生命科学与生物合集12篇

时间:2023-09-19 09:24:18

生命科学与生物

生命科学与生物篇1

2中学生物教育中有关生命科学的内容

在我们中学所学的生物教材中,其实很多内容都是涉及到生命科学的。像课本中所提到生命的起源于发展,是有关动物学、植物学等方面的;像课本中有关细胞形态与组织构成的相关内容,是有关细胞学与组织学的;像课本中有关生物与环境的关系中讲到的生物种群、群落与生态系统,是有关种群生物学、生物环境学的;又如课本中提到的生物分子之间的相关反应,是有关分子生物学和生物化学的[3]……可以说,我们中学阶段的所学的生物知识,点点滴滴中都渗透着了生命科学的有关内容。生命科学是现代社会人类的一次跨学科领域的一项伟大成就,那么如何将这项伟大的成就通过简明易懂的方式展示给普通大众呢?我想联系生活,联系实际无疑是一种最佳途径。我们常说转基因工程、转基因食品,那么什么是转基因呢?其实也就是通过人工手段进行的基因的重组。自从转基因工程面向大众,应用生产生活中后,对其的利弊讨论就一直不断,近日来,人们对转基因大豆食用油就产生了深深的质疑。有人说转基因增加了致癌风险,还以山东地区患癌率较少为证,指出当地人食用更多的是花生油,而转基因花生较少,故而发病率少。但以饶毅博士为代表的另一些人则指出,转基因作物在原则上是安全的。通过对社会时事的了解,我们就可以以转基因食品为突破口,进一步进行转基因的相关学习,进一步认识基因工程,认识生命科学。同时我们也可以结合课本中有关基因的知识进行纵深拓展,就像课本中所提的克隆技术,试管技术,其实也是与基因有关的,但二者之间的区别也是不容忽视的。由点到面,从横向和纵向两个角度进行探讨也将更有利于学生对生命科学的认识与学习。但通过上例,我们也应该有一个认识,那就是生命科学在为人类提供了方便,带来众多益处的同时,也为我们带来了新的困扰,这就要求我们从正反两个角度辩证的去看待生命科学。[4]

生命科学与生物篇2

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0073-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,要开展多层次、宽领域的教育交流与合作,提高我国研究生教育国际化水平。必须承认,我国目前在生命科学学生教育方面,无论是本科生还是研究生,与国外学生的教育国家化发展模式和效果还存在巨大差异,因此以国外生命科学学生的教育国际化的发展经验为参考,构建适合中国国情的国际化培养模式,对于提升我国生命科学学生的教育水平和层次具有非常重要的现实意义。目前,生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科,是代表科学发展方向的学科之一。目前在世界范围内逐渐形成了这样的共识:生物技术将成为21世纪主导社会发展的主要支柱产业之一。人类正在进入生物学时代,生物学正在越来越多地被应用于解决医药领域问题、科技制造业、绿色能源以及农业和环境保护等很多重大方面。而美国白宫也在2012年了“国家生物经济”蓝图,提出未来美国政府在生物经济方面的战略性使命。在这一新形势下,把培养具备国际竞争能力的以及一定自主创新能力的高素质的创新型人才作为生命科学学生培养的目标,并在构建生命科学学科学生的国际化培养的新模式方面进行有益的尝试将变得异常重要。有很多学者发表关于哈佛大学和麻省理工学院人才培养模式的论文,如乔敏等的《学习哈佛经验建立基础医学整合课程体系的实践》、袁力的《中美大学本科课程体系比较及启示》、于歆杰的《麻省理工学院教育教学考察报告(二)――培养方案与课程设置篇》、蒋景华《麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究》等,但关于国外生命科学人才培养模式的文章很少,只检索到肖尊安的《浅析国外大学生物科学人才的培养》和夏薇的《麻省理工学院和清华大学生物学专业课程设置比较》等。近年来我国的高等生命科学人才培养已加快了改革和调整的步伐并取得了一些成果。清华大学、北京大学生命科学人才培养与科学研究改革试点已经考试启动,其总目标是:在清华大学生命科学中心和北京大学生命科学中心的基础上,建立生命科学人才培养与科学研究改革试点(简称改革试点),两个中心研究方向各有侧重,优势互补,资源共用,统一实施和管理,并为实现该目标制定了明确的改革措施。吉林大学、浙江大学、武汉大学等国内一流大学已经纷纷开始进行生命科学学生国际化培养模式的改革。而分子生物学做为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛,以分子生物学课程为探索国际化培养模式的试点非常必要。因此,我们在辽宁大学生命科学院以中英双语教学课程分子生物学课程为例,进行了一系列的改革措施,借以探索生命科学本科学生的国际化培养模式。

一、改革的目标及具体改革内容

以分子生物学课程的国际化实践为试点,为进行辽宁大学生命科学院现代生命科学国际化人才培养模式的探讨提供参考。

1.教学理念方面的改革:分子生物学课程是一门崭新的课程,作为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛。这就要求分子生物课程的教学理念也要符合其发展特点。在教学理念上破除陈旧的照本宣科和一成不变的教学模式,发挥教师的主动性和创新性,鼓励教师从自己的学术科研实践出发,把前沿的学科发展动态同教材内容相结合,拓宽专业教育范围,把培养国际型实用人才做为教学理念贯穿整个教学过程。

2.教学内容方面的改革:分子生物学的前沿发展非常深入和迅速,这就要求分子生物学教学内容设置的最重要的标准必须是强调教材内容的先进性,这样才能保证所传授的内容不落伍。改变之前所用传统分子生物学的中文教材,通过使用与国际接轨的先进教材《Molecular Biology of the Gene》(科学出版社,J.D.,沃森等编著,杨焕明等译),以及自制的以该教材英文版为参考的全英文PPT课件,使教学的内容始终保持与学科的前沿发展契合(图1)。同时在每学期的教学中都根据学科发展的现状,合理并及时运用该教材编撰者在冷泉港实验室随时更新的最新的分子生物学教学动画及其他教学材料(图2),以及哈佛大学或麻省理工学院相关课程的教学辅助参考资料,这样做到随时进行知识更新,以跟进教材更新和修订周期中的学科发展动态,激发学生的学习积极性。

3.教学方法方面的改革:分子生物学是一门理论和教学结合非常紧密的学科。任何一个知识点都从具体的实验数据得来,而学术和实验能力是分子生物学教学的一个重要指标。在教学实践中理论部分利用研究式、讨论式(如第三四五章分子间的弱相互作用重要性的讨论,为分子生物学相关化学基础知识,由讨论课形式完成)、启发式、等教学方法,以解决问题为出发点,将某些相关的理论形成过程分析出来,并就形成过程中的一些关键知识点提出问题,促进学生思考,培养学生的学术研究精神。另外,开展多彩多样的课外活动,包括小型研究课题、实验技术训练和知识拓展讲座等。同时,开展“本科生导师制”工作,鼓励学生参与任课教师的学术科研实践,以实现教学与科研相互促进的目标。

4.考核标准改革:改变原考试只重视期末考试卷面成绩的做法,分子生物学考试改革改为出勤率、平时学术小论文报告、课堂讨论及发表并结合期末卷面成绩的做法,监督和培养学生平时夯实学习基础知识的好习惯,并激发学生的创新思维能力的培养。

二、具体实施方案

1.建立国际化的教学队伍与科学、公正的评价制度:引进具有国际化背景的分子生物学专业的教师承担部分教学任务,通过开展广泛的讨论与监督,评价学生对该学科的学习成果。

2.寓教于研,建立国际化的拔尖创新人才的培养体系:以辽宁大学本科生导师制度为依托,吸引优秀的本科学生参与到任课教师的学术实践中。通过课题中子课题任务的承担和参与,强化其对分子生物学课程的理解,提高其兴趣。

3.制定国际化的分子生物学课程教学指导方案。构建国际化的本科生培养方案,将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系,进一步优化了课程结构,制定符合自身特色的本科生国际化培养方案。

4.开展多种形式的国际化学术交流活动。辽宁大学生命科学院的承担分子生物学及相关课程如基因工程、分子遗传学、细胞生物学以及细胞信号转导等专业的任课教师绝大多数都有海外工作或者留学经历,并且与国外保持着密切的联系。分子生物学教研室充分利用这些教师资源,利用辽宁大学的“暑假小学期”制度,定期邀请国内外分子生物学相关领域的专家及学者来院讲学及交流,为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。这些措施使学生能够与外籍专家近距离的交流和学习,让学生能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式,感受国外先进的教育理念和教学方式,领略国际一流学者的风度和学识,从而激发学生的求知欲,为他们在国际学术舞台上展现自己的渴望增加了助力。

通过以上改革,学生对分子生物学课程学习的兴趣显著提升,课堂出勤率显著增加,学习成绩也有大幅度提高。同时,通过对分子生物学课程学习的引导,学生对分子生物学相关学科如细胞生物学、分子遗传学等以及其他生命科学学科产生了浓厚的兴趣,对提振生命科学本科学生的学习风气起到了积极的促进作用。学生的国际化视野得到了拓展,用英语讨论分子生物学学术研究热点的能力得到了锻炼,对国际学术环境有了较为整体的了解,而这些也使得本院本科生在联系国际知名大学继续求学深造的过程中竞争力大大提高,并且陆续获得了美国和日本等国际知名大学的录取。通过以上实践,希望我们的分子生物学课程教学改革对生命科学国际化人才培养模式能有所参考。

生命科学与生物篇3

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)34-178-02

生命教育是中小学德育工作的重要内容,也是社会、家庭的共同职责,目的是帮助学生正确认识生命、理解生命,从而达到热爱生命。为贯彻落实科学发展观,全面推进素质教育,引导广大中小学生理解生命的意义,培养其珍爱生命、尊重他人、适应社会的能力,促进中学生身心健康发展,现结合学校教育教学实际,探索生命教育在初中生物教学中的实施途径。

一、中学实施生命教育的紧迫性

近年来,社会上发生不少青少年不珍惜生命,对生命感到迷茫,遇到一些挫折就轻易选择结束生命的案例,也经常有发生中学打架斗殴引发重伤的事件,前几年在厦门某中学还出现中学生打架致死现象。厦门某学校也有一些学生以虐待流浪猫取乐,漠视生命的存在。这些现象提醒我们,正确的生命意识与生命信念的缺乏是当前一部分青少年中存在的一个严峻的问题,作为教育工作者应透过对我国传统生死观教育现状的反思,对青少年的成长现状进行客观分析,进一步探讨实施生命教育的对策。要加强中学教育中生命教育的问题,学校应该义不容辞肩负起这个责任,不仅大力提高教师自身的生命教育素养,同时教育要与学科教学相结合或者开设独立的生命教育课程。

二、初中生物学教学中实施生命教育的意义

生物学是一门以研究生命和生命发展规律,以学生身边的熟悉的植物、动物和人为素材,引导学生不断深入了解自然,探索自然的学科。在生物学教育中渗透中学生生命教育的内容,生物学科具有得天独厚的优势。从植物的一生了解生命的发育,从人的由来和人类的遗传与发育感悟和感受生命的艰辛。从了解到感知,从感知到体验,生物课堂适时渗透生命教育内容,可以有效的引导学生形成热爱生命情操,也能帮助学生形成尊重身边生命的价值观。

三、中学生命教育在初中生物教学中的实施途径

生物学教育主要围绕人与生物圈之间的关系,研究生命和生命活动规律,生物课堂应该成为生命教育的主战场。在生物学教学中开展生命教育,有着深远的意义以及较强的可行性。根据中学生身心发育的特点:好奇,好动,正处于形成世界观和价值观的重要时期,我们可以选择以下几种实施的途径:

1、课堂教学是生命教育的主战场

初中生物学旨在培养创新和探索精神,提高中学生的生物学素养,根据《全日制义务教育生物课程标准》,初中生物学课程以“人与生物圈”为主线,包含以下几个内容:生物与生物圈,生物和细胞,生物圈中的绿色植物,生物圈中的人,生物圈中的其他生物,生物的多样性及其保护,生物圈中的生命的延续和发展和健康的生活。教材主要围绕人与生物圈,引导中学生认识动植物等各个类群的生物在生物圈中是如何生存、延续和发展的,树立了人与自然和谐发展的观点。这些都打破了原有的知识体系,不仅仅只是学习各类生物的形态结构和生理特征,所以新的知识体系是教师在教育教学中不断融入生命教育的重要素材。如果以人为中心,可以这样绘制一个蓝图:在一棵树下,有一个人拿着显微镜在观察探索自然,旁边有一口池塘,池塘里有鱼和青蛙等水生生物,池塘边的草地上有兔子,有蝗虫,草地下有蚯蚓,天上有鸟在飞翔,在这样的环境中依然有细菌和病毒在生息繁衍。这个蓝图所描绘的其实就是初中生物学习的主要内容,可以看出,这些生物之间都是息息相关的,是一个统一的整体。如果教师在传授基础知识的过程中,没有融入生命教育内容,那么课堂就会让生物学科变得苍白无力。

