关于高中生物新专题“基因工程”教学的几点思考，本文主要内容关键词为：基因工程论文,几点思考论文,专题论文,高中生物论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
自20 世纪50 年代以来,生命科学在微观和宏观两方面都迅速发展,并产生了现代生物技术产业,深刻影响了人类社会的生活、生产和发展。其中,70年代诞生的基因工程就是其中的前沿之一。她是指在生物体外,通过对DNA 分子进行人工剪切和拼接,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物或定向地创造生物的新性状，使之稳定地遗传给了代的一种现状生物技术。该项技术正在改变地球上的生物和人类的未来,直接关系到医药、食品、农牧、化工、环保、能源等传统产品的改造和新产品的形成。正因为如此,该内容被选入新的《普通高中生物课程标准(实验) 》(人教版) 选修3 模块:“现代生物科技专题”且该模块旨在通过介绍现代生物技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野、增强学生的科技意识,为学生进一步学习生命科学类专业奠定基础。
然而,由于该专题内容深奥、概念抽象、理论性和技术性强。从而导致了高中生物教学时间的有限性与学生知识增长之间的矛盾显得尤为突出。笔者认为,对于高中生物学教师而言,解决这一矛盾的关键是明确教学目标,优化教学内容,改革教学方法,充分利用有限的授课时间,提高教学效率。为此,笔者根据自身教学经验谈一谈关于《普通高中生物课程标准(实验) 》(选修3) 中专题1“基因工程”的一些教学思考和体会。
一、提高教师自身素质,与时俱进
“基因工程”是一门建立在遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学等多种学科的理论基础上的新兴学科,它涉及的基础理论知识广博,技术性强,发展十分迅速,因此,这也必然对高中生物学教师提出了很高的要求。
教师首选必须不断学习，不断思考，在充分掌握基因工程基础知识与理论的基础上，还要时常关注诸如中国生物技术信息网（http://www.biotech.org.cn/),中国生物工程杂志等网络资源及期刊，以便及时了解基因工程的最新研究成果与动态,以丰富和完善自己的知识体系。其次,教师必须开展教研工作,使自己的教学理论、思维、方法都得以提高,教研工作对于教师是至关重要的,教研可使教师的教育教学理论得以应用与升华,教学思维得以扩展与进步,教学方法得以创新与完善,最终教师便会自然而然的以科学、清晰、明了的思路进行教学,利于培养出具有创新意识的学生。最后,教师应该多参加教研交流,取长补短,才能在教学过程中把基因工程基础知识、基础理论及其最新的前沿知识授予学生,让学生领悟科学技术是第一生产力,关注科学技术,热爱科学技术,最终激励学生树立良好的人生观,面向世界,面向未来,增强振兴中华的责任感和使命感。故而,切忌把此专题的教学变成泛泛的科普,或资料的搜集浏览。
二、明确教学目标,优化教学内容
1.密切结合教学实际,贯彻课程理念和目标
基因工程属于现代生物科技的前沿课题,虽被选作新的高中生物教材的《现代生物科技专题》,但仍然不是专业教育。所以高中生物教师必须时刻把握它的基础性教育的实际,以密切联系现实生活实际,调动学生探究兴趣,提高和强化学生科学素养,升华学生科学精神,并最终促进学生在知识、能力与思想情感上的全面发展的课程理念和目标为着眼点。同时,高中生物学教师在实际教学中,还必须依据学生实际以“水涨船高”的标准,对上述的要求具体化、合理化,从而实现教学效果的最优化。
2.深入剖析教材特点,理清教学思路
