發布時間:2023-10-12 15:34:36
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇生命科學與生物,期待它們能激發您的靈感。
我國是一個生物資源大國,有著豐富的動植物和微生物資源和廣闊的市場需求,同時我國還是一個人口大國,這就為生物技術產業的發展提供了必須的條件。以醫藥行業為例,最近一些年,惡性腫瘤、心腦血管疾病等高發病都嚴重威脅著我們正常的生活水平,影響著老年人的生活質量,而這些病目前還沒有有效的治療手段。因此,在醫學領域的基因治療、肝細胞治療和生物芯片等治療技術就顯得尤為重要。
經過我國多年的不懈努力,我們在生命科學和生物技術領域已經取得了一定的工作基礎。從1965年我國在世界上首次人工合成牛胰島素到參與國際人類基因組計劃;從基因工程藥物和疫苗的研制生產,在生物制藥領域我們取得了頗為豐碩的成果。另外,生物技術的研發,對于農業生產和環境保護也具有相當的作用。比如水稻的雜交技術解決了世界關注的糧食難題。所以,總體來說,我國目前在生命科學和生物技術領域是有一定影響力的,而且多年的累積,也讓我們有了沖擊國際前沿的實力和技術。
一、我國在發展生命科學和生物技術的現狀分析
我國生命科學起源于醫藥和農業的方面。在上個世紀50年代前后我國成立了生物化學、細胞生物學以及神經科學等研究機構。70年代的時候,我們已經具備了相對比較完整的現代生命科學和生物技術的科研體系。截止目前為止,我國已經形成了四足鼎立的局面,代表著生物技術和生命科學研究的四大基地已經形成規模:北京基地(著眼于農業和環境的研究),上海基地(人口和健康的研究),西南基地(生物多樣性研究),武漢基地(水生生物和病毒學研究)。
現階段我國優先發展的生命科學領域內容包括基因組和蛋白質組學,重大疾病相關基因的識別和克隆,分子生物學和生物花絮額,細胞學和發育生物學等等。在國際上,我國的科學家也承擔了1%的人類基因組的測序,而且我國在發展中國家唯一一個加入人類基因組測序的國家,這也從側面反映出我國在生命科學領域的實力。科學家克隆了功能新基因的全長cDNA有800多條,已經申請了一批國內外專利。
近年來,我國在生命科學領域的生物化學和神經生物學等方面取得了比較突出的科研成果。受生物科學發展的帶動,生物技術也取得了長遠的進步,比如,在醫藥生物領域,我國的基因工程藥物已經有近二十種上市的產品,有二十多中種藥物已經進入一、二期臨床使用,處于臨床試驗的也有近四十種。產品的市場占有率也顯著提高。
目前在國際上銷量最大的醫藥品種,前十位當中我們能夠自主研發生產八種,這說明我國的生物科技藥物已經具備了自主研發的能力。在農業方面,植物基因工程的研究和雜交水稻的研究以及農業微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推進了我國甚至是全世界農業技術的前進。
生命科學和生物技術發展在我國雖然取得了很大的成就,但是改變不了的一點是我國的基本國情。我國是一個擁有13億人口的大國,所以,在人口和健康領域、農業生產發展領域都面臨著巨大的挑戰。一些危害人類健康的疾病都已經成為社會關注的重點。農業發展在效益和質量上和發達國家也還有一定的差距,所以,這些問題都反映了我國現代生物技術產業都還處于相對較早的階段,都需要我們向更高層次發展。
二、生命科學和生物技術發展的相應對策
要提高生命科學和生物技術的發展,我們就必須樹立把握機遇的意識,要認識到這兩者將對我們今后的生活產生什么樣的影響和作用。生命科學和生物技術的發展關系民生,關系國家根本利益,甚至有時候能左右一個國家在國際競爭中的主動權,所以,我們必須充分認識到我們自身的優勢和不足,明確我們今后生命科學和生物技術發展的重點。
要切實加強基礎性研究,將基因組學、蛋白質組學等學科及其相關的新理論、新方法的放到首要的位置來抓。其次,我們花大力氣來研發更新農業技術平臺,改造傳統農業的生態格局,促進新興產業的發展,實現多元化經營和生產。對于先進的科技成果,我們要積極推進其應用和轉化,要通過培育一批生物技術企業來提高我們的國際競爭能力。