(1)人与生物圈的知识体系是生命教育的主阵地

在教学内容中,生命圈中的人,生命的延续和发展,以及健康的生活三部分都是直接与生命教学直接相联系的。让学生从科学的角度了解人的生命从一个受精卵到胎儿,婴儿,青春期的发育过程,了解在这发育过程中人体需要的营养和生理现象,学会健康地生活,体验生命的来之不易,这是从自然科学角度进行一次关于生命本质一次很好的洗礼。当然教学中情感教育的渗透是不容忽视的,比如,在讲述人的诞生的内容中,应该学会体会母亲孕育孩子的艰辛,学会感恩父母给予我们生命,学会珍惜爱护自己的身体,可以用科学的知识让自己选择健康的生活方式。整个生物学科教学中类似的教学内容非常多,教师要有热爱生命的意识,并融入教学中,达到融会贯通的目的。

(2)科学史内容是对学生进行生命教育的重要素材

我国著名科学家、教育家童第周说过:“研究一门学问,了解这门科发展的历史和理论思想的概况是很重要的。学习科学知识,要知道科学发展的历史和科学的思想来源,要了解一些主要的学派和学说。”这充分说明了科学史教育在科学教育中有着及其重要的地位和作用。科学史把科学结论产生的过程与方法同生物学科有效的结合起来,是新课程的一个突出亮点,对于需要更多正面教育的初中生来说,这可以使他们在感受历史的厚重感的同时,也体验到了自己的使命感,增强学习的动机。科学家的故事如施莱登、施旺的细胞学说、孟德尔的遗传学研究,林奈和双名法等都是一部部追求真理探索生命本质的教育素材,更能体验生命的价值,生存的意义,形成正确的积极向上的价值观。马修斯在总结各家研究结果的基础上将科学史融入科学教学的教育价值归纳如下:科学史可以激发学生的学习动机吸引学生投入科学的探究;科学史可使教材更具人性化;在理解重要的科学史例的过程中可使学生认识科学的本质;科学史可以使学生了解科学知识的不定性、可变性。

(3)紧密联系生活实际是生命教育的重要手段

知识来源于生活,知识还要回归生活。生命科学的很多素材都与生活实践紧密结合。教师要能够适时的引导,让学生利用所学知识解释生活的问题,这样不仅增强了学生的社会责任感,也使其能发现学习可以学以致用,增强学习的自信心,激发内在的学习动机。比如,在学习遗传学中,可以让学生体验遗传在自己和身边的人中表现出来的现象,感受基因的力量,也学会用遗传的知识判断某种疾病的发生概率。在学习《食物中的营养》的知识中,学会用所学知识为自己的健康做好合理的饮食搭配。除此之外,社会上的很多热点问题,如克隆、转基因技术、环境污染,禽流感,现代化温室、物种入侵、生物疫苗、试管婴儿等等问题都与生物学知识有密切联系。生物课中经常会在课上介绍这些问题并与所学知识有效结合,激发学生的学习兴趣,这不仅有利于提高学生的生物学科素养,也有利于学生提高社会责任感,增强对生活和生命的热爱。

(4)课堂积极渗透人生的理想教育是必不可少的

在生物课堂教学中还要积极渗透人生的理想教育,有理想有梦想的孩子一定有一颗热爱生命的,热爱生活的心。教师要学会积极发掘课程资源,并对原有的知识进行挖掘,拓展和延伸。教师要注意引导学生欣赏生命,透过对美丽的生态系统、多姿多彩的动植物的了解,从了解到关注,从喜欢到关爱这些生命形式的存在,这样学生们就可以受到关于自然与艺术美的熏陶,进而更加热爱大自然,热爱大自然的生命。教师还可以根据教学内容,采用一些中学生熟悉的科学家的名言警句,如“意志坚强、胆量过人和不屈不挠的名声,乃是一种无价之宝”(达尔文);科学的基础是健康的身体。――居里夫人(法国);法布尔说:“开步走吧,只要走,自然会产生力量”。这些都是激发学生树立远大理想的良好契机。

2、活动体验是唤起热爱生命的有效途径

生命教育要提高学生的参与度的一个重要途径是活动体验,在富有创意的活动中让学生用心聆听生命的召唤,让心灵充盈生命的温情。要重视课内与课外,理论与实际的有效结合。还要坚持以课后实践体验为主,更要充分利用各种社会资源,重视营造学校、家庭和社会的和谐人际环境发挥环境育人的作用,依托学校与家庭,学校与社区,开展多种多样的课外活动[3]。

具有可实施性的科学探究活动是促进生命教育重要手段。初中生物教材中安排的科学探究活动包括实验设计、观察与思考、调查、探究、资料分析、演示实验等[4],可以说形式多样,不仅可以满足不同地区教学资源的差异性,也适应学生的个体差异。学生在动手操作观察中不仅可以加深对所学知识的理解,结合走出课堂进行调查;通过体验,感受探索的乐趣;通过合作探究,增强对集体和学习的热爱。在这些活动的组织安排中,教师要学会用“狼性法则”来进行:狼即使在忙碌的狩猎期间,仍旧表现出对环境的高度好奇心,有了好奇心再继续观察,从中获得学习的可能,这是与注意力有关的一种重要心理现象。激发学生学习的好奇心,是保证学习动机的首要保障。激发学生对身边各种生命形式的关注,激发学生对生命成长的自豪感,就能唤起他们对未来生活的美好憧憬,培养学生积极的生命价值观。

3、校本课程是生命教育的重要补充

不同年级,不同月份,学校的德育工作有不同的工作目标,学校可以利用一些法定的纪念日,宣传日,积极开展相应的讲座,这也是进行生命教育的重要途径。学校中可以利用爱鸟周,植树节,世界艾滋病日,世界环境日,围绕活动的主题,开设专题讲座,可以引起学生的兴趣与参与热情。还可以开展关于《活熊取胆》、《保护海豹,据用海豹制品》之类的动物保护讲座引发学生对动物保护问题的深入了解与关注。讲座要结合社会热点进行讨论,引导学生形成新的生态文明理念。

校本课程是各校充分利用本学校的教育教学资源开设的一项课程,可以很好对原有相关科目进行补充和延伸。就生命教育的实践而言,目前国内有在实施的有厦门市14所中小学已经开始了这项校本课程--《动物保护》,这是国内目前最大的中小学动物保护教育项目:“动物保护仁爱教育”,已经从22009年开始试行进行动物保护知识的教学教育,借助对动物保护知识的了解 ,体验生命的存在形式,从关爱动物开始,学会了解生命的本质,热爱身边的生物与环境。教学中引导学生关注动物保护,动物福利的问题,通过课堂教学,夏令营,冬令营,培训的方式,观看《人与动物共享生命之美》、《狗医生》、《海豚湾》、《拯救黑熊》等动物保护影片,从各个视角了解动物保护的现状与热点问题。实践证明这个校本课程不仅可以丰富学生的课堂与课余生活,位为学校生命教育做了很好的补充,而且可以让学生更近距离了解动物,也更深入了解动物的现状与福利。激发学生对身边伴侣动物,对野生动物的关注与爱护,提高对生命形式的认识,为生态文明建设做贡献。总结我们已经实施的几年经验,我们认为这些活动依然具有可参考性。

总之,初中生物课程是一门生命科学的自然学科,在生物课的实施过程中,生命教育的途径是多种多样的。根据初中学生的特点,我们需要对其有更多的关于生命的正面教育,从科学的角度入手,激发其学习的内在动机和好奇心,可以采取多样化的教育形式,比如课堂教学,专题讲座,校本课程,课外活动体验等。生命教育是一项长久的教育,不能一蹴而就,这不仅仅是学校的责任,同时也需要社会,家庭共同承担起相应的职能。最后从生物课堂落实生命教育的视角看,生物老师首先要有强烈的生命意识,有深厚的专业知识素养。这是落实生命教育的基本保障。而学校在校园文化氛围的渗透中,也要充分利用宣传栏宣传,比如生物实验室的充分利用,利用生物实验室的教学空间,在走廊或者宣传栏上定期更换宣传内容,内容主要为科学探索、自然探索、动物探索等。有条件的学校可以开设关于生命教育的主题宣传教室,常年面向全校开放,让学生在生命的殿堂中体验生命的神圣,从而形成尊重生命,热爱生命的价值观。

参考文献:

[1] 刘长城.生命教育的内容与实施策略刍议[J].当代教育科学. 2009(10)57-58.

生命科学与生物篇4

(1)生命伦理学的起源和发展。生命伦理学是20世纪60年代首先在美国随后在欧洲产生并发展的,它是研究与生命相关的伦理问题的一门交叉学科。由1945年广岛原子弹爆炸,1945对纳粹战犯审判,以及1965年Rachel carson 在《寂静的春天》敲响环境恶化的警钟三件事而相继向人类提出科技发展与伦理矛盾的思考而产生的。

(2)生命伦理学概念界定与概念发展。生命伦理学最早是由波特提出并将其定义为:“用生命科学来改善生命的质量即争取生命的科学。”后来在翟晓梅等人主编的《生命伦理学导论》一书中提出:“生命伦理学是运用伦理学理论和方法在跨学科跨文化的情境中,对生命科学和医疗保健的伦理学方面包括决定行为、政策、法律等进行系统研究的科学。”同时也有学者认为:“生命伦理学是生物科学中广袤的道德领域,如,医学、生物科学、环境科学、人口和社会科学等领域出现的道德问题。”该学科的作用是“生命情感与意志的统一,利用它可控制人类行为,使人类形成自觉的保护生命的行为。”郭奇等学者在《敬畏生命伦理思想与医学生的生命伦理教育》中提到:“伴随生物科学和高新技术的发展,医学伦理学进一步延伸,以生命为中心,不仅关心病人,而且还以面对整个社会的人群从生殖、生育、医疗保健及公共卫生政策、环境问题和临终关怀等方面引发种种伦理问题的探讨,由此演变为生命伦理学。”简单地说:“生命伦理学是对人类行为的规范性研究。”

2.生命伦理学研究内容及涉及问题

(1)生命伦理学研究内容。国内一些学者把生命伦理学概括为五大领域:理论生命伦理学、临床伦理学、研究伦理学、政策和法规伦理学、文化生命伦理学。其涉及的十大议题是:遗传和发育、人体实验、人的行为和控制、健康保健、死亡和濒死、人口控制、生态伦理、科学研究和其他问题。通过本人对《生命伦理学导论》的泛读,就其主要研究内容实际可归纳为:生殖健康与辅助生殖技术、基因治疗、人类基因组计划、药物遗传学、干细胞研究、生物信息库、器官移植、艾滋病、生命维持技术、转基因食品、生物医学研究等。

(2)目前生物教学中涉及的伦理教育。生物科学这门学科是研究生命的存在和运动形式及其生命活动规律的科学,学生通过学习直接影响着学生未来生活及世界观、人生观、价值观的形成。目前,在生物教学中涉及生命伦理内容较多,主要有以下几个方面:

动物解剖学中对实验动物解剖和活体研究如何做到科学与伦理的有机契合;转基因技术的认识程度和产品安全性;传染病防治及涉及的公共卫生伦理;医学微生物教学中加强如何正确使用抗生素等用药道德教育;器官移植技术的发展与伦理教育;人类基因组计划与伦理探讨;人口问题、癌症、艾滋病、等引发的伦理教育;保护生物圈、可持续发展等绿色教育引起的环境生命伦理教育;克隆研究及伦理探讨;提倡敬畏生命伦理思想与珍爱生命、健康生活的生命教育课程等。

而现行人教版高中生物学教材中生命伦理内容主要涉及:科学技术的发展、遗传生育、疾病与健康、药品使用、器官移植、关爱生命、生态道德、人口与社会等议题。这些内容在教材中常以正文、问题探讨、资料搜集与分析、开设专栏、提供专题、课后练习、警示语、图片等多种方式呈现。同时教师主要以传统教学和校本课程选修等模式在高中开展生命伦理教育。

二、对生命伦理学基本问题的共识

任何学科理论的发展都必须紧随时代的发展,否则他将成为科学与社会发展的绊脚石。而就科学技术与伦理道德引发的两难问题上,学者们也给予了基本共识,如中国科学院副院长陈竺院士指出:“生命伦理学一方面要维护科学的价值,保护促进其健康发展;同时,它又要维护人的权利和尊严,使科学更好地为人类造福,促进科学与伦理的良性互动。”中科院北京基因研究所所长指出:“科学技术是一把双刃剑,每位科学家和公民要有社会责任感,意识到自己所做的会给社会带来哪些影响后再做。”“在科学技术发展的社会中,理解科学技术的不确定性也是理解科学的一部分。”科学进步是无法阻挡的,因此,我们能做的也就只有立足于科学技术发展的前提下,引导规范它的发展。