本专题的教材内容构成,主要包括题图、《科技探索之路》和四节内容。这三个构成部分的顺序安排比较科学、合理。首先,题图为初学者创设了一个很好的意境,以James D.Watson and Francis Crick 发现DNA 双螺旋结构为起点,直观形象的一步一步揭示了基因工程的概念、本质及其重大意义。所以,此图对于初学者来说可谓寓意深刻且又直观生动,具有较高的教学效果。继而展现的《科技探索之路》则其实是透过基因工程及其应用的实际揭示了科学研究中理论研究与科学技术的辩证关系,即科学理论研究是科学技术创新的基础、源泉,同时科学技术是促进理论研究成果发展的根本动力;人们认识真理的过程就是这两者之间彼此往复的过程,而实践则是检验真理的唯一标准。并最终让学生从这些无可辩驳的科技事实中深刻感悟科学技术是第一次生产力的理论真谛。
(1)创新思想贯穿全章
纵观全章内容，无不体现和折射出创新在基因工程诞生及其发展中的重要价值与意义。例如，在《科技探索之路》中，我们可以深刻体会到相关基础理论研究及操作工具的发现与运用，是基因工程诞生的前提条件。在《蛋白质工程的崛起》中，由于日益发展的生产、生活需要，又崛起了第二代基因工程，即蛋白质工程。总之，从基因工程诞生到现在，我们可以从雄辩的科学史实中深刻体会到创新精神与创新实践在人类社会发展中的重要意义。
（2）STS 教育思想渗透于全章
本章内容的第二个特点就是,“STS”(即科学、技术与社会) 教育思想的多处体现。如:在《基因工程的应用》中,则更深刻地体现了科学、技术与社会三者之间的相互促进的科学史实,众所周知,目前,基因工程产品在农业领域无孔不入,她已经开始在美国农业中占有重要位置;在医学领域,已有一些基因工程药物取代了常规药物,以及基因治疗等,都受益于基因工程。如此等等皆体现了科学、技术与社会彼此促进、共同发展的人类社会进步的必然规律。
（3）通俗易懂、循循善诱、高瞻远瞩的原则体现于全章内容
由于基因工程内容本身具有深奥性、抽象性、综合性及复杂性,与学生的知识结构及其水平是一对矛盾。为了克服此矛盾的对立性,实现二者的统一,最终达到预期教学目标,须在该内容的选择及其知识体系安排上遵循通俗易懂、循循善诱、高瞻远瞩的原则,继而科学合理的将之层层展现。本教材中亦可见一斑。例如:在本章教学内容中,结合图文,都提出了一些相应的问题,诱导学生思考,从而把学习的注意力,从简单的死记硬背引导到分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。在模拟制作中,通过提出问题,引导学生进一步思考特定限制酶的功能、DNA 连接酶的作用位点。
3.精心设计教学内容,重视基础概念教学
教师在设计及实现本部分教学内容时,必须以高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议为首要依据。具体来说,应该突出以下三点:
（1）教师应确保教学内容本身的科学性,实施教学的有序性
首先,该专题所包括的内容(其他现代生物科技专题也是如此) 属于当前现代生命科学的尖端领域,且很多理论、概念尚处于发展之中,因此其中的一些理论观点尚存歧义与争辩。所以,如若任高中教师自我选择相应教学内容，有时不易把握好分寸。为做到基础原理准确，实例可靠，技术方法相对全面，本实验教材各个专题分别是由专门从事该领域研究工作的专家撰写的。从而在教学内容上最大程度地保证了各相关专题内容的知识性、科学性与先进性。高中生物教师必须深刻领会各专题领域的理论精髓,认真备课,确保课堂教学内容的知识性与科学性。
其次,高中生物学教师在实施该专题教学时,在掌握学生知识结构与水平基础上,遵循他们的认知特点,循循善诱,层层深入,确保教学实施的有序性。比如,在此专题中,何谓转基因或DNA 重组? 并不需要一开始就下什么定义,首先要有相应的“工具”才行,事实上基因工程成为可能,也是由“工具”的突破开始的。当然,其他各专题又由于有各自的科学技术发展过程的特点,或对于学生要求的侧重点不同,各专题的“序”,并没有一个统一程式,教师在具体教学实践中只能是依矛盾的特殊性来处理。所以,这就要求在各专题教学中,教师应实事求是的对各专题教学内容进行有序安排。