要盡一切可能,切實加強生物資源的保護和開發利用,健全法律和法規體系,推動生命科學和生物技術發展的具體措施。1,通過保護知識產權來實現專利戰略,只有這樣我們才能在產業發展和國際競爭中掌控主動權,2,加速生命科學和生物技術的產業化進程,改造傳統產業,使其和國際接軌,最大限度地提高其效益。3,培養行業的龍頭企業,使他們在市場開發和經營方面都能夠順風順水。4,大力發展生命科學和生物技術的同時,還要建立和完善生物安全評價保障制度,將對其保障不是一紙空文。既要讓生命科學和生物科技給經濟發展和人們生活帶來好處,同時也要在關注生物安全方面所引起的新問題。5,通過加強和國際發達國家質檢的合作和交流,開拓我們在國際市場上的合作渠道和發展空間,以此實現和世界先進技術共同發展的目的,最終造福于民。
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[關鍵詞] 新課程 科學史 價值
重視生命科學史的教育價值是時代的呼喚。《普通高中生物課程標準(實驗)》(簡稱《標準》)提出“提高學生的科學素養”、 “面向全體學生”、“倡導探究性 ”、“ 注重與現實生活的聯系”的基本理念。在課程目標中也明確提出,“獲得生物學基礎事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識,知道生物科學和技術的主要發展方向和成就,知道生物科學發展史上的重要事件”。在實施建議的教學建議部分中,第七個專題“注重生物科學史的學習”中舉實例突出強調了“科學是一個發展的過程”。 并特別說明“對于《標準》中沒有列出的其他生物科學史實也應注意引用”。
一.生命科學史的重要價值
1.生命科學史揭示了自然科學的本質
生命科學史揭示了自然科學的本質,同時顯示了產生每個知識點的科學過程。例如,20世紀初,薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學以及19世紀末在染色體的變化、體細胞與生殖細胞的分裂等方面的成果上,提出了染色體學說,即(孟德爾所說的)遺傳因子可能就在染色體上。但是當時拿不出證據證明他們的觀點。直到1910年,摩爾根通過一系列實驗發現,控制果蠅眼色的基因位于性染色體上,才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”這一知識點的形成過程,可以看到科學過程的步驟。生命科學也是在自我更正的過程中積累和進步的。
2.生命科學史是前人探究生物學知識的科學過程史
每一個知識點的產生過程,就是一個探究的過程。生命科學史就是前人探究生物學知識的科學過程史,生命科學史中蘊涵了知識與過程的統一。(過程中包含著思維方式,如好奇心、求知欲、質疑、推理等;過程中包含著研究方法。)創造科學知識的科學家,哪一個不具備廣博的知識呢?DNA雙螺旋結構模型的建立,匯集了許多不同學科背景科學家的智慧,顯示出知識是非常重要的,僅有沃森和克里克的知識也是辦不到的。知識和過程是自然科學的兩個維度,二者是統一的,不能割裂開來。
3.生命科學史展示了人們的合作過程
生命科學史展示了在探究知識的過程中,有相同研究方向的人們之間和有不同研究方向的人們之間的合作。DNA雙螺旋結構的問世充分說明了這一點。
這個事實表明從事不同學科研究的人,掌握的知識和技術是不同的,而且不同學科背景的人帶來了不同的思維方式(尤其是玻爾、德爾布呂克和薛定諤的思想為遺傳學研究注入了新的活力,他們的思想極大地影響了沃森和克里克),他們的合作為解決問題提供了不同的思路,他們在解決問題中相互啟發,相互補充,相互促進,同時共享了研究成果。
4.生命科學史展示了成功的實驗與選擇合適的實驗對象是分不開的
孟德爾選擇了豌豆;摩爾根選擇了果蠅;細胞學說的創始人施旺選用具有相似于植物細胞壁的動物脊索細胞和軟骨細胞;貝爾登和鮑維里在研究細胞分裂時,選擇了馬蛔蟲細胞;悉尼·布雷內、羅伯特·霍維茨和約翰·蘇爾斯頓(這三人是2002年諾貝爾生理醫學獎獲得者)最終選擇了線蟲來探索“程序性細胞死亡”的奧秘;科學家選擇了擬南芥作為植物遺傳研究的模式植物。