三、生命伦理教育提出的必要性

1.近年来,由于科学技术的发展和人类行为方式的不当带来了一系列现代化的问题

由于科学技术的发展和人类行为方式的不当带来了一系列现代化的问题:比如,环境恶化、臭氧层破坏、土地退化、大气污染(如雾霾)、水污染、生物多样性减少等引发的人与自然问题;近年来人们开始对转基因技术和转基因食品安全表示忧虑所涉及的人与科学的问题。同时,在现行和以往的生物教学中,教学仍然比较侧重学生对生物学知识的认知,忽视了对生命伦理等问题的思考,由于生物科学技术的高速发展和生物教育中道德伦理教育滞后的矛盾,使青少年思想上出现困惑和错位。

1999年11月在北京召开的“面向21世纪教育”的国际研讨会上,当讨论21世纪人类将面临哪些挑战时,道德、价值、伦理观被列为第一位。因此,生命伦理教育刻不容缓,是非常必要和重要的。教师要通过教育使学生在认识到科学的同时用伦理教育和规范人们学生未来应当怎么做,最终形成“和谐伦理观”:即协调人与人之间、人与自然之间、人与社会之间相互关系并使之和谐相处、共生共荣的一种道德理念。

2.生命伦理实践与发展方面的一些重要事件

(1)1998年10月,在日本东京召开第四届国际生命伦理学大会,主要议题是探讨建立“全球生命伦理学”的可能。

(2)欧盟生物技术知识教育计划(2000―2002):涵盖基因、分子生物学在医疗、农作物和食品中的应用。该报告研究如何在外界协助下理解科学与生物技术有关的技术、经济和伦理方面的问题以及其重要性和影响。

(3)2003年12月我国出台《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》禁止生殖性克隆而允许开展胚胎干细胞和治疗性克隆研究的政策。

(4)美国农业部、食品与药物管理局、环境保护局分别对开发药物、除草剂、转基因实验农作物、转基因食品上市等问题进行严格的检验和监督。我国于2001年5月颁布了《农业转基因生物安全管理条例》以此对转基因生物的研究、实验、加工、出售给予监督和管理。

(5)2000年4月由联合国教科文组织主办的生物伦理与生物技术及生物安全研讨会在杭州召开。议题包括:保护人类基因组、人类基因组研究与人类和睦、基因专利、人类基因研究与人类尊严、基因公害、生命伦理学教育及普及。

(6)2003年4月在北京举办北京国际生命伦理学学术会议。讨论问题有:生物医学与健康研究与伦理、艾滋病与伦理、基因组学与伦理、生物技术与伦理等。

(7)2006年8月第八届世界生命伦理学大会在北京举行。

(8)2000年台湾教育部成立生命教育推动委员会,以国中和高中学生为对象实施生命教育,并逐年推广到小学和大学。

(9)2004年辽宁省和上海相继启动中小学生命教育工程。

四、任务与决策

伦理是人与人之间应当遵循的道德关系,而生命伦理是将对象扩大到其他生物以及整个自然界与社会中。生物学知识能够帮助人类认识生命而生命伦理学能够帮助所有生命的可持续发展。所以,我们的任务是:应用伦理学理论和原则探讨伦理问题及提出解决方法;就有关科学研究和技术应用及管理向政府与社会提出决策建议;同时关注并重视中学生物教育。如有些学者提到的:“在教学中渗透科学精神教育、科学思想教育及科学伦理教育。”因此在当代,教师在新课改的背景下致力于在中学开设《生命伦理学》课程的尝试和实践探索。在进行生命伦理教育时应关注生命伦理教育内容的开放化、方法的多样化、评价的多元化等特点。通过生命伦理学,深化情感态度价值观教育,最终使学生获得主动且全面的发展。通过生物学的学习,使之能够理解人与人、人与自然的关系,人类也可由此审视自己的行为,从而最终实现各种生命的和谐发展。

参考文献:

[1]苏颖.生命伦理学在高中生物新课程实施中的探索[D].东北师范大学,2005.

[2]冯健.高中开设生命伦理学课程的尝试[J].中学生物学, 2007(4):58-60.

[3]陈灿军,许小主.生命伦理教育面临的困境及对策研究[J].邵阳学院学报,2007(4):151-153.

[4]许晶.转基因技术在美国和欧洲的认知及传播[J].前沿, 2006(2):204-208.

[5]曹新祥,徐伟强.诠释学校教育应推进“生命教育”[J].东华理工学院学报,2004(2):52-56.

[6]雷静,薛晚利,张娟妮,等.传染病防治中的伦理学问题探讨[J].医学与哲学,2006(8).

[7]王勇安,李强,王增辉.文化底蕴与中学科学教育的文化主题[J].中学生物教学,1999(2).

生命科学与生物篇5

二、高中生物学科

教学结合生命教育的优势生物学它是一门研究生命现象、生命活动规律及其与环境关系的科学学科。在生物教学活动中,人既是教学活动的主体又是客体。当人作为教学研究的客体时,我们将其放在了众多生物中,以此来探究其生命活动规律、生物演化关系以及它与地球自然环境的密切联系。而与此同时生命教育本身就是以生命规律为基础,从生命的视角来探寻人与自然、人与人、人与自身之间的关系来审视生命的整体性和人这一生物发展的主体性作用。为了提高受教育者的生命质量和提升其幸福指数,我们可以从人的生命成长发展规律和社会需求等方面来实施教育。同样,生物学科教学融入生命教育即是在学科教学过程中将生命教育的主要内容融入其中,通过生物学科课程的具体教学活动来实施生命教育。因此,结合两者的特点发现生命教育的目标可以在生物教学中实现。

三、高中生物教学中融入生命教育的途径和方式

1.结合教材内容

对学生进行生命教育高中生物课程是一门将科学知识与生命教育融为一体的学科。仔细研究生物教,深入挖掘生命教育素材,就能将教授生物知识与生命教育有机结合起来。在《受精作用和早期胚胎发育》教学中,教师可介绍形成受精卵的艰难历程,男子一次可排出2亿5千万个,可是进入输卵管的不到20个,经过精卵细胞识别、附着于卵膜,最终精卵细胞核融合完成受精的只有一个。让学生体会到生命形成的艰难,能够受精的都是经过精挑细选,是最强壮的那个。引导学生认识到自己是父母的第一,是父母的骄傲。从而增强自信,尊重自己。教师讲述受精卵发育需要经过母亲要经过十月怀胎,期间为新生命提供营养,保证新生命的安全等。至今在体外只能实现受精作用和早期胚胎体外培养,尚无从受精卵到新生儿的全体外培养技术。就是由于母体的环境实在难以模拟,无法替代。所谓试管婴儿也是在试管中发育至囊胚,必须移植入母体子宫。让学生体会母爱的伟大,从而能孝敬父母,珍惜自己的生命,尊重他人的生命。

2.结合实验课

对学生进行生命教育。学生在进入实验室前就要进行实验室安全守则教育,学会在实验室遇到突况时进行自救。进入实验室后,如在《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》的实验中,在徒手切片花生子叶时小心刀片划伤,在使用本尼迪特试剂沸水浴加热小心烫伤,在使用双缩脲A液NaOH时,当心溅出腐蚀。在《提取和分离叶绿体色素》实验使用层析液乙醚时,要在试管上加塞子,防止乙醚挥发影响自己和他人。通过这些安全教育,加强学生的安全意识,更加珍惜自己的生命。

3.结合科学史

对学生进行生命教育。近200年来,生物学科有了长足的发展,这与科学家的不断实验,刻苦专研分不开的。通过介绍生物学科发展史中的经典案例,让学生了解生物学科的发展历程的同时,也让学生体会到众多科学工作者为生物科学的发展做出了毕生的贡献。如:美国生物学家沃森和英国物理学家克里克在剑桥大学卡文迪什实验室默契配合,锲而不舍的研究DNA分子结构,最终在威尔金斯、卡加夫等人的研究成果和他人合作的前提下,最终获得了成功,发现了DNA分子的双螺旋结构;在生长素的发现过程中,从达尔文父子对植物向光性研究,到温特发现植物向光弯曲是由于某种化学物质的分布不均,再到郭葛发现生长素的化学本质是吲哚乙酸。经历了几代科学家的不懈努力。科学家们为了自己喜爱的事业奋斗一生,这需要怎样的生命价值观?这些有助于学生养成良好的科学态度和科学精神,进而领悟生命的更高层次。

生命科学与生物篇6

1 生物学自主性在以往理论结构上的表现

(1)生物学理论的公理化尝试

生物学具有独特的内容,可建立一个与物理科学并行的演绎体系,这种观念导致了对生物学进行公理化处理的尝试。伍德格尔(j.h.woodger)早在1937年就试图对孟德尔遗传学定律进行公理化处理,但未引起人们的注意、到七十年代,在生物哲学界发生了达尔文进化论是否属于科学理论的争论。在这种背景下,威廉斯(m.b.williams)在1970年给出了关于达尔文进化论的完整公理化模型理论〔1〕,它包括两个初始概念、进化的两个公理、有关适应和选择的五个公理、适应度的操作定义,由这些可推导出达尔文理论的一切概念和关系或定理〔2〕。

威廉斯的体系只是直接从宏观上对进化的原始概念和公理的认定,脱离了微观的遗传学机制。还原论者认为,仅仅将进化论改造为演绎体系是不够的,还应当在物理科学与这个演绎体系之间建立起逻辑演绎关系。因此,鲁斯(m.ruse)建议,群体遗传学应是进化论的演绎基础〔3〕,首先应阐明从群体遗传学到进化论的演绎关系,而公理化处理后的群体遗传学体系,其逻辑公理则是孟德尔遗传定律。然后,再将孟德尔定律作为演绎结果从分子生物学中导出。

在下文的分析中将会看到,分子生物学本身就不是一个纯粹的演绎体系,并且它与经典遗传学之间存在着逻辑蕴涵上的脱节。这是生物学自主性的一种表现,其根源来之于演绎体系的构建之始,即演绎的公理和原始概念直接来之于生命界,从而独立于或自主于以无机界为研究对象和直观经验来源的物理科学。这种构建过程的合理性在于,人类的直观经验有两大类或两个来源,除了无机界之外,还有生命世界的生命现象。人们无法漠视生命这一独立于无机界的现象或实体的存在,因而它们也成为人类直观经验的基础。

(2)分子生物学中的功能性解释

事实上,在诸如分子遗传对经典遗传学的还原,那一部分不能还原的独特内容,以功能预设或目的性预设的形式出现。

对孟德尔遗传学稍加考察,便可发现,它首先直接从遗传现象和数据中设定了一个生命实体即遗传因子(后来称为“基因”),接着给予了这一实体两个承诺:第一,它们既可以彼此分离,又可以再组合;第二,它们自身带有某种生物学性质,这种性质是使生物体显示某种性状的原因。在孟德尔遗传学或以此为基础的公理化体系中,不必给予这两个承诺以解释,因为遗传因子在此是最基本的实体。但是,当分子遗传学从实体上将基因与dna片段相对应,或者说将前者还原为后者,随之而来的则必须从dna分子行为上给予这两个承诺以解释,并且只有演绎的解释,才能达到理论还原的要求。

然而,分子生物学对经典遗传学的所谓还原,只达到了对第一个承诺的还原,可以从dna分子的性质和行为来解释遗传因子或基因的分离与组合。而关键是第二个承诺,无法对此给予从dna分子到遗传性状的上行演绎解释,例如,在将性性状与蛋白质相对应的解释中,dna碱基顺序代表了基因即遗传信息,而遗传信息是从生物学功能角度来定义(而不是从dna分子的性质及行为来定义),涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到转录、合成、生长、发育等一系列过程,即它是从生命整体角度来定义的。dna分子的行为与性质并没有蕴涵遗传信息的概念,因此,dna决不等于基因。在这里,体现了功能性解释的特点;基因的含义有一部分是从这一实体或dna分子在生命整体中所具有的功能这一方面来定义的。人类直观经验之一的生命现象在此以功能预设的方式参预了理论的构建,所以,生物学在理论上的自主性,并没有由于分子生物学所谓的还原而消失。内格尔(e.nagel)、罗森伯格(a.rosenberg)等人把功能(或目的性)解释看成生物学自主性的依据和根源。

