最高的。長期使用這樣的食品，何來安全之有？

因此，我方認為轉基因技術弊大于利。

三、活動評價

論辯雙方都能夠把握住各方主題展開材料搜集、整理和論述，在論述過程中，調理清晰、觀點明確地指出轉基因的安全性因素與安全隱患的存在，能夠對對方的問題作有效處理和化解，在對轉基因的安全性問題的論述上，從轉基因食品到轉基因植物、動物，再到環境、生態安全的分析由淺入深、層層遞進，使我們對轉基因工程有了更加全面地理解和認識過程，使科學的生物觀、科學的發展觀在學生們的心中得到更加有效地鞏固和提升。在學生的具體參與、積極合作的基礎上，有效地提高了學生的生物學科的核心素養。

四、反思

（一）在辯論中見真知，學生通過對轉基因問題的層層深入的辯論，引發學生對轉基因問題的具體思考和探索實踐，在多元化的認識交流實踐中，有效地促進學生的知識積累和思維提升，同時學生的科學素養在具體的對話交流中得到有效地培養，在一定程度上對課堂模式的一成不變也是一種挑戰與創新。

（二）對轉基因安全性的辯論活動的開展，能夠有效地促進學生在具體的學習實踐中的有效參與，學生在對問題具體分析、對材料的搜集和整理的過程中，能夠逐漸形成對轉基因問題的科學性的認識體驗，在多元化的交流和理解認識體驗過程中，逐步具備科學地意識，能夠逐步培養學生的科學探索精神，培養學生強烈的社會責任感和使命感，力圖使生物科學更好地為人們的生產、生活、生態等作出更加突出的貢獻。

（三）總的來說，辯論賽氣氛活躍，辯手們據理力爭，語言流暢且有鮮明的個性特色。臺下的評委也依據辯手的現場表現以及小組整體配合度給與客觀評價與打分。誠然，還是有極個別學生態度不夠端正，資料收集或者團隊意識較差，甚至還有臨陣退縮的。辯手的辯論邏輯也有待提高，駁論環節的問答顯得不夠機敏，個別辯手存在知識不夠豐富的情況，一度讓辯論賽陷入尷尬的局面。

（四）最后，教師在制定評分標準的細目中也顯得太過粗略，四個方面的具體評價要求以及不同程度的表現給分應該具體化。

辯論賽賽制具體說明：

1.正反雙方各提供3位選手作為1、2、3辯手，同時還要準備一位計時員給對方嚴格計時（自備手表或者秒表）；

2.立論環節要求框架明確，語言通暢，邏輯清晰，能夠正確的闡述我方的立場，由正反雙方的一辯選手來完成；

3.駁論環節由雙方的二辯選手進行，旨在針對對方的立論環節的發言進行回駁和補充己方的立論的觀點，也可以提問對方任何一位辯手相關問題各一個。要求雙方的語言規范和儀態莊重，表述清晰！

4.結論環節針對對方的觀點和己方的立場出發，總結本方的觀點，闡述最后的立場。

5.計時員在立論與結論環節直接計時，駁論環節若被提問，即刻停表，待對方回答完畢相關問題再繼續計時。

6.本次辯論賽將評出最佳團隊獎，最佳辯手獎，最佳風采獎各一個獎項！