以上事例說明了選擇合適的研究對象對解決問題非常關鍵。這些事實給予我們的啟示是:在高中生物新課程中的探究教學中,也涉及選擇探究對象的問題,要解決好探究問題,必須先選擇好探究對象。
二.生命科學史在高中生物教學中的應用
1.培養學生的科學態度
科學就是客觀地研究事物。如實地認識客觀規律,符合邏輯地得出正確結論。所以,實事求是的態度就是科學的態度。在生物科學史的教學中,介紹科學家們客觀地觀察生物的形態結構、生理特性,踏踏實實地做好生物試驗,實事求是地分析觀察和實驗結果的科學態度,能為學生提供學習的榜樣,有效地培養學生的實事求是的科學態度。
2.培養學生的科學精神
科學精神是科學品質的核心。科學精神就是敢于懷疑、敢于求真、敢于創新。科學的每一次進步,都是對過去的一次革命,它總是要突破以往的窠臼,達到一個新的起點。創新是科學進步的內在動力。創新必需有勇敢的精神作基礎,要敢于懷疑現有的觀點,敢于冒險,敢于克服困難,敢于接受失敗的考驗,敢于抵制世俗的偏見和環境的壓力,堅韌不拔地追求真理。縱觀生物科學的歷史可以看到,是科學家們的不斷創新才有生物科學的不斷進步。因此,在生物科學史的教學中,引導學生學習科學家們的創新精神,有助于學生科學精神的形成。
3.培養學生的科學思維
[關鍵詞] 系統生物學;基因組學;蛋白質組學;計算生物學
[中圖分類號] R34 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210(2008)09(b)-020-03
近代生物學研究主要是以分子生物學和細胞生物學研究為主。研究方法皆采用典型的還原論方法。目前為止,還原論的研究已經取得了大量的成就,在細胞甚至在分子層次對生物體都有了很具體的了解,但對生物體整體的行為卻很難給出系統、圓滿的解釋。生物科學還停留在實驗科學的階段,沒有形成一套完整的理論來描述生物體如何在整體上實現其功能行為,這實際上是還停留在牛頓力學思想體系的簡單系統的研究階段。但是生物體系統具有紛繁的復雜性[1,2]。盡管對一個復雜的生物系統來說,研究基因和蛋白質是非常重要的,而且它將是我們系統生物學的基礎,但是僅僅這些尚不能充分揭示一個生物系統的全部信息。這種研究結果只限于解釋生物系統的微觀或局部現象,并不能解釋系統整體整合功能的來源,不能充分揭示一個生物系統的信息,且忽略了系統中各個層面的交互、支持、整合等作用,限制了生物學研究的發展。在這種現狀下,20世紀末人類基因組計劃完成后,生物學領域的科學家都在考慮一個問題:未來生物學研究的方向在哪里?為此學術界也不乏辯論。得出的共識是:生物學的發展未來主要面對如下問題:(1)如何弄清楚單一生物反應網絡,包括反應分子之間的關系、反應方式等;(2)如何研究生物反應網絡之間的關系,包括量化生物學反應及生物反應網絡;(3)如何利用計算機信息及生物工程技術進行生物反應,生物反應網絡,乃至器官及生物體的重建。
早在1969年,Bertalanfy LV就提出了一般系統理論(general systems theory),他在文章中指出生物體是一個開放系統,對其組成及生物學功能的深入研究最終需要借助于計算機和工程學等其他分支學科才能完成[3]。1999年,由Leroy Hood創立的系統生物學(systems biology)則是在以還原論為主流的現代生物學中反其道而行之,把這種以整體為研究對象的概念重新提出。他給系統生物學賦予了這樣的定義,系統生物學(systems biology)是研究一個生物系統中所有組成成分(基因、mRNA、蛋白質等)的構成,以及在特定條件下這些組分間的相互關系的學科。換言之,以往的實驗生物學僅關心基因和蛋白質的個案,而系統生物學則要研究所有的基因、所有的蛋白質、組分間的所有相互關系。顯然,系統生物學是以整體性研究為特征的一種大科學,是生物學領域革命性的方法論。以胡德的觀點,基因、蛋白質以及環境之間不同層次的交互作用共同架構了整個系統的完整功能。因此,用系統的方法來理解一個生物系統應當成為并正在成為生物學研究方法的主流。利用系統的方法對其進行解析,綜合分析觀察實驗的數據來進行系統分析。具體通過建立一定的數學模型,并利用其對真實生物系統進行預測來驗證模型的有效性,從而揭示出生物體系所蘊涵的奧秘,這正是生物學研究方法的關鍵所在。