2功能性(目的性)、演绎性和理论构建

由于功能预设的存在,使得生物学解释框架不同于物理科学。那么,在生物学理论中,是否能实现一种从功能解释模式框架向演绎解释框架的模式转换,在消除功能预设的同时,又不破坏分子与生命之间的联系呢?模式的建立与科学理论的构建过程相关,通过其构建过程的分析,对于模式转换问题有着莫大的启示。

演绎性解释框架模式如下:

(1)l1,l2,……,lr

解释性陈述或前提

(2)c1,c2,……,ck

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

(3)e

解释对象

其中,l1……lr是规律般的全称陈述,c1………ck是关于初始条件的特称陈述,e是描述单个事件的特称陈述,也就是对要给予解释的现象的陈述。如果e能够作(1)中的全称陈述和(2)中的初始条件的特称陈述的演绎结果,则它就得到了解释〔4〕。这种解释框架实际上就是要对自然现象寻求一种因果性解释:如果条件c1、c2…ck存在,则必有现象e出现。

一个严密的、完美的科学理论体系必须使用这种解释框架,这已成为一种模式。从物理学到化学,基本上已达到了这种要求。而生命现象的特殊性,如趋目的性,使我们在传统的生物学理论中仍到处采用目的性或功能性解释,特征是以未来的一种既定状态作为当下行为的依据,或以生命现象为整体背景,以组成部分(如分子)对整体所具有的功能作为组成部分的行为依据,因而我们常采用这样的语句:“为了达到某种目的而如何”,或“……具有使达到某种目的功能或作用”。功能的依据不能仅仅从组成部分本身的性质给出,必须依据整体的状态才能得以解释。〔5〕因此,这一框架与人们寻求自然界因果关系的精神不相吻合。

演绎体系的建立,主要在于规律性全称陈述的建立,即定律、原理建立。在这个过程中,解释的对象先是作为经验基础参预了定律的构建,例如,对无机界实体及其性质的认定,依据于宏观的经验现象和数据,然后,回过头来演绎解释其他现象。既使遇到新的观察事实,它与规律性的全称陈述的演绎结果不符甚至相反,也可以通过修正或证伪的途径,或修改、或重建规律性的全称陈述。证伪,也是“解释对象”参预构建“解释前提”的途径之一。由此保证了演绎性解释框架在物理科学中的有效性。

解释对象,将其看成一个集合,其中某些“元素”作为经验基础参预了理论构建,从而内化于解释的前提。这样的解释前提,再去解释其他“元素”时,可能会发生以下三种情况。第一,演绎的结果与新的解释对象相符,从而得以证实和支持;第二,演绎结果与新的解释对象不符,发生证伪,因而要对理论进行修正,新的解释对象就此参预了理论构建;第三,解释前提的演绎结果,与新的解释对象无关,既不证伪,也不证实。

第三种情况对于我们非常重要。在这种情况下,我们需要以此为经验基础,构建新的解释前提。这是物理科学体系中并非存在唯一的解释前提的原因。重要的是,生命现象对于物理科学中的解释前提来说,也正是处于既不证实、也不证伪的境遇。但,第一,它没有参预构建新的解释前提,第二,它也没有作为解释对象:生物大分子行为的结果,只局限于物理、化学领域内,生命的特性似乎游离于分子行为之外。作为解释对象和参预解释前提的构建,二方面具有潜在的统一性,而生命现象以另一种形式出现,即在解释之先作为一个其作用类似于解释前提的目的性或功能性预设。当然,它并不与解释前提等同。事实上,正是由于它的存在,才代表了与演绎框架不同的目的性或功能性解释框架。下图表示出分子生物学理论中同时采用的两种框架之间的关系:

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃ 解

┃ 释 ━━━━━━━━ 物 ━━━━━━━━ 释

┃ 前 演绎或因果关系

大 演绎或因果关系

┃ 提

┃ c1

e

c2

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃赋予生物学意义

整体的生命现象(目的性或功能预设)

方框内是演绎解释的框架,解释前提c1是指以微观实体为起点构成的物理科学解释前提,它来之于物理科学的理论构建过程;解释对象e是指用物理和化学手段将生物体进行处理后,形成的无机环境背景下所显示出的现象,如dna晶体的x射线衍射图、试管中的化学现象;生物大分子行为c2是指诸如dna、蛋白质等行为过程;目的性或功能性预设来之于对宏观生命现象的认定,它不是作为解释的对象,而是赋予生物大分子行为以生物学意义,赋予dna碱基变化以“变异”的意义,赋予血红蛋白与o2、co2的结合与分离以“呼吸”的意义,即生物大分子的活动或行为都必须指向生命整体,以其为最终目标。在这种框架中,生物大分子的行为只是一种形式或“载体”,负载着生命现象所赋予的意义,这是分子本身并不逻辑地蕴涵着有关生命特征的概念的原因。

人类对于生命现象的直观经验,在此以目的性或功能性预设的形式出现,这提示我们,生命现象要融于物理科学的演绎体系,其本身要参预物理科学的解释前提的构建,从而使其从这种预设的形式转换为某种内化于解释前提中的成分。

我们从化学还原为物理学的历程中受到一种虚幻的鼓舞,从而忙于将生命还原为已有的物理科学定律,这是一种狭隘的还原主义。化学现象之所以可以成为物理学解释前提的演绎结果,是因为物理学的解释前提不仅仅属于物理学,而是二门学科共同享有。

量子化学的诞生与发展,是化学从理论上成为物理学演绎体系的一部分的标志。这一度使人相信在生物学中也可以发生类似事件。但是,从理论构建历史中可以发现,生物学与化学,二者在同物理学的“亲缘”关系上存在着巨大差异。用来作为化学现象的解释前提的微观物理学同化学本身有着极深的渊源关系。只要罗列一下原子结构、量子力学的形成历史就足以说明这一点。

早期化学

原子论

元素论

量子化学 ──

元素周期律─电子运动理论

原子结构论─ 量子力学 ───

①道尔顿所创立的原子论,首先是化学理论,为近代化学奠定了理论基础,其动机则是期望用经典力学的观念来解释化学;

②元素及原子一开始是化学研究的对象,也是一个化学概念,以后成为物理学研究的对象;元素周期律是化学体系中举足轻重的理论;

③原子论、元素周期律导致了原子结构理论的诞生,以及成为电子运动理论诞生的契机;

④玻尔创立量子理论的基础是原子结构模型、氢光谱及巴尔末公式;而量子力学首先对分子最成功的解释正是对氢分子的说明,因而诞生了最子化学;

⑤量子力学、电子运动理论是量子化学的理论基础。

因此,用来演绎解释化学的那部分物理学理论,首先是从化学走出来的,微观物理学便“天生”具有了解释化学的胎记。这种历史性的构建过程,保证了它们的概念、命题、现象之间存在着天然的逻辑蕴涵关系和证伪、修正关系。

对于生物学来说,只需指出下面一点就足够了;物理学、化学的理论构没有采纳生命界的任何生命现象的特征,或者说生命现象没有参预物理学、化学的理论构建。至少在系统理论、耗散结构理论或自组织理论建立之前是这样的。

3广义还原与生物学自主性的新含义

在狭隘的还原主义看来,仅从无机界现象中构建起来的理论诸如实体的性质、行为、运动规律等,相对于生命世界来说,无可怀疑地有着先天的真理性,是永恒的基石,对它的证伪、修正或完备性的补充,只能在对无机界的研究中进行,而生物学、生命现象只能动地等待着解释和还原。针对于此,我们应持有一种广义的还原主义,将物理学理论或演绎的解释前提体系看成一个对生物学、生命现象开放的理论体系。系统理论的奠基人贝塔朗菲、控制论的创立者维纳无不受到生命现象的启迪。正如贝塔朗菲所建议:考虑到有机体具有整体性,会发育、变异、生长,为了描述它们,我们必须运用调节、控制、竞争这些传统自然科学(主要指物理学、化学)没有的新概念。〔6〕另一个著名事例是耗散结构理论诞生于热力学理论对于生命自组织性的不完备性。

生命界的各种现象中,是否存在着对现有物理学、化学定律证伪的事件,是否能象黑体辐射现象对经典物理学进行证伪从而赋予基本粒子以一种全新的行为和性质,到现在为止还不得而知。现在的情况是生命现象对正统的物理学既不证实也不证伪,而系统理论、耗散结构论、超循环论等新兴学科,正在吸收生命现象的特征,并与正统物理学相联系。

对于这个问题,如果认为“生物学能否还原为物理科学与能否用物质的原因阐释生命现象”是两个问题〔7〕,那是不妥的。将两个问题截然分开的根源在于把物理科学所研究的物质运动规律封闭于无机界,同时认为生物界中的物质运动规律独立于物理、化学规律,也就是独立于无机界。但是,只要承认生命来之于无机界,就无法把无机界的运动规律与生命界运动规律绝对地划界,因而也就不应在物理、化学与生物学理论之间人为地划出一条不可通约的鸿沟。物理学的还原地位是先天的,这是它所研究的对象决定的。即使生命界存在许多现有物理学所不能解释的现象,甚至出现与现有物理学规律相悖的现象,也不应成为生命运动规律独立于物理规律、生物学独立于物理学的理由。生命界存在物理学不能解释的现象(或与物理学定律无关),说明物理学的内容还不完备,有待于充实、丰富和发展;如果相悖,说明二者至少有一方是错误的,要么修正物理学,要么修正生物学规律,要么二都有待于修正,以达到逻辑上的统一。辩证唯物主义认为,物理学和化学规律在生命体中的作用的“范围被限制”了,物理和化学规律在生命体中并不具备发挥作用的充分条件。我们必须深化这一观念,对此做出更清晰的解释和理解,而不能在此止步不前,更不能将这种“范围被限制”作为生物学规律与物理学规律之间存在一条天然的逻辑鸿沟的理由。只要我们追究这种“限制”(即生命的有序性、组织性)是如何从无机界产生的,并将封闭于无机界领域的物理科学解放出来,那么生物学就可以广义地还原为物理科学。耗散结构论、协同学、超循环论等都是在这种背景下产生的新物理科学,所取得的成果使我们看到将生命现象纳入演绎框架体系的希望。这虽然只是初步,但科学的生命力在于不断引进新概念来解释不曾解释的现象。

在此,可以提出生物学自主性的新含义,这种自主性并非表现为生物学必须具有独立于物理学和化学、并且不能从后者获昨解释的规律,而是表现为生物学及生命现象作为物理科学的构建基础之一,参预物理科学的理论构建;物理科学自身也不应拘泥于无机界之中,只有如此,才能构建一个对于整个自然界是完备的物理科学体系。反过来说,仅将无机界作为理论构建的经验来源的物理学,其对于生命现象的不完备性,体现了生物学对这种物理学理论的那种过去所理解的自主性。

4 非线性还原

将物理科学与生命科学统一于一个演绎解释的框架之中,是还原的需要,因而也是广义还原的需要,以反映从分子到生命的逻辑过程。不过,这是一个非线性的逻辑过程。

辩证唯物主义所认为的“不能把高级运动形式归结为低级运动形式”中的“归结”一词,其意义是模糊的,含有“演绎解释、还原、简单地组合或机械地相加”等诸多含义。我们认为,“不能归结”的提出,有着历史背景,是针对十八、十九世纪机械的、线性的还原论进行的批判。机械自然观认为,生命运动是低级运动形式的机械组合,相应地,生命体是一种机械装置,用今天的术语说,生命是生物大分子及其行为的线性迭加,二者之间是一个线性的逻辑关系。现代自组织理论已揭示出,生命的自组织过程是一个从分子到生命的非线性动力过程。与理论之间的广义还原相应,本文提出实体上或本体论上的非线性还原。现代物理学发现,自然界普遍存在的是非线性关系,而线性关系极为少见。无机界同样存在着非线性的自组织过程,这说明自组织性并非为生命界所独有,而是生命界与无机界的桥梁,而物理学所研究的就是这种发展过程的动力学原因,描述它们的逻辑过程,无论是线性还是非线性的。这是物理学处于先天的还原地位的理由。如果说物理学内的演绎框架体系是由于对无机界运动或现象的统一解释的需要,那么,在物理科学与生命科学之间建立一种非线性逻辑演绎关系,则是对无机界与生命界统一解释的需要。因此,演绎框架的合理性并非只存在于物理科学与无机界之间的关系中,并不仅仅是建立物理科学体系的标准。这种合理性同样存在于物理科学、生命科学、无机界、生命界之间的关系中。