（2）创设情境,激发学生学习的主动性
高中生物课程标准指出:“本模块的教学以专题讲座和学生讨论为主”。这是考虑到本模块所包括的各专题本身的新生性和专业性,通常条件下,学生不可能亲历实验和探究,这就要求在有很大限制的条件下,仍能尽可能地创设学生主动参与学习的机会。针对这个基本要求,高中生物教师应尽可能设计了一些实验、模拟实验(或制作) 、资料收集、社会调查、实践活动、参与决策等活动。同时还应该加强讨论、思考和探究、辩论、撰写专题综述等较高层次的学习活动。
（3）重视基本的生物科学技术概念的教学
现代生物科学技术揭示了一些新的原理、原则和规律,逐步建立了一系列的新概念。选修学生一般大多数是有志于生物科学类专业学习的。他们对新的生物科技概念的了解是重要的,也是能接受的。但作为一门课程的学习,对基本概念的理解和把握至关重要,此环节将影响进一步的专业学习和发展。
三、改革教学手段和教学方法,增强教学效果
1.利用现代化技术进行“基因工程”教学
“基因工程”知识的信息量比较大,直观性比较强,如果使用传统的教学手段,学生只能得到一些感知的内容,无法使其得到直接的体验,从而加大了学习和理解的难度。而使用多媒体、影像资料、电视录像、电影、PPT 课件等现代化教学手段,改变了以往一支粉笔、一块黑板的传统教学方法,可以在有限的时间内提供给学生最大的知识信息量。如,基因工程中基本操作程序是教学中的难点之一,在讲解其四大步骤时,用语言和挂图描述,学生印象不深,容易混淆,达不到理想的教学效果。而使用多媒体教学,将其制作成动画,模拟操作程序的全过程,利用动画的生动性、直观性、形象性等,进一步加深学生的理解程度。
2.改进教学方法
长久以来,教学秉承以教师为中心、以课堂为中心的传统法则,这种教学方法使得学生的学习思维受到严重束缚,忽视能力的培养,课堂气氛呆板。建议中学生物学教师应在新课程改革理念下,结合各自学校现有实际,切实开展多种教学方法综合运用与研究,如讲解—接受式、问题—探究式、自学—辅导式、讨论—交流式、情景—陶冶式等。
教学方法的选择和组合,要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教法的能力联系在一起,教师必须根据这三方面正确灵活地选用合适教学手段。讲解—接受式,多用于理论性较强、内容抽象的知识讲授。如《蛋白质工程的崛起》中,通过教师的精心编排,尽量使抽象的问题具体化,繁杂的内容简明化,同类的问题规律化,便于学生理解和接受。问题—探究式是一种“ 以问题为基础”的教学法,教师不但是知识的“发放器”,还是问题的“激发器”,在课堂教学中穿插启发性的问题,运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激与引发学生的学习兴趣与思考。例如,在讲《基因工程的应用》时,先举一个乙肝病毒的例子,提示例子的关键性问题,提出“怎么办”,让学生在教师的启发诱导下,主动、积极、独立地思考,使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。另外,自学—辅导式多用于教学内容较易、学生认知前提较好的讲授内容,先由学生自己看教材,写出学习笔记,针对普遍存在的问题和教学大纲的要求再讲解,然后进行归纳总结,使学生在阅读教材能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼,掌握自学的方法。
总之,教学及其方法研究是一个互动的长期过程,它会随学生、老师以及学校的变化而变化。而教师却是主要的问题解决者,所以,教师的责任任重而道远，教师自身必须不断地提高业务素质，不断探索、不断实践、不断总结,把教学工作开展的更有生气、更有效果，为国家培养更多高素质的21 世纪合格人才做出基础贡献。