1 系統生物學的主要研究內容
系統生物學主要研究實體系統(如生物個體、器官、組織和細胞)的建模與仿真、生化代謝途徑的動態分析、各種信號轉導途徑的相互作用、基因調控網絡以及疾病機制等[4,5]。
系統生物學的首要任務是對系統狀態和結構進行描述,即致力于對系統的分析與模式識別,包括對系統的元素與系統所處環境的定義,以及對系統元素之間的相互作用關系和環境與系統之間的相互作用的深入分析。具體如生物反應中反應成分之間的量的關系,空間位置,時間次序,反應成分之間的因果關系,特別是反饋調節和變量控制等有關整個反應體系的問題等。其次要對系統的演化進行動態分析,包括對系統的穩態特征、分岔行為、相圖等的分析。掌握了系統的基本演化機制,使系統具有目標性和可操作性,使之按照我們所期望的方向演化,也有助于我們重新構建或修復系統,為組織工程學的組織設計提供指導。另外,系統科學對生物系統狀態的描述是分層次的,對不同層次進行的描述可能是完全不同的;系統科學對系統演化機制的分析更強調整體與局部的關系,要分析子系統之間的作用如何形成系統整體的表現、功能,而且對系統整體的每一行為都要找出其與微觀層次的聯系。
系統生物學的研究包括兩方面的內容。首先是實驗數據的取得,這主要包括提供生物數據的各種組學技術平臺,其次是利用計算生物學建立生物模型。因此科學家把系統生物學分為“濕”的實驗部分(實驗室內的研究)和“干”的實驗部分(計算機模擬和理論分析)。“濕”、“干”實驗的完美整合才是真正的系統生物學。
系統生物學的技術平臺主要為各種組學研究。這些高通量的組學實驗構成了系統生物學的技術平臺。提供建立模型所需的數據,并辨識出系統的結構。其中包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、相互作用組學和表型組學計算生物學通過建模和理論探索。可以為生物系統的闡明和定量預測提供強有力的基礎。計算生物學包括數據開采和模擬分析。數據開采是從各實驗平臺產生的大量數據和信息中抽取隱含其內的規律并形成假說。模擬分析是用計算機驗證所形成的假說,并對擬進行的體內、體外生物學實驗進行預測,最終形成可用于各種生物學研究和預測的虛擬系統。計算生物學涉及一些新的數學原理和運算規則,需要物理和數學來研究生物學的最基本的原理,也需要計算科學、信息學、工程學等進行生物工程重建和生物信息傳遞的研究。
2 系統生物學的研究思路及特點
系統生物學識別目標生物系統中的各種因素,然后構架一個系統模型,在其中賦予這個生物系統能動性。在此模型中研究細胞、組織、器官和生物體整體水平,研究結構和功能各異的各種分子及其相互作用,并通過計算生物學來定量描述和預測生物功能、表型和行為。系統生物學最大的特點即整合。這里的整合主要包括三重含義。首先,把系統內不同性質的構成要素(DNA、mRNA、蛋白質、生物小分子等)整合在一起進行研究;其次,對于多細胞生物,系統生物學要實現從基因到細胞、到器官、到組織甚至是個體的各個層次的整合。第三,研究思路和方法的整合。經典的分子生物學研究是一種垂直型的研究,即采用多種手段研究個別的基因和蛋白質。而基因組學、蛋白質組學和其他各種“組學”則是水平型研究,即以單一的手段同時研究成千上萬個基因或蛋白質。而系統生物學的特點,則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來,成為一種“三維”的研究[6]。
3 系統生物學的研究方法