5 总结

生物学自主性的根源在于:生命现象是人类直观经验来源之一。它以不同的方式参预了理论的构建:在威廉斯、鲁斯那里,直接针对着生命世界构建一个公理化体系,如果将理论封闭于生命世界中而不向无机界拓展,可建立一个自足的演绎体系,与物理科学演绎体系相并列,这是自主性的一种表现;在以分子生物学还原经典遗传学的过程中,它以解释之先的目的性或功能预设的形式参预了生物学理论的构建;本文受到新兴学科的启示,提出生物学自主性表现为这种经验来源及理论(或陈述)直接参预物理科学的构建过程。

阿亚拉(f.j.ayala)曾提出,可以把还原论区分为三个层次:本体论还原、方法论还原,理论的还原。对此,本文提出了在理论之间的广义还原,本体上的非线性还原;方法论上,物理科学应是对生物学、生命现象开放的体系,生物学、生命现象应直接参预物理科学的理论构建,这并不是指利用物理、化学手段将生物体破坏,在试管中还原为无机背景,因为这已推动了生命现象作为直观经验的价值。生命现象参予物理科学理论构建的价值体现,离不开生物学理论作为必要的中介作用。

参考文献

〔1〕wiliams,m.b.(1970).deducing the consequence of evolution: a mathmatical model.journal of theoretical biology, 29:343-385。

〔2〕rosenberg.a.(1985)).the structure of biological science.(cambridge: cambrideg university press)

〔3〕董国安:论生物学自主性,《自然辩证法研究》,1992年第10期,第48页。

生命科学与生物篇7

关键词 学科思想 学科方法 教育价值 实验探究

中图分类号 Q-49 文献标识码 E

在当代科学技术领域中,基因工程、生物芯片、克隆技术等生物技术在社会发展中显示出强大的经济力量,其中所蕴含的生物科学思想、原理和方法,正在对其他学科和社会变革产生广泛而深远的影响。对学生进行生物学科思想教育能在很大程度上影响着学生未来知识储存和能力发挥的状况,对提升生物课程的教育价值有一定意义。

1 生物学科思想与学科方法的教育价值

1.1 生物学科思想与学科方法的思辨

生物学科思想是人们对生命科学本质规律的理性认识;而生物学科方法是在解决生物学科问题过程中所采用的各种手段和途径。二者既有联系又有区别,生物学思想是生物学方法的理论基础,生物学方法是实施有关生物学思想的技术手段。运用学科方法解决问题的过程,是感性认识不断积累的过程,当这种积累达到一定程度就会产生飞跃,从而上升为学科思想;而生物学科思想是生物学知识的精华,又反过来对学科方法起着指导作用,为学生理解和掌握生物学的本质提供了优化的途径。

1.2 生物学科思想与学科方法的教育价值

长期以来,生物学教育过分注重知识的传授,对生物学概念和定律的发生发展过程揭示不够,更忽视了让学生通过体验去思考知识背后的思想和方法,因此学生所学的知识很难在不同情境中灵活地迁移,束缚了学生创造性思维的发散。学科思想相对于零散的知识点而言,更易内化为人的主观认识,因此在生物教学中,以大量的知识为载体,让学生在认同和理解学科思想和方法的基础上,通过实践形成自身的情感、态度和价值观,这将直接影响他们对生命本质认识的敏锐性和准确性,对学科思维的形成有一定的指导作用。

2 生物学科思想的内涵

生物学科思想指那些对学科学习最具影响力的观念、思想和见解,它们内隐并不外显,积淀在生物学知识的形成过程中。从这个意义上说,教师在讲解生物学知识时,应该挖掘这些思想内涵,并将其自然而然地呈现出来并获得认同。这也是教师引导水平与课堂智慧的体现。

2.1 辨证唯物主义思想

在生物学中包涵着许多自然辩证法思想,其核心就是对立统一的思想,在生命活动的过程中,普遍存在许多矛盾的运动,例如同化作用与异化作用、遗传与变异、生物适应性的普遍性和相对性等。这些都表现出对立统一的关系。同化与异化作用的对立统一是生命活动的基础,而生命繁衍过程中的遗传和变异,在维持物种稳定性的基础上发展生物的多样性,是推动生物进化的内在动力。

生命运动的基础是生物体内物质的化学变化,生命科学研究中越来越多地运用物理和化学手段来揭示生命运动的规律恰恰基于世界的物质观,因为细胞和组织都是物质的、运动的。

从病毒、细菌、植物、动物直至人类,生物世界尽管表现形式千姿百态,但不同的生物却高度统一,其最基本的组成物质都是核酸和蛋白质,并且无论生物的进化位置如何,几乎都在遗传表达中使用同一套遗传密码。教师在教学中适时向学生展示在分子进化上所体现的“大一统”的格局,有利于促进学生形成辩证的思维方式,客观而理性地看待生物的适应性与多样性。

2.2 自组织与非因果决定性思想

奥地利物理学家薛定谔曾在《生命是什么》中指出:“用经典物理学和化学去描述生命现象是不可能的,经典物理学中一种原因只能产生一种结果的机械决定论模式并不适应生命世界。”

生命系统最基本的特性是开放性和自组织,即通过与外界环境交换物质和能量,通过自身的演化而形成的一个稳定而有序的系统,但这种稳定不是封闭系统中的平衡,而是一种动态的平衡,是一种相对稳定的状态。因此复杂的生命系统在与环境共同作用的过程中,既有规律可循,同时也存在很多不可预测的“变数”。例如传统遗传学认为一种性状由一对基因决定,二者之间有决定性的因果关系,但是,这种简单的模式不利于了解生物大多数复杂的性状,许多性状由多对基因控制,它们控制着生物体内成千上万的化学反应,同时反应的产物又会反作用于基因的表达,这些基因的传递并不简单地遵循孟德尔遗传定律,这种基因与环境之间高度复杂的交互作用决定某种性状出现的倾向性和易感性,并非因果关系。生命运动的每一个过程都有非常多的发展方向,生物体内中某个微小的变化就可能改变这个系统的演化方向,正是因为生命系统具有混沌和非线性的特点,生命现象和生命活动的规律往往并不遵循因果决定原则,大都表现为统计学意义上的规律,这种概率性源于生物的个体差异和随机性,与机械运动有着明显的不同。

教师在教学过程中渗透自组织与非因果决定性思想,可以帮助学生从整体观来认识生命运动的不确定性,用多元、理性和宽容的观点来看待生命科学的发展。

2.3 信息流思想

生命系统是物质、能量和信息的统一体,掌握生命活动的规律,不仅要研究生命活动中的物质和能量的变化,还要研究系统内部的信息传递作用。生命活动中的许多过程,如生长发育繁衍过程、免疫反应以及生态平衡等,虽然外部表现为物质或能量的变化,但本质都是信息的传递和交流的过程。

生命活动的信息流主要包括遗传信息流、生命活动信息流与生态系统信息流。遗传信息流即“中心法则”,指遗传信息的传递与表达的过程,该过程指导着细胞中物质和能量的一系列变化从而控制生物的性状;生命活动的信息流即生物体的应激调节,通过特定细胞释放的激素、乙酰胆碱等化学信号分子经体液运输到达靶细胞,启动靶细胞一系列生化反应,以适应不断变化的外部环境;生态系统信息流指生态系统内部的信息交流,即生物之间通过物理、化学和行为信息等调节生物的种内与种间关系,从而维持生态系统的稳定性。教师在教学中帮助学生从信息论的视角认识生命现象,有利于使学生认识不同层次生命系统的反馈调节机制,使他们形成一个较全面的动态平衡思想,从而更好地理解生产生活实践中相关原理的运用。

2.4 生物演化思想

生物进化是指生命形态发生、发展演变的过程。高中生物教材中不仅有专门的章节表述(人教社必修2的第七章“现代生物进化理论简介”),而且整个教材不管是内容编排还是知识结构上,都折射出进化的思想。

现代达尔文主义认为,变异、选择和适应贯穿在任何一个物种的演化过程中,这是生物与环境相互作用的结果。例如在有性生殖的过程中,由于配子形成过程中染色体组成的多样性与精卵结合的随机性,同一双亲的后代呈现几乎无限的多样性,另外由于性别、年龄、免疫系统以及在开放系统中所收集到的信息不同,有性生殖的种群中不存在两个完全相同的个体。再比如高等生物每105~108个生殖细胞才有一个发生基因突变,但在拥有大量个体的群体中就足以提供丰富的变异来源,多样性为生物进化提供大量的选择材料,生物圈就在这样的物种演变中维持着自身结构与功能的稳定性。

教师在教学过程中融入进化的观点,可帮助学生认识到生物进化是物种演变而非物种进步,因此人类只不过是自然界众多物种的一个分支,人类的行为作为自组织系统的一个部分也将影响自然界中物种的演变,从而最终改变人类自己。

3 生物学科方法示例

认识生命现象,探究生命活动本质的过程离不开科学的方法。从方法论的角度看,生命科学研究的方法包括一般科学方法和具体科学方法。一般科学方法包括观察、调查、分类、实验、分析等。具体科学方法指控制变量法、假说演绎法、模型构建法等。生命科学的研究往往是通过大量的实验证据来支持某个生物学的观点,图1以实验探究为例说明生命科学研究的特殊方法。

实验探究是针对研究目的,在人为控制条件的基础上,对研究对象进行干预或处理后,观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等(图1)。

案例:探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。

步骤一:提出问题,做出假设。

汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘,铅尘悬浮物离地面大约0.8 m,因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内;另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具,都含有铅的成分,经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设:铅中毒可能影响动物的神经活动。

步骤二:设计实验方案并实施。

选择大鼠为实验对象,分为四组,设置三个醋酸铅溶液饮用水平:0.05、1、2 g?L-1,对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后,进行水迷宫实验,在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。

本实验醋酸铅染毒组为实验组,饮水组为对照组,测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可,还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。

步骤三:记录与整理数据。

本实验可能受到的影响因素很多,大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠训练时不要有人在场,在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量,及时记录并整理。

步骤四:分析实验结果是否支持假设。

饮用水中醋酸铅浓度越高,大鼠到达原平台水域的时间越长,说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力,支持假设。

该活动涉及到生命周期、环境控制、变化缓慢等问题,实验数据的离散度比较大,得出结论并非易事,。在讨论交流的过程中,学生认识到对于复杂的生命系统的研究,不能只进行单因子分析,还应分析无关变量对实验结果的影响,揭示控制条件与观测结果的对应关系必须有大量的样本支持,该活动的结果表现为统计学意义上的规律。

该案例为2013年全国高考福建生物卷第27题的背景,其中所蕴含的生物学科思想和方法非常丰富,校本选修活动借鉴该背景开展实验探究,有利于培养学生科学探究的能力和勇于探索的科学精神。

总而言之,学科思想方法的教育理念对教师的专业素养与引导水平提出了更高的要求,教师有意识地通过生物学科知识引发学生思考,让学生在“方法”或“哲学”层面上认识生命运动的一般规律,是生物课程教育价值的重要体现。

参考文献:

[1] 李松林,杨静.基于学科思想方法的整合性教学研究[J].课程与教学,2011,1:43-46.