系統生物學最重要的研究手段是干涉(perturbation)。系統生物學的發展正是由于對生物系統的干擾手段不斷進步促成的。干涉主要分為從上到下(top-down)或從下到上(bottom-up)兩種。從上到下,即由外至里,主要指在系統內添加新的元素,觀察系統變化。例如,在系統中增加一個新的分子以阻斷某一反應通路。而從下到上,即由內到外,主要是改變系統內部結構的某些特征,從而改變整個系統,如利用基因敲除,改變在信號傳導通路中起重要作用的蛋白質的轉錄和翻譯水平[7]。
目前國際上系統生物學的研究方法根據所使用研究工具的不同可分為兩類:一類是實驗性方法,一類是數學建模方法。實驗性方法主要是通過進行控制性的反復實驗來理解系統[8,9]。首先明確要研究的系統以及所關注的系統現象或功能,鑒別系統中的所有主要元素,如DNA、mRNA、蛋白質等,并收集所有可用的實驗數據,建立一個描述性的初級模型(比如圖形的),用以解釋系統是如何通過這些元素及其之間的相互作用實現自身功能的。其次在控制其他條件不變的情況下,干擾系統中的某個元素,由此得到這種干擾情況下系統各種層次水平的一些數據,同時收集系統狀態隨時變化的數據,整合這些數據并與初級模型進行比較,對模型與實際之間的不符之處通過提出各種假設來進行解釋,同時修正模型。再設計不同的干擾,重復上面的步驟,直到實驗數據與模型相一致為止。
數學建模[10,11]方法在根據系統內在機制對系統建立動力學模型,來定量描述系統各元素之間的相互作用,進而預測系統的動態演化結果。首先選定要研究的系統,確定描述系統狀態的主要變量,以及系統內部和外部環境中所有影響這些變量的重要因素。然后深入分析這些因素與狀態變量之間的因果關系,以及變量之間的相互作用方式,建立狀態變量的動態演化模型。再利用數學工具對模型進行求解或者定性定量分析,充分挖掘數學模型所反映系統的動態演化性質,給出可能的演化結果,從而對系統行為進行預測。
4 當代系統生物學研究熱點
基因表達、基因轉換開關、信號轉導途徑,以及系統出現疾病的機制分析等四個方面是目前系統生物學研究的主要陣地。
基因組醫學(genomic medicine)是以人類基因組為基礎的生命科學和臨床醫學的革命。生命科學和臨床醫學結合,將人類基因組研究成果轉化應用到臨床實踐中,是后基因組時代最重要的研究方向之一。人類基因組計劃從完成和多種疾病相關的基因研究發現,迅速進入到蛋白質組學、染色體組和人類疾病基因的研究,通過單基因或復雜多基因疾病的相關基因研究和疾病易感因素分析,達到揭示基因與疾病的關系之目的;遺傳背景與環境因素綜合作用對疾病發生發展的影響;為疾病的診斷、預防和治療、預后和風險預測提供依據。基因組醫學將大大提高我們對健康和疾病狀態的分子基礎的認識,增強研制有效干預方法的能力。
后基因組(post-genome)的交叉學科研究是目前生命科學研究的前沿。交叉學科是一個新的研究領域,范圍非常廣闊,如基因組、蛋白質組、轉錄組等等,從而出現許多新的交叉學科。
細胞信號轉導(signal transduction)的研究是當前細胞生命活動研究的重要課題。細胞信號轉導蛋白質組學是功能蛋白質組學的重要組成部分。系統地研究多條信號轉導通路中蛋白質及蛋白質間相互關系及其作用規律,細胞信號轉導通路網絡化,其作用模式、通路、功能機制、調控多樣化,細胞信號轉導結構、功能、途徑的異常在癌癥、心血管疾病、糖尿病和大多數疾病中起重要作用。對細胞信號轉導機制的了解,已成為創新藥物、防病治病的關鍵。細胞信號轉導不是一門單一學科,而是多種學科,如細胞學、生物化學、生物物理學和藥理學等多學科的交叉學科。
5 現階段系統生物學存在的問題
目前的系統生物學研究還只是初步使用動力學建模方法來定量描述系統的動態演化行為,這種方法對簡單巨系統是適用的,但是在運用到復雜適應性系統時就會表現出很多的局限性,有很多問題就不能解決。生物體系統的復雜程度超乎我們的想象,現階段不宜研究整個生物體系統,可以從研究“小系統”(生物體中具有一定功能、相對獨立的部分,將其看成一個“系統”)開始,當然如何正確地分析這個小系統本身也不是件易事。
5.1現有技術水平的限制