生命科学与生物篇8

〔中图分类号〕N09 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175(2013)01-0018-04

关于科技革命,学界有三次说、四次说、五次说,比较能够达到共识的是五次说。 “第一次是近代物理学诞生,第二次是蒸汽机和机械革命,第三次是电力和运输革命,第四次是相对论和量子力学革命,第五次是电子和信息革命。” 〔1 〕 2011年以来,《科学时报》《人民日报》《光明日报》《学习时报》《中国科学基金》《决策》等报刊发表了一系列关于第六次科技革命的论文、调查报告和人物专访。根据前五次科技革命发生的机理以及专家学者对第六次科技革命的猜测,我认为民生科技是第六次科技革命发生的重要维度。“民生科技指涉及民生改善的科学技术,是围绕人民群众最关心、最直接、最现实的社会发展重大需求,开展的科学研究、产品开发、成果转换和科技服务。” 〔2 〕 为了迎接第六次科技革命,我们必须大力发展民生科技。

一、前五次科技革命发生的机理及其走向

前五次科技革命的发生过程具有一定的规律,把握科技革命发生的规律有助于预测第六次科技革命。

(一)科技革命发生的领域从单个学科走向学科群,科学技术从分化走向更高层次的综合。第一次科技革命发生于16~17世纪,是以日心说、牛顿力学等为代表的近代物理学革命,促进近代化学、生物学、地学等科学的发展,科学逐步从哲学中分化出来;第二次科技革命发生于18世纪中后期,是以蒸汽机为代表的蒸汽机和机械革命,促进了当时英国冶金业、纺织业等产业的发展;第三次科技革命发生于19世纪中后期,是以发电机、内燃机、电讯技术等为代表的电力技术革命,促进了汽车、无线电、航空等行业的发展;第四次科技革命发生于20世纪上半叶,是以相对论和量子力学为代表的物理学革命,促进了天文学、地学等学科的发展。前四次科技革命表征为主体科学技术在发生革命的过程中渗透或带动了与其相关科学或技术的发展,科学技术从综合走向分化。

第五次科技革命发生于20世纪中后期,是以信息技术为先导包括生物技术、新能源技术、新材料技术、空间技术、海洋技术在内的学科群革命。第五次科技革命不同于前四次科技革命,它是以某主体学科为先导形成相互联系、相互作用的学科群革命。从前五次科技革命发生的轨迹看,科技革命不仅体现了从某学科革命走向学科群革命,而且体现了科学技术从综合走向分化,再从分化走向更高层次的综合。

(二)科技革命发生的动力来源于科技内部发展需要和社会外部需求。科学革命主要来源于科学内部发展需要,技术革命更多来源于社会外部需求。“发达国家的科技需求与科技革命的关系更紧密。” 〔1 〕蒸汽机和机械革命来源于英国解决棉纺织品质量低劣、竞争力低问题,因急需采用新技术提高竞争力的需求而产生;电力革命起源于欧洲,发生于美国,“原因在于当时美国人少地多,劳力不足,需要发展节约劳力的机械技术。” 〔3 〕第五次科技革命来源于解放脑力劳动和解决第二次、第三次科技革命引起的能源、生态、环境等危机的需求。美国在20世纪中后期具有人才、资金、技术等优势,成为第五次科技革命的发生地。因此,科技革命是否发生需要科技内部发展需要和社会外部需求的推动。

(三)科技革命发生的影响促进人类思维方式、生产方式和生活方式的变革,并使世界科技中心与经济中心不断发生转移。一般来讲,科学革命引起人类思维方式、思想观念变革,技术革命引起人类生产方式和生活方式的变革。两次科学革命产生了机械唯物观和辩证唯物观;三次技术革命实现了生产方式机械化、电气化和自动化,生活方式电气化和信息化,使人类逐步从体力劳动和脑力劳动中解放出来。与此同时,科技革命促进世界科技中心和经济中心的转移,科技中心与经济中心的转移路线基本是一致的,即意大利-英国-法国-德国-美国和日本。

(四)科技革命发生的趋势越来越走向科学革命、技术革命与产业革命一体化。一方面,科学革命与技术革命发生间隔的时间越来越短,不断走向一体化。第一次科学革命发生于16~17世纪,第一次技术革命发生于18世纪中后期,相隔近200年;第二次科学革命发生于20世纪上半叶,第二次技术革命发生于20世纪中后期,相隔仅几十年。另一方面,科技革命与产业革命越来越走向一体化。第一次产业革命发生于1763~1870年,第一次技术与第一次产业革命几乎同时发生;第三次产业革命发生于1946~1970年,第三次技术革命与第三次产业革命几乎同时发生。所以,从发展趋势看,总体上科学革命、技术革命与产业革命走向一体化。

二、民生科技成为第六次科技革命发生的重要维度

第六次科技革命什么时候发生?一些专家认为可能发生于2020~2050年。中国科学院中国现代化研究中心主任何传启认为,“第六次科技革命(约2020~2050年)有可能以生命科学为基础,融合信息科技和纳米科技,提供解决和满足人类精神生活和生活质量需要的最新科技。” 〔4 〕他提出三个方面原因,每次科技革命发生周期约70年,第五次科技革命从20世纪中后期到21世纪20~50年代近70年,此后将会发生新的科技革命;分子生物学从1953年诞生到2020年近70年的积累,有从量变到质变的潜能;还有2020年有可能是经济增长周期的一个拐点。中科院通过对300多名专家研究形成“面向2050年中科院科技发展路线图”指出10~20年很有可能发生一场新的科技革命。通过对科学技术发展趋势的把握及综合考虑专家学者的观点,我认为民生科技是第六次科技革命发生的重要维度,具有相应的动力机制,并对人类观念、生产方式、生活方式等产生重要的影响。这种讨论具有一定的“科学猜想”性质。

(一)民生科技成为第六次科技革命发生的可能领域。从目前世界科技发展视角看,“许多科学家认为21世纪是生物学的世纪,许多国家对生命科学的投入比较大。” 〔1 〕生物学发展对人口健康等民生科技发展具有变革力。从我国科技发展情况看,2011年5月,中国科学院中国现代化研究中心曾收回108位院士关于迎接世界第六次科技革命看法与对策建议。从统计资料看,“信息和仿生工程的支持率最高,达到72%;部分院士认为,第六次科技革命的主体部分应包括:生命科学、生物医学、环境科学、防灾减灾科学等;有院士认为,21世纪人类最重要的问题应该是绿色能源问题。” 〔5 〕从面向2050年中科院科技发展路线图来看,围绕民生的绿色、智能和可持续发展等有望成为第六次科技革命的重要维度。所以,第六次科技革命将以与民生直接相关的生物学为先导,包括健康科技、生态环境科技、公共安全科技、防灾减灾科技等民生科技在内的学科群革命。民生科技成为第六次科技革命发生的可能领域。

(二)解决健康、环保、安全等民生问题成为第六次科技革命发生的重要动力。从科学内部发展需要看,学术界多认为“第六次科技革命有可能主要发生在生命科学领域或者以生命科学为基础的领域。” 〔5 〕

从社会需求看,21世纪发达国家及发展中国家把解决民生问题、提高人类生活质量作为国家科技规划的重要选择。美国把“改善人民的生活和健康”作为重要维度之一;欧盟把“提高生活质量和生活资源的管理”作为四个主题计划之一;日本把建设“人民安居乐业且生活质量高的国家”作为科技发展三个目标之一;我国《国家“十二五”科学和技术发展规划》把科技惠及民生作为本质要求,大力发展惠及民生的人口健康科技、公共安全科技、绿色城镇关键技术等。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中将与民众健康、环保、安全等民生问题紧密相关的能源科技、环境科技、人口与健康科技、公共安全科技等作为我国科技发展的重点领域。“信息科技、生命科学、能源科技、纳米技术和新材料科技,以及与公共卫生、环境和可持续发展相关的领域多成为各国重点发展的领域。而这些重点领域往往是多学科交叉的、有广泛影响的领域。” 〔6 〕

所以,从科技发展内部发展需要和外部需求看,解决健康环保、安全等民生问题为己任的人口健康科技、公共安全科技、环保科技等民生科技将成为第六次科技革命发生的重要领域。

(三)民生科技作为第六次科技革命发生的重要领域将引起人类观念、生产方式、生活方式的变革及世界科技中心和经济中心的转移。从观念变革看,第六次科技革命将体现以人为本的和谐观。18~20世纪科技发展的重点是认识自然和改造自然,“21世纪的科技重点将是人类认识自己、改变自己和适应太空环境,全面提高生活质量,提高人类可持续性和适应宇航时代的需要” 〔1 〕,体现为以人为本,人类与环境、人类与社会、人类自身的和谐发展。第六次科技革命将使人类生产方式走向人性化,生活方式走向休闲化和创新化,以实现人的全面自由发展。

第六次科技革命将引起世界科技中心和经济中心转移到何处?从目前国际发展趋向看,谁抓住机遇,抢占第六次科技革命的有利位置和制高点,谁就有可能成为新的世界科技中心和经济中心。“1700~1950年期间中国从世界强国降为半殖民地国家,从发达国家降为欠发达国家。” 〔4 〕 1950年以来,中国社会生产力(按购买力平价计算的人均国内生产总值)水平不断提升,1978年中国GDP总值世界排名第15位,1980年第7位,2011年跃升为第2位。第六次科技革命使中国再次面临选择,我们是从第六次科技革命中抓住机遇获得巨大发展,还是付出高额代价,关键看我们的行动。我们只有主动解决民生问题,积极迎接第六次科技革命,才有可能创造新的辉煌。

(四)民生科技与产业的一体化将成为第六次科技革命发生的重要趋势。从前五次科技革命发生机理看,科学革命与技术革命是交替发生的,技术革命与产业革命几乎是同时发生的。第六次科技革命将实现科学革命、技术革命和产业革命的交叉融合,并走各一体化。原因在于:其一,科学发现到技术发明再到产业化时间越来越短。电动机从发明到应用共用了65年,电话用了56年,真空管用了5年。科学与技术、产业的融合趋势,预示着科学革命与技术革命、产业革命将走向一体化。其二,第六次科技革命将围绕提高人类生活质量而展开,它从一开始就同社会需求紧密联系,一旦有科学或技术上的重大突破,必然会很快转化为现实生产力。

总之,第六次科技革命将是一场围绕解决人类自身健康、环保、安全等民生问题而引发的,以生物学为先导,包括生态环境科技、公共安全科技、人口健康科技等民生科技在内的学科群革命,并将引起人类观念、生产方式、生活方式、世界科技中心和经济中心等变革。

三、发展民生科技,迎接第六次科技革命的现实路径

从科技革命发展历程看,中国错过了前四次科技革命的机会,第五次科技革命收获不是特别多。所以,对第六次科技革命倍受学界关注。为了迎接第六次科技革命,我们必须创新民生科技发展路径。

(一)树立以人为本的和谐科技观。科技观是引领科学技术发展的重要指示灯。蒸汽机革命和电力革命大大促进社会生产力的发展,不断改变人类的生产方式和生活方式,在此期间产生了以人类中心主义为特征的科技乐观主义,科技发展以满足人类需求为价值取向,不惜以生态和环境破坏为代价。20世纪50年代,随着科技发展带来的生态环境破坏、资源危机、人口过剩等问题越来越突出,科技悲观主义越来越盛行,给世人以警示,唤醒了人们的忧患意识。20世纪70年代以来,环境保护运动不断掀起。20世纪80年代,可持续发展观体现了人类与自然和谐相处的理念。

进入21世纪,树立以人为本的和谐科技观成为科学技术发展应遵循的理念。首先,体现以人为本,即以解决民生问题为根本,以发展成果由民众共享理念来发展科学技术;其次,体现人与自然、人与社会及人自身的和谐发展。从世界范围看,目前生态环境危机、能源危机并没有从根本上得到解决,大力发展生态环境科技和新能源科技,实现人与自然和谐发展仍是未来第六次科技革命的主要内容之一;进入21世纪,公共安全事件呈上升趋势,大力发展公共安全科技,实现人与社会和谐发展也是未来第六次科技革命的主要内容之一;随着民众对健康需求的不断提升,实现人自身和谐发展也成为新时期科学技术发展的重要理念。总之,为了迎接第六次科技革命,我们必须树立以人为本的和谐科技观。

(二)加强民生科技内部发展需要与外部发展需求的耦合。从科技发展的内部需要看,近年来生物学得到了我国政府和学术界的高度重视。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要 (2006-2020 年)》中,生物技术被列入国家科技发展的五个战略重点之一。 在国家 “十一五”、“十二五” 基础研究发展规划中也将生物学列入了重点支持领域。“2002-2012年(截止11月1日)10年间,我国发表的国际论文中有14个学科的论文被引用次数进入世界前10位。其中,药学与毒物学居世界第6位,生物与生物化学居世界第8位,微生物学居世界第10位。此外,分子生物学与遗传学居世界第12位,神经科学与行为学居世界第13位,临床医学仍保持世界第14位,精神病学与心理学居世界第16位。” 〔7 〕这些学科多是与解决民众健康等民生问题紧密相关的生物学与医学领域。

从民众需求看,解决健康、安全、环保等民生问题成为民生科技发展的重要外部需求。“十七大”以来以解决民生问题为己任的民生科技越来越得到政府的重视。《国家“十二五”科学和技术发展规划》和《关于加快发展民生科技的意见》对“十二五”期间我国重点发展的民生科技从资金、人才、管理、科普等方面进行规划,体现了民生科技对解决民生问题的支撑功能。从目前看,科技发展内部发展需要与外部需求是一致的,都集中于解决民众健康、安全、环保等民生问题相关的生物学、生态环境科技、公共安全科技等,二者的耦合有助于加快民生科技的转化与应用。

(三)提高民生科技与相关产业的融合度。第六次科技革命将使科学革命、技术革命和产业革命走向一体化。我们应创造条件加快民生科技与其相关产业的融合。一方面,在机制上进一步深化政产学研用一体化,充分建立起以政府主导,企业主体,科研院所、大学与民众参与五位一体的管理机制,加强不同主体之间的协同性,充分发挥不同主体的功能;另一方面,在产业上加快环保、健康、医药卫生、安全等民生科技产业的布局,为民生科技产业发展提供资金、人才、制度等保障。目前我国民生科技产业处于起步阶段,资金、人才和制度等支撑都比较缺乏,民生科技学科建设比较滞后,这些严重影响了民生科技产业化水平;再者,提高民生科技对传统农业、工业等改造力度,实现传统产业健康化、安全化、生态化发展。农业、工业等传统产业存在能耗高、环境污染严重、安全系数低等问题,要实现传统产业健康、安全和环保发展,必须加快民生科技对传统产业的变革,实现传统产业的优化升级。

(四)加快民生科技对人类观念、生产方式、生活方式的变革步伐。每一次科技革命都引起人类观念、生产方式、生活方式的变革,民生科技作为第六次科技革命的重要领域,它将使人类从观念上越来越重视健康、安全、环保,人类观念的变革反过来会成为民生科技发展的重要推动力;民生科技的发展也会使人类生产方式更加注重健康、环保、安全,人类生活方式越来越走向人性化和休闲化。人类生产方式和生活方式的变革往往反映了一个新时代的到来。所以,我们有理由相信,在未来随着民生科技发展的不断深入,人类的观念、生产方式和生活方式将越来越来越人性化,不断走向健康、安全和环保,引领人类走向更高层次的发展阶段。

总之,“科学革命是不同时展的产物。” 〔8 〕民生科技作为第六次科技革命的重要维度,我们必须树立以人为本的和谐科技观,加快解决健康、安全和环保等民生问题,大力发展健康、环保和安全等环保产业,实现人类观念、生产方式和生活方式的变革。

参考文献:

〔1〕何传启.第6次科技革命的主要方向〔J〕.中国科学基金,2011(5).