著眼于整體的系統生物學對技術、儀器的依賴性大大超過傳統的分子生物學。高通量、大規模的基因組及蛋白質組等的發展都是建立于新技術、新儀器出現基礎之上。就目前的技術水平來講,距系統生物學所要求達到的理想水平還相差很遠。由于技術發展的不均衡造成了系統中各個水平上的研究不均衡。基因組和基因表達方面的研究已經比較成熟,而在其他水平如蛋白質、小分子代謝物等的研究仍處于起步階段。各種蛋白質在數量上的巨大差異是全面分析低豐度蛋白質的一大障礙。而低豐度蛋白往往是最重要的生物調節分子,如何加強對低豐度蛋白的高通量研究,將是對蛋白質組應用前景的重要保障。同樣,如何研究系統內存在的非遺傳性分子即細胞中存在的成百上千的獨立的代謝底物及其他各種類型的大小分子,它們在基因表達、酶的構象形成等方面有著重要作用。建立適當的方法來系統檢測這些分子的變化是系統生物學能否發展的關鍵。
5.2分析水平的限制
系統的復雜性決定了全面分析的復雜性。人類基因組計劃的實施提供了龐大的信息資源,已讓人眼花繚亂,而對于較核苷酸復雜得多的蛋白質及代謝物等的分析將是更大的挑戰。如何系統而詳盡地為公共數據庫中的信息加上注解,對這些復雜數據進行儲存和分析將成為系統生物學發展的瓶頸。
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【關鍵詞】新課程;生物學科;生命教育;途徑;方法
中學生物新課程標準明確提出了“培養學生熱愛大自然,珍愛生命,理解人與自然和諧發展的意義,提高環境保護意識”的教學目標和要求。可見,生命教育是中學生物教學的重要組成部分。另外,面對人類嚴重的生存危機和青少年個體生命意識不斷失落的現實,迫切要求教育要重視培養學生的生命意識和正確的生命價值觀,以此促進青少年向著健康、全面、和諧的方向發展。
生物學是研究生命現象及生命活動規律的科學,中學生物學新課程教冊包涵了豐富的生命教育內涵,具有實施生命教育特別的優勢。近年來,筆者利用這一優勢,在教學中從以下三個方面進行了探索。
一、挖掘生命教育內涵
培養學生的生命意識是中學生物新課程教學的重要情感目標。所以,教師要善于從教冊的顯性與隱性內容中挖掘生命教育內涵,探求生命教育的素材和切入點,滋養學生認識生命、欣賞生命、珍愛生命、敬畏生命以及體驗人與自然和諧統一的高尚情懷。如在學習《人的生殖和發育》一節時,我沒有嚴格按照教冊上的內容去講,而是播放了人從受精卵開始發育,到母親十月懷胎、分娩后哺育成人的整個艱辛過程的科教片作為輔助資料,讓同學們體會自己從無到有,從小逐漸長大的這十幾年是極其不易的,這期間又凝聚了母親多少的辛苦、勞頓和汗水,從而讓同學們感受到生命的來之不易而應該倍加珍惜,同時又增強了對母親的崇敬和感激之情。這樣,在傳授知識的同時很好地進行了生命教育和母愛教育,實現了科學知識與人文精神的有機結合。
珍愛生命是生命教育的最終目的。在生物教學中,不論是實驗課,還是開展課外實踐活動,教師都應身體力行,率先垂范愛護和珍惜各種生命,教育學生不攀折花木,遇到受傷動植物時應及時救治和保護,不隨意浪費和損害作為實驗材料的動植物。如在探究“魚鰭的作用”時,我讓學生充分討論既要讓實驗效果明顯,又要盡量避免對小魚造成傷害的最佳實驗方案——模擬實驗法,從而自然而然地滲透了生命教育,增強了學生愛護生命,珍惜生命的意識。又如在學習“飼養和觀察蚯蚓”一節內容時,首先讓同學們掌握了蚯蚓的生活習性,然后讓他們討論從實驗前到實驗后(包括采集蚯蚓,進行實驗,實驗后對蚯蚓的處理等)的全過程中可能對蚯蚓造成傷害有哪些方面,怎樣才能避免,最后再進行實驗。這樣,同學們在掌握知識、培養技能的過程中升華了珍愛生命的情感。
二、活化、延展教冊內容