〔2〕科技部《关于加快发展民生科技意见》〔EB/OL〕.中国聚合物网,2011-07-21.

〔3〕张瑞民.世界科技革命的历史简介及启示〔J〕.社科纵横,2004(5).

〔4〕金振蓉.我国面临第六次科技革命战略机遇〔N〕.光明日报,2011-08-06.

〔5〕叶 青,何传启.迎接世界第六次科技革命〔J〕.决策,2011(8).

生命科学与生物篇9

20世纪80年代以来,哈佛、斯坦福和剑桥等世界著名大学纷纷把一些生命科学类课程列为全校各专业的必修课;20世纪末,国内包括清华、北大等重点理工科大学也陆续把该类课程列为非生物类专业的限选或必修课程。在教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“新世纪初高等教育教学改革工程”的推动下,全国各类高校也先后为非生物类专业学生开设了生物学类基础课程。我校从1999年开始便为全校本科生开设了生命科学导论的选修课,经过多年的研究与探索,形成了以现代生命科学课程为重点,以食品营养学、普通药物学课程为辅的生命科学素质教育的教学体系,实现了生命科学系列课程的多媒体教学、实验教学一体化的特色模式。

一、开设系列课程,完善知识体系

我校现有的公共选修课程中,既适合理、工科又适合文、管、艺术专业的为数不多,远远不能满足学生的选课需求。针对这种局面,在现代生命科学课程已初具规模并已成为我校重点推荐的公选课的基础上,继续面向各专业学生开设食品营养学、普通药物学的生命科学系列课程,不仅丰富了我校公选课的种类,而且使学生对生命科学有一个系统的、全面的认识和了解。生命科学类系列课程立足于对理、工、文科等非生物学类学生进行生命科学的素质教育,以生命为主线展开讨论,使学生了解学科间的交叉点,激发其创新思维的火花,为今后的发展奠定基础;使学生了解有关食品营养学和常用药物的基本理论和概念,掌握合理搭配食物、保持膳食平衡、合理用药的具体措施,为科学饮食、提高自身保健意识、抗病防病提供了操作性强的实施方法。

(一)精选教学内

现代生命科学课程,突出介绍生命科学的基本概念、发展趋势及热点问题,突出生命科学与理、工、文科各领域之间的交叉,精选教学内容,定位于基础性、系统性、趣味性和学科交叉性。以教材《基础生命科学》[1]、《生命科学导论》[2]为主要蓝本编写教案,内容从生命的物质基础到生命活动的基本单位———细胞,进而讨论“克隆”、“癌细胞”等热点问题;从物质代谢深入到生物遗传的本质,在分子水平上阐述遗传疾病等的奥秘;从生物技术到生物芯片、生物传感器;从生物材料到人工器官,明确仿生学在工程技术上的应用,同时还从动物、植物、微生物、环境与人类的密切联系来认识保护生物多样性、保护生态环境、促进人类社会可持续发展的重要性。利用现代信息技术,从国内外科学图册和网站上采集丰富、精美的图片和信息补充到电子教案中,以视频的方式向学生介绍一些世界著名科学家的实验设计和研究经历,以及他们获得这些知识的著名实验,如Loewi的双蛙心灌流设计、著名的肺炎球菌实验、遗传密码的破译、PCR技术等,使学生体验到探索生命奥秘的乐趣。对于系列课程的开设,本着实用性、针对性、可操作性的原则,对大学生进行科学素质教育。系列课程之一———食品营养学,根据相关教材[3]重点介绍营养素的概念及生理作用、营养与疾病、营养与健康长寿的关系,强调保持膳食平衡及合理营养的重要性,补充讲授食品营养学应用的热点问题,如减肥、美容、糖尿病、补钙等内容,并通过视频向学生宣传食品的安全和卫生知识、食品新资源的开发以及世界食品的发展趋势等国内外在本学科新的研究进展。学生既学到了有关食品营养学的基本理论知识,又掌握了合理搭配食物、保持平衡膳食的具体方法。系列课程之二———普通药物学,其开设的必要性是针对大多数学生有自我药疗行为,且有错误诊断和不合理用药的倾向,这种情况已通过开放式问卷形式加以证实。因此,有必要对综合性高校非医药专业学生开设药物学公选课,以提高广大学生的合理用药水平。参考非医药专业的《普通药物学》[4],重点介绍常用药物的防治作用及不良反应,内容包括:药物的基本知识,常见疾病的用药知识,消化系统、呼吸系统、神经系统、生殖与泌尿系统、循环系统、内分泌系统的用药方法,抗生素与维生素专题,各类药物的禁忌症及不良反应防治,家庭常备药物介绍等。为使学生更好地理解和掌握药物在体内的代谢,将人体系统的组成与结构适当补充到相关章节中。通过本课程的学习,有利于提高大学生的抗病防病能力和科学用药水平。

(二)多元化考核

选修课教学中,学生方面的瓶颈主要在于学习积极性不高、到课率低、混学分现象严重。为促进学生乐学、爱学、会学,在轻负担、高效率、高质量的教学境界中得到积极、主动、全面的发展,对考核方式进行了改革与实践,变期末考核为随堂测验、课堂提问、专题讨论、联系专业的小论文以及对本课程提出建设性建议等多元化的素质考核,学生可以发现并提出自身感兴趣的具体问题,使学生思维活跃,把学生从只注重记忆知识结论的传统学习法引向注重探究问题所需要的观察能力、思维能力、探索能力、分析及解决问题能力的培养上来,并结合盖章形式抽查考勤,期末综合记分给出考核成绩。例如,在讲授食品交换份法时,要求学生以自身为对象进行能量和营养素的计算,结合自身的喜好设计一日三餐的食谱;在介绍体重指数(BMI)时,要求学生通过计算,判断自身的营养状况,并提出合理的调整措施。通过课堂讨论形式进行相互交流,学生们的兴趣高涨。多元化的考核方式调动了学生的积极性,得到了广大学生的认可,每次课的出勤率都达到95%以上,学生的满意度达90%以上。

二、优化实验内容,培养实践能力

充分利用现有实验室资源,遵循实验项目的科学性、趣味性和与实际生活的贴近性的指导思想,面向非生物类本科生开设实验项目。对已初具规模的现代生命科学课程,实行独立设课实验,开设的实验项目有:食醋中总酸含量的测定、叶绿体色素的层析法分离、牛奶中蛋白质的分离提取、生物样品中微量元素的测定、现代工业水质分析等,使学生既学习和掌握了相关的实验技能和分析方法,还学会了离心机、酸度计、分光光度计、电导仪等常规仪器的使用和操作,深受学生的欢迎。此外,注意把当代科学的研究热点及校内的科研成果及时转化为学生的实验内容,既让学生了解学科前沿,又有很强的实用性。例如,结合本系教师的科研成果,设计生物农药苏云金杆菌毒蛋白的合成及杀虫实验、污水的生物处理实验,一方面使学生了解生物合成与生物降解的原理及方法,同时又加深对现代生物技术重要作用的认识。食品营养学、普通药物学课程,配置开放性实验,供选题目有:酸牛奶的制备、常用消毒药品如紫药水、碘酒的配制等,由学生自主选择,也可由学生自己拟定题目,实验步骤的制定、仪器设备的选择和使用、数据的处理及实验结果的分析均由学生通过查阅资料和独立完成。实行开放式实验教学可以让学生在掌握有关知识和技能的同时,获得较好的创新意识和创新能力的培养。

三、改革教学手段,提高教学效果

生命科学与生物篇10

【关键词】小学科学教学;生命教育;观察;体验;引导

《科学课程标准》中明确指出“生命世界”是其内容标准之一。其知识目标中提到:通过对生命科学有关知识的学习,了解生命世界的轮廓,形成一些对生命活动和生命现象的基本认识,对人体和健康形成初步的认识。其情感态度与价值观中更是指出:珍爱并善待周围环境中的自然事物,初步形成人与自然和谐相处的意识。

生命是宝贵的,生命对于每个人来说只有一次。然而最近媒体频频爆出,有的青少年仅仅因为考试成绩不好就自杀,有的因为不懂自救而在自然灾害、突发事件中痛失生命。从这些事例中不难看出青少年对生命价值的漠视,对安全意识的淡薄。他们缺乏对生命应有的热爱、尊重与珍惜。为此,从小对孩子进行尊重生命、珍惜生命、懂得保护自我等教育显得尤为重要。科学课程中有着丰富的生命教育资源,教学中教师要充分发挥科学课的学科优势,合理地利用这些资源,给予适当的教学,让孩子得到潜移默化的生命教育,从而认识生命,尊重生命和珍爱生命。

一、生活中学会观察,感受生命的存在

大自然中的一草一木,虫、鱼、鸟、兽等都是有生命的。科学课的最大特点就是学生有机会融入大自然,接触到各种各样鲜活的生命。教师应该充分利用教材这一特点,让学生在观察中感受生命的无处不在,感受生命的可爱。我在教学三年级《植物新生命的开始》《校园里的植物》《校园里的小动物》课时,就牢牢抓住了这个生命教育的良好时机。

《植物新生命的开始》一课我设计这样的导语:“同学们,你们知道小狗狗是谁生下来的吗?小鸡又是怎么来的?校园里的小草、植物又是从哪来的呢?”学生回答后,我说:“同学们,植物跟我们人类一样也是有生命的,它的一生也要经历出土、成长、繁殖、衰老直至死亡的过程。”然后组织学生在显微镜下观察不同种子的颜色、形状、大小,最后归纳出共同之处:种子里面都有胚根胚芽,是植物幼小的生命体。课后让学生种植一种植物,时时观察它的生长变化,并做好记录。

在教学《校园里的植物》《校园里的小动物》时,我带领学生走出教室,来到公园,亲近自然,从动物到植物,让他们知道不仅公园里的动物是生命,草、木、鱼、虫也都是生命。

这样,学生不仅在生活中养成了良好的观察习惯,而且还在生活中感受到生命无处不在,生命如此可爱。

二、接触中创造机会,领悟生命的成长

“珍爱生命”是科学课对学生进行的重要的情感教育。科学课教学不仅仅是向学生传递现有知识,促进思维发展,还要创造性地渗透生命教育,让学生在活动中领悟生命成长的意义。科学课动手实践的机会很多,学生可以亲自接触、感受教材内容。教师可以借此创造机会,向学生渗透生命教育,能让学生直观地看到生命的出生、成长的过程,领悟生命成长的内涵。

教学《种蚕豆》一课,我把学生分成若干小组,每组一个花盆,组织学生在校园内统一种植,统一观察。在此过程中,学生亲眼看见一粒种子如何出土,发芽,生长,开花,结豆。他们亲历了植物生长的全部历程。

教学《养蚕》一课,我从遥远山区弄来几只蚕蛾,然后和学生一起分工合作,共同饲养。学生有的上网查资料,有的请教养蚕人。经过四十多天合作,终于看到了“卵-蚁蚕-蚕宝宝-蚕茧-蚕蛾”变化的全^程。当学生看到从蚕卵里钻出蚁蚕的那一刻,他们兴奋不已,当蚁蚕长成胖胖的蚕宝宝时更是爱不释手。在养蚕过程中,学生每天将蚕带着,无微不至地照顾着,充分体现了学生对蚕的喜爱,对生命的珍爱。

在养殖蚕豆,饲养蚕宝宝的过程中,孩子们亲身经历了动植物的出生、成长、发育、繁殖、死亡的生命历程,有了生命周期的概念。在此过程中,孩子通过“蚕豆黄了”“蚕宝宝病了”等活动感悟生命的成长历程。动植物的一点点变化,都能得到学生极其强烈的关注。这种亲密接触,让学生充分领悟了生命成长的意义。

三、情境中体验艰辛,感悟生命的可贵

生命是宝贵的,生命对于人来说只有一次。然而现在的独生子女都很任性,不少孩子在家里稍有不顺,就拿生命开玩笑,不懂得体谅、感恩谅父母,对自己的生命更是漠视。

教学《我是怎样出生的》一课,我从指导学生开展调查活动入手,引导学生了解胎儿发育的大致过程,并重点创设情境体验活动,让孩子进行一日负重,走路,上楼,下楼,做简单家务,感受母亲怀孕时的负重和行动的不便,进而体会到母亲生儿育女和父母养育儿女的艰辛。孩子们在体验后都发自内心地给自己的妈妈写了一封感恩信。这样的教学使学生懂得了生命的可贵,孝敬父母从珍惜生命做起。

四、教材中提升意识,掌握生存技能

对于尚未成年的小学生来说,懂得保护自我,掌握一定的险境逃生技能,成为生命教育的一个重要部分。教学时,教师要充分挖掘教学内容,结合实例,培养学生防范意识,在坐车走路,喝水吃饭,用电用水,防盗防骗,避灾避险等方面掌握一些基本的安全避险技能。

教学《我们吃什么》《我们的食品安全吗?》《馒头发霉了》等课时,我就结合生活中众多的假冒伪劣食品,对学生进行食品安全教育。教学《火山与地震》的学习活动中,我利用多媒体课件播放实例录像,让学生直视一场由地球的运动引发的大地震造成的惨不忍睹的场景。通过观看录像,学生直面灾难与死亡,知道灾难与死亡是生命里的一部分,重点让学生直面地震中自救与救助他人的场面。这样,结合实例进行生命教育,学生既能看到生与死,感悟到生命的渺小与珍贵,更能高度重视避灾避险的重要,自觉掌握一些避险逃生的技能。

五、教学中恰当引导,懂得尊重生命

《小学科学(3-6年级)课程标准》关于情感、态度、价值观方面的目标要求学生既要观察生物,研究生物,又要爱护关心生物,特别是对小动物要尤为善待,可见对生命的如此尊重。

教学《校园里的小动物》一课,我组织学生在校园观察蚂蚁。其中有一组学生奇思异想,想探究一下不同窝的蚂蚁是否打架的问题。于是他们将蚂蚁身上撒上不同的颜色。在涂颜色的时候,有的学生不小心把蚂蚁腿撕掉一条,也有的不小心把蚂蚁弄死的。我非常惊讶,面对这种不珍惜生命的现象,我停下了,请学生一起观察没有腿的蚂蚁会怎样,发现蚂蚁一会儿就死掉了。抓住这一契机,我给学生讲述了科学家因科研需要而向献出生命的小动物致敬的故事,告诉学生人是有生命、有感觉的,动植物也有生命,也有感觉。学生听后都沉默了,从他们的表情可以看出很是后悔。最后,我跟学生一同将死去的蚂蚁埋在了树下的土壤里,其余的蚂蚁放归自然。经过教师恰当的引导,学生懂得了善待生命、尊重生命的意义。

生命科学与生物篇11

1.2非生物专业学生对“你选修生命科学课程的目的”的问卷结果及分析表3是对问卷进行显著性检验后的结果,其对应的卡方值为31.265,p<0.001,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表3可知,出于主动目的积极获取知识的需要而选择该课程的同学占到总人数的54%(“喜欢”占26.2%和“就业需要”占27.8%);为满足短暂利益(获得学分)而选择的占16.7%;另有近29.4%的学生只是被动的接收学校的要求.其中有趣的现象是,工科学生有29.4%(“喜欢”占8.0%和“就业需要”占21.4%)的学生是出于喜欢或就业目的而主动选择该课程的,有10.4%的受访工科学生是被动接受该门课程的(“获得学分”占4.0%,“学校要求”占6.4%);文科学生有23%的人是出于学校的要求而被动接受,另有12.7%的学生为了“获得学分”而被动接受,出于“喜欢”或“就业需要”主动选择的学生只占24.7%,这一比例略低于工科学生.对此题进行问卷的目的是想了解非生命科学的工科男女学生和文科男女学生对选修“生命科学”课程的行为动机.价值观是一个上位的心理特征,它解决的是人认识一件事情是否“有价值”的问题,但“有价值”的上位概念之下还有一个行为动机取向,同样有动机高低之分.从一定意义上讲,良好的学习目的性(动机)和学生的学习主动性(行为)与教学效果呈正向关.从学生对选修“生命科学”课程的行为动机取向看,有近五成学生是被动和消极的.其原因可能有二:一是许多学生对选修“生命科学”课程价值的认识不高,因此不能端正学习行为动机.二是可能与我国学生长期以来被动接受教育所形成的“缺乏自主意识”的个性特质有关,因此,造成29.8%的学生学习目的是听从于“学校要求”,16.7%的学生学习目的是为了“学分”.华东师范大学对学生进行访谈后的研究也证实了学生中存在学习通识教育课程是为了“混学分”的严重的现象.[3]近几十年来,尽管我国教育界的有识之士一直在呼吁要加强学生素质教育,要增强学生的主体意识,但应试教育主宰教育的情况并没得到根本的改变,学生不知如何学习,如何选择,如何思考的问题依然是学生学习行为中较为突出的问题.

1.3非生物专业学生对“你对生命科学课程学分与学时安排的要求”的问卷结果及分析表4是对问卷进行显著性检验后的结果,其对应的卡方值为24.256,p为0.004,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表4可知,无论工科还是文科,亦不分男女生,均倾向于素质通识课的学时数以16-24学时为宜.对此题进行问卷的目的是想了解非生命科学的工科男女学生和文科男女学生对选修“生命科学”课程“重要性”的认识.从表4呈现的问卷结果看,47.6%的学生要求“生命科学”课程授课学时为16;39.7%的学生要求“生命科学”课程授课学时为24;7.9%的学生要求“生命科学”课程授课学时为32;4.8%的学生要求“生命科学”课程授课学时为48.换句话说,随着“生命科学”课程授课学时的增加,学生对“生命科学”课程授课学时的诉求呈递减趋势.这一结果与兰州大学生命科学学院对非生物专业学生问卷调查的结果有很大的差异性.兰州大学生命科学学院问卷调查的结果是,1.44%学生希望“生命科学”课程授课24学时;11.78%学生希望“生命科学”课程授课32学时;4.31%学生希望“生命科学”课程授课40学时;71.26%学生希望“生命科学”课程授课48学时;11.21%学生希望“生命科学”课程授课64学时.[2]合肥学院非生物专业学生与兰州大学非生物专业学生对“生命科学”课程“重要性”的认知产生如此之大的偏差,究竟是学生认识水平的差异,还是两所高校学生学习负担的不同所带来的结果,有待进一步研究.尽管学生对授课学时要求的多寡,并不一定逻辑地反映学生对“生命科学”课程“重要性”的认识,但作为一门既有丰富内容又与人类自身生存和发展密切相关的“生命科学”课程的有效教学是需要一定的基本学时做保证的.在欧美发达国家的许多著名大学,非生物专业的学生选修“生命科学”课程授课学时高达80学时.从中不难看出,“生命科学”课程一定量的授课学时在实施通识教育,提高学生素质的教育活动中重要意义.

1.4非生物专业学生对“‘生命科学’课程是否需要实验配套”的问卷结果及分析表5对应的卡方值为22.754,p为0.007,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表5可知,有75.4%的受访者赞同开设配套的实验课,亦有18.3%的学生没有明确的态度,另外还有6.3%的受访者明确拒绝开设实验.同样,兰州大学非生物专业学生在回答“‘生命科学’课程是否要配套开设实验课程”时,认为需要开设的占65.52%,不需要开设的占34.48%.[2]这说明合肥学院非生物专业学生和兰州大学非生物专业学生回答这一问题的比例没显著性差异.对此题进行问卷的目的是想了解非生物专业的工科男女学生和文科男女学生是否认知“生命科学”是“什么样的学科”,进而意识到在学习这门课程时,能提高自己哪方面的素质.从表面看,“生命科学”是一门实验性学科,很多专业知识和技能需要通过实验途径加以获得或强化,“生命科学”课程实验是否配套似乎仅仅是为了掌握“专业知识和技能”问题.因此,对学生不愿意开设配套实验可以简单看成是学生对“生命科学”专业认同度不高,不愿意动手实践以掌握专业知识和提高技能.事实上,在我国的高等教育中,学校开设“生命科学”实验大多是验证性,但是实验过程却是具有一定的“探索性”.在这个“探索性”过程中,学生实事求是的科学精神、分析科学问题的思维模式、解决科学问题的毅力品质,以及在“探索性”地成功实现实验目标后的心理体验等等特质的养成将使学生终生受用.因此,通过问卷调查,了解学生“生命科学”的认知水平,并在学习的过程中加以引导,不断提高学生的科学素养.

2问卷调查结果对我们有效开设“生命科学”课程的几点启示

通识教育作为一种先进的教育理念已受教育界广泛认同,其意义和价值是不容置疑的.生命科学对人类认识自然、认识自身和社会都是不可或缺的基础性学科,它甚至关系到人类的生存与发展.但从调查结果来看,许多学生对这门课程的价值认知尚不尽于人意,心理定位也有所偏差.换言之,“生命科学”课程要想实现有效教学,必须在学生的“认知”和“心理定位”两方面加以引导.

2.1注意加强对学生学习“生命科学”课程的价值和必要性的引导心理科学研究表明,对任何事物“价值”和“必要性”的认知是任何人学习行为的原动力,并具有强烈的可持续性.从这个意义上讲,教师在开设“生命科学”课程前,精心准备“绪论”课是至关重要的.教师在“绪论”课的讲授中,一是要强调开设“生命科学”课程这门通识课程的目的是为了“使学生的生命科学素养得到全面提升”,把这一心理定位清晰地展示给学生,是为了努力纠正非生物专业学生认为“‘生命科学’”课程是一门了解奇异大自然的‘科普课’”的认知误区,使学生的心理定位回归理性.二是教师要充分思辨“生命科学”课程这门通识课程与全面提升学生的生命科学素养之间的逻辑关系.如,了解生物多样性、生态环境等生物学知识与培养人对自然的热爱之间的逻辑关系;美化自然,欣赏自然,保护自然景观的多样性与满足人本身对物质的需求和丰富人的精神世界之间的逻辑关系;学习和掌握生物知识与培养人的科学创造能力,建立一个基本的对事物认知、判断、运用的思维模式的逻辑关系;通过对生命科学的学习与人多种思维方式形成之间的逻辑关系;等等.从而使学生在学习“生命科学”课程的过程中,对“生命科学”课程的“价值”和“必要性”有一个科学的心理期待和较为理性的逻辑思考.

生命科学与生物篇12

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0132-01

一、对生命科学的认识和思考

现代社会科学技术的飞速发展,极大地推进了人类社会的进步,而生命科学领域更是尤为突出,生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的,它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

大千?生命世界,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。

细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。

从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展

二、生命科学与社会发展

生命科学是一门神圣的学科,社会的发展离不开生命科学。

医学领域:1929-1943年,青霉素的发现,拯救了二战后期几百万人的生命,抗生素的广泛使用。

遗传学领域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构,揭开了遗传的神秘面纱。

生命科学领域:1997年2月,首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生;农业领域:转基因棉的研制成功,害虫防治的突破发展。

环境领域:“超级菌”的研制成功,极大程度上解决了海上石油污染的问题。

目前,社会上出现了很多种复杂的疾病,例如糖尿病、心脏病等,光靠有限的医学药物是远远不够的,好多人因此丢失了生命,基因工程的出现给医学领域带来了曙光,科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质,比如说,科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素,大大缩短了胰岛素的生产周期,治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品,如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等,对人类的发展起到至关重要的作用。

三、生命科学与我们的生活

进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域

以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响:

在山东,医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来,刘为荣是年龄最大的“换心人”,现在他像正常人一样安排起居。

在上海,上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好,而且临床副反应极少,适合各种年龄段的人群接种,最受市场青睐。

在日本,东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术,成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管,有望用于治疗心肌梗塞。

在美国,其国家人类基因研究所宣布,他们已绘制成功首张狗基因测序草图,显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。

在新加坡,科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后,可能不会发生感染或排斥反应,这为异体骨骼移植带来了新希望。

在韩国,研究人员首次培育成功转基因荧光鸡,使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。