生物教冊盡管包含了豐富的生命教育內容,但在教學實際中,教師要根據學生的年齡特征、情感體驗和已有的知識,想方設法搭建載體,創設契機去活化和延展教冊內容,才能取得更好的生命教育效果。如在學習《血型和輸血》一節內容是,我沒有直接去講授人的ABO血型及輸血的原則等知識點,而是將學生帶到多媒體教室播放了“5.12”汶川地震后抗震救災、生命大救援的紀錄片,讓學生靜靜體會生命存在的意義和拯救生命的神圣價值。在長達二十幾分鐘的影片觀看中,絕大多數同學被那痛失親人和搶救生命的畫面感動得熱淚盈眶……然后,我引入正課——生命對于一個人來說只有一次,人的生命是唯一不可替代和重新開始的,一個生命的消失,對于家庭、社會、他人帶來多大的痛苦,那么,我們在日常生活中應該如何保護自己,在突發事件中我們如何應急脫險和自救逃生;當一個人在生命拯救過程需要我們幫助和付出時,我們應該怎樣做?在獻血和輸血時我們應掌握那些知識……這樣,在活化和延展教學內容的同時,使學生既掌握了知識,又認識到生命的寶貴,增強了對家庭、社會的責任感,懂得了相互關愛的意義。又如我在講授《青春期》一節內容時,沒有像傳統教學那樣讓學生記住青春期的生理、心理特點等知識點,而是把我準備的青春期教育讀本《少男少女》分發給小組,并根據讀本內容讓同學以小組為單位填寫“情感直通車”問卷調查表,同學們通過自己答卷、歸納梳理問卷,整理成“我在青春期”的短文進行展評。通過這種方法,使同學們既正確認識了青春期的生理、心理等方面的重要變化,又增進了與父母溝通交流的意識,培養了正確處理同學間關系和沉著應對青春期這一特殊時期可能出現的一些心理問題的能力,樹立了積極向上,樂觀進取的生活態度。
三、開放教學課堂
生物學是實踐性較強的一門科學,生命教育實效的取得,離不開課堂教學這一主渠道,但更應注重學生的心理感受和情感體驗。所以,教師要努力將教冊內容轉化為學生的心理體驗,才會收到更大的效果。為此,我努力開放教學課堂,帶領學生走出教室,走進生活實際,走向大自然,在學生親身體驗中感受生命的真諦,領悟生命的偉大,體會人與自然的和諧之美。如在學習《保護生物的多樣性》一節時,為了了解生物的多樣性面臨的威脅及原因,我和同學們利用幾個星期日,實地考察了學校附近河流的污染情況,調查了學校所在地旅游景點——太白山植被破壞情況,觀察了一家淀粉廠的污水排放口,然后讓同學們分析造成環境破壞的主要原因,寫出調查報告,提出個人的建議與對策,并結合“3.12”植樹節、“4.22”地球日、“6.5”世界環境日 等一系列活動,讓同學們以“我是環保小衛士”和“給當地環保部門的一份信”為主題,開展墻報和書信比賽。同學們有的建言獻策,傾訴內心對環境破壞的擔憂和焦慮,有的以漫畫形式警示,告誡人們應該立即行動起來共同保護身邊的環境和各種生物,并立志從我做起,從身邊小事做起,保護地球,保護生命。
泰戈爾曾說過,教育的目的應當向人傳遞生命信息。這既是新課程背景下教育的價值取向,也是教育促進人的健康、全面、和諧發展的終極目標。作為基礎教育中的生物學教學,在傳授知識、技能的同時,必須滲透生命教育。只有讓青少年學會尊重生命,熱愛生命,認識到生命的崇高與偉大,才能面對各種困難和逆境,保持積極進取的人生態度和強烈旺盛的人生價值追求。
關鍵詞: 生命教育 生物課堂教學 滲透途徑
近年來,要求重視和加強“生命教育”的呼聲越來越高,國內外一些學者認為,人類若要避免經濟上、生態上及價值偏向上的危害,就必須從人的內心深處著手改變。從學校教育來看,就是要重視培養學生的生命意識,即要教育學生熱愛大自然,珍愛生命,使人與自然和諧發展。生命教育是生物教學的一根主旋律,如何讓生物課堂的音符在生命教育的旋律中翩翩起舞,美輪美奐,已成為當前生物教學研究的一大熱潮。本文旨在從自身教學工作出發,結合學生實際,初步探索如何在生物課堂教學中滲透生命教育。
一、引導學生熱愛大自然,欣賞生命。
自然界中生物的種類繁多、形態各異、色彩斑斕。在講授生物形態與結構等知識時,讓學生感受生物所具有的形態美、結構美;通過對生物結構與功能的統一和生物對環境的適應等知識的學習,讓學生感受生物及生物與自然的和諧之美,最終使學生感受或體驗生命之美,從而熱愛大自然,欣賞生命。
二、引導學生認識人與自然的關系,熱愛生命。
本世紀以前人們還沉浸在改天換地的豪邁氣概和從大自然攝取越來越多財富的激動心情中;但一夜醒來,忽然發現地球不是一個取之不盡,用之不竭的資源寶庫,它所蘊藏的資源是有限的,許多不可再生的資源是一去不返的。因此,我們必須認識大自然,保護大自然,必須清醒地認識到:人是大自然的一部分,大自然永遠是養育人類的母體,也是人類發展的最后界限。我在教授《生物與環境》和《生物圈中的人》時,指導學生對周邊的生態環境進行調查,認識生物與環境的關系,培養學生的環保意識,懂得人與自然應和諧發展,從而熱愛生命。
三、讓學生認識生命,感受生命的來之不易,領悟生命的奧妙,學會感恩。
講授人的生殖和發育時,組織學生觀看有關受精卵形成的錄像。該錄像中展示了4億個爭取和僅有的一個卵子結合的場面,在“艱難險阻”和“重重障礙”中,只有為數不多的能游動到卵子旁邊,其他大量的都因種種原因“夭折”在途中。而最終只有一個能和這個卵子結合形成受精卵,從而開始孕育一個新的生命。顯然,最后的這個是4億中最優秀最強壯也是最幸運的一個,因此每個生命都是最優秀的組合。這個錄像內容可以啟發學生,每一個人的生命在形成的過程中都是非常艱辛的,是來之不易的,而且每個人的生命都是這個世界上獨一無二的。課后布置家庭作業:“訪問母親”,了解母親在孕育自己過程中的心理和生理變化,體驗母愛的偉大,從而對父母心存獲得生命的感激,對自己生命更加珍惜,懂得感恩。
四、引導學生認識生命的短暫,珍愛生命。
生命是美好的。健康和長壽是每個人的愿望。然而疾病、戰爭和自然災害等不可抗拒的災害卻不斷地向人類襲來。更可悲的是許多人為的災難也在摧殘著鮮活的生命。,曾經給中華民族帶來深重的災難。今天,,像一個幽靈,正在悄悄地向我們伸出魔掌,威脅著許多風華正茂的青年,吞噬著那些深陷其中、不能自拔的人們的生命。鑒于此,對青少年進行珍愛生命教育是教師義不容辭之責。于是我在教學“健康地生活”內容時,恰到好處地滲透這個主題,讓學生知道了吸煙、酗酒的危害,認識了的種類,知道是致人成癮性極強的物質,吸毒會嚴重損害人的身心健康,吸毒和販毒嚴重危害社會的安定和經濟的發展,已成為世界性公害。所以,青少年一定要珍愛生命,遠離煙酒,拒絕,讓生命之樹長青。同時,結合教學內容,我還組織學生參加了學校舉辦的禁毒展覽活動。通過本次活動,學生進一步了解到對人身心健康的損害及對社會的危害,明確了健康地生活對生命的重大意義,從而樹立自覺抵制、珍愛生命的強烈意識。在學習“艾滋病及其預防”后,組織學生搜集資料,開展辯論會,使學生體會到生命逝去就在一念之間。通過這些活動會使學生有直觀感受,比單純的說教更有說服力。通過這些教育,學生的生命會增加“免疫力”,自覺抵制毒素的侵襲,進一步理解生命的可貴,所以要更加珍愛。
五、鼓勵學生認識生物多樣性,愛惜生命,樹立積極的人生觀。
生命教育的最終目的在于“愛惜生命”,真正地付諸行動就要在日常生活中從愛護生命做起,教育學生不攀折花木,不踐踏小草,不掏鳥窩,不欺負小動物,不食稀有的動植物,不浪費作為實驗材料的動植物,不浪費資源,不過度消費,使他們養成愛惜生命的習慣,在生活中真正體現人的生存意義和價值,樹立積極的人生觀。
六、引導學生承受挫折,接受磨礪,讓生命之花傲然盛開。
現在的中學生,心理承受能力力差,遇到挫折就灰心,不善面對逆境。要教育學生逆境當自強,堅信天生我才必有用,只要你有信心不懈努力,總有一天會展現自己的價值。在講授生命發展史時,讓學生體會學習科學家的堅韌不拔的毅力和鍥而不舍的科學精神,同時也體會到只有經歷苦難的生命才會有意義。在講《血液循環》發現的故事,《血液循環》的發現經歷了幾代科學家不屈不撓的研究,塞爾維特被當做“異教徒”活活燒死,哈維的理論被當時的權威攻擊認為是一派胡言,直到哈維逝世后的第四年,哈維的理論才被確認。引導學生承受挫折,接受磨礪,讓生命之花傲然盛開。
其實,生命教育僅僅依靠在生物課堂上進行是遠遠不夠的,還需要在很多學科教學中進行滲透,只有全方位地對學生進行此項教育,才真正有利于學生建立完善健全的人格,喚起學生尊重生命、珍惜生命和關愛生命的意識,摒棄漠視生命的潛在意識,從而有利于喚醒全社會人民對生命的守護意識。希望我們都能夠用真心守護自己和他人寶貴的生命,讓生命時刻綻放出它原本的美麗。
讓我們不斷探索,去把握生命的真諦。
讓我們共同努力,去增添生命的色彩。
讓我們一起攜手,去享受豐盈而燦爛的生命。
參考文獻: