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  • 生物科学的发展对中学生物课程的影响
  • 作者:人民教育出版社 课程教材研究所 赵占良 来源: 时间:2009-6-2 14:57:30 阅读次 【
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    生命科学的发展不仅影响到社会发展和个人生活的方方面面,对中学生物课程的改革,从课程理念到课程内容,乃至课程实施的过程和方法,也将产生深刻的影响。研究和反映生命科学的发展对中学生物课程的影响,对面向21世纪的课程改革具有重要意义。


        
    一、当代生物科学的发展及其在自然科学中的作用

     

    当代生物科学在朝着微观和宏观两个方面向纵深发展。在微观方面,主要是在分子水平上研究生命过程和现象;在宏观方面,主要是生态学的研究,特别是生物多样性的研究日益引起人们的关注。正如邹承鲁院士《生物学走向21世纪》一文所言,“当前凡是研究生命现象的学科,不可避免地要深入到分子水平去进行本质规律的探讨,这使分子生物学很快就渗入生物学的各个领域,改变了整个生物学的面貌;同时也对医学和农业科学及其应用产生了巨大的影响。生物学的全新面貌最突出地表现在出现了一系列新的分支学科,如分子遗传学,分子细胞学,分子分类学,分子神经解剖学,分子药理学、分子病理学,分子流行病学等等,影响到生命科学的所有领域,即使生态学、古生物学和分类学也不例外。……作为生命体基本单位的细胞,和作为生命活动最高形式的神经活动是现代生物学研究的最活跃的领域,但是今天,这两门学科由于采用了分子生物学的新的研究思想和新的研究手段而获得新的生命力,研究步伐大大加快,与分子生物学一起发展成为当代生物学研究的三大热点。”(《面向21世纪生命科学发展前沿》,广东科技出版社,1996p.20)。

     

    目前,自然科学正处在一个转变的时代。同19世纪末一样,自然科学的最基本的学科——物理学,当前也面临着一场深刻的革命。从对复杂系统(从生命体到宇宙)的探索中产生的物理学新思潮(非线性、非平衡态动力系统物理学、协同论、耗散结构、自组织、混沌等新理论和新概念)正改变着从牛顿以来的传统的科学思维方式。复杂系统是非线性的。在复杂系统中,以牛顿力学为基础的决定论的因果关系和叠加原则失效了。非线性理论的发展,正促使自然科学在方法论上发生从分析式思维到整体式思维的转变。“整体大于部分之和”,生命是生物整体活动的表现,而不是组成它的部分的性质的叠加。一些理论物理学家已经开始用新的物理学观点和数学方法来解释生命及其进化过程。脑和发育也成为他们竞相研究的对象。对生命和复杂系统进行探索的非线性科学正在自然科学各领域中兴起,逐渐汇成一股潮流。与此同时,对生命的研究反过来又向物理学提出许多新问题、新概念和新的研究领域。例如,贝塔朗菲的一般系统论、维纳的控制论等都是在研究生物学问题或受到生物学的启发而提出的。又如,随着人类基因组研究取得突破性进展,面对浩如烟海的遗传信息资料,如何通过分析和综合去破译遗传语言,从而阐明控制发育的遗传程序在染色体上的构建和操作规则,以及在进化过程中发生的变化,最终找到某种简明的数学形式来表述记载在DNA上的遗传信息是如何控制生物体的发育的,以及复杂性不断增加的动态过程,这无疑是对数学、非线性物理学和计算机科学的巨大挑战。从对生命和复杂系统的研究而出现的这一大趋势,将影响整个自然科学以及生物学本身的发展。正是在这种意义上,自然科学历史舞台上的角色将发生重大变化,生物学将成为引导自然科学向物质运动的最高层次突破的带头学科。

     

    在历史上,自然科学门类中的学科重心曾发生过由力学向物理学和化学的转移。而今种种迹象正预示着学科结构重心从物理学向生命科学的新的转移。新世纪学科重心的转移必定同解决人与环境的和谐、科学与人文的平衡、科学本身的系统整合有关。“生命科学研究领域有最适合滋生这种新科学启蒙思想的沃土。18世纪的启蒙思想在方法论上的特征有二:一是分析重建法;二是经验的原则。这两个特征支起的方法论框架,作为理性的象征极有利地推动了自然科学和社会科学的发展,铸成以物理学为学科结构重心的19世纪这个科学世纪。但现代科学的发展已表明分析重建法的局限性,它不再完全适合于科学的继续发展。新的启蒙运动的方法论特征很可能是以整体生成和经验原则支起的方法论构架。而这样的新科学启蒙思想核心正适合在生命科学领域内成长和发展。”(董光璧,科学系统整体发展趋势,《21世纪初科学发展趋势》,科学出版社,1996p.15)。

     

    二、生物科学的发展对课程理论的影响

     

    科学源于哲学。科学不仅具有认识论价值,而且不断影响着人们的世界观和方法论。课程理论是人们在一定的观念和思想方法指导下建立起来的,自然不可能摆脱科学的影响。

     

    以牛顿力学为代表的近代科学的思想方法体系广泛而深刻地影响了课程理论的构建。在牛顿和笛卡儿的世界观中,宇宙是机械性的封闭的宇宙,地球被视为巨大的机械系统中的一个齿轮,众多行星被视为巨大机器中的齿轮组,其运动可以钟表的精确来测量。“这些机械性隐喻不仅为现代科学——从外部力量推动的角度来考查——而且为我们称之为‘可测量的’机械的与科学的课程奠定基础。在这种机械性导向的课程中,目标是外在的,而且先于教学过程而确定;目标一旦设定,便要‘贯穿’整个课程。教师成为驾驶员(通常驾驶的是别人的车);学生最多是旅客,更糟的是成为被驱动的物体。这种机械性隐喻阻碍学生与教师之间进行有关课程目标与规划的有意义的交流。”(《后现代课程观》,小威廉姆 E.多尔著,王红宇译,教育科学出版社,2000p.38,这就使得课程学者难以理解杜威关于目标和目的来自于而非先于教学活动的观念,使教学成为教导的、指导的,而非援助的、帮助的、激励的或挑战性的、自然的自组织过程。

     

    在封闭的机械性宇宙中,同一起点将带来同一结局,同样的结果总是来自同样的原因,可预测性不仅可以得到保证,而且是完全的和绝对的。这种机械论的因果关系存在于拉普拉斯的决定主义、行为主义的刺激—反应原则、教育工作者对智商预见性价值的信念,以及教师对重复自认为重要的教学方法的信念之中,致使课程完全按照线性联系逐步累加的方式来安排,对于时间这个学习内容的相关变量只是从累加的角度予以对待,而不是将时间视为发展内在于任何情境之中的创造性潜能的必要的积极的成分,也未能考虑教学过程中的相互作用、动态性和复杂的次序形式。

     

    牛顿对课程产生影响的另一个形而上学概念是个别部分构成最终实在或自然的“建筑组块”,导致将课程视为一系列相邻单元的线性组合,而不是视为丰富的、开放的经验的多层次组合。

     

    随着生物科学和其他自然科学的发展,近代科学的世界观和方法论发生动摇。生物是多层次的充满非线性相互作用的自组织系统,同时也是开放的动态系统。作为学习主体的人,当然也具有生命系统的这种特性。与机器不同,生命体具有内在的发生编码。存在于DNA中的编码为未来的发展和经验提供指导。这意味着未来的经验和行为产生于现在的经验和行为。因此课程的设计应当基于经验的流动,而不是将学科、年级、教学计划以粒子的形式出现,应当发展一种更具有互动性和转变性的课程框架,构建一种鼓励学生以更多的洞察和更深的层次反思其学习行为的课程。

     

    生物学家认识到生命系统的自组织已经多年,但自组织理论用于设计课程还要经过艰苦的努力。“用自组织作为基本假设设计的课程与用学生只是接受者作为假设设计的课程有质的不同。对前者来说,挑战和干扰是组织和再组织存在的理由(皮亚杰的趋向再平衡化的‘驱动力’);对后者来说,挑战和干扰是应该尽快消除、克服甚至消灭的破坏性的和无效的特点。”(《后现代课程观》,小威廉姆 E.多尔著,王红宇译,教育科学出版社,2000p.227),在自组织的课程框架中,学生的挑战不仅不会威胁到教师的作用,相反,教师需要学生的挑战,以便在互动过程中发挥作用。在这种框架中,目的、规划、目标不仅单纯地先于行动,而且在行动之中不断调整。课程标准或教学计划应该采用一种一般的、宽松的、多少带有一定的不确定性的方式。随着教学活动的进行,目标的特定性通过师生合作而越加明确。

     

    总之,生物科学对课程(包括生物课程)理论的影响主要表现在思想方法上,并且正处于日益彰显的过程中。

     

    三、新世纪中学生物课程如何反映生物科学的发展

     

    (一)思考这一问题的出发点是全面提高学生的科学素质

     

    科学发展对课程的影响,根源在于科学发展影响到人类社会的各个角落,影响到个人生活的方方面面。社会的高度科技化,科技的高度社会化,在21世纪的中国将逐渐变为现实。这就需要提高全体公民的科学素质。能否提高全体公民的科学素质,于国家则关系到能否赢得国际竞争的挑战,于个人则关系到能否适应21世纪的社会生存和发展。因此,提高学生的科学素质,将成为基础教育科学课程改革的主要任务。随着生物科学在自然科学中地位的提升,生物课程对于提高学生的科学素质将越来越重要。

     

    关于什么是科学素质,国内外学者提出了不少大同小异的定义。《美国国家科学教育标准》认为,“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。”国内不少学者提出更为简明的定义,即科学素质包括科学知识、科学的过程和方法、科学态度、科学精神、科学价值观、科学的思维习惯和行为习惯。根据前面的论述可以看出,生物科学不仅在自然科学中的地位和作用不断提升,而且在认识论、方法论和世界观等方面都具有独特的价值,因此,生物科学课程对于全面提高学生科学素质是非常重要、不可或缺的。

     

    (二)课程内容中基础知识的更新

     

    随着科学的发展,科学大厦的基础也在发生变化。现代生物科学最突出的特点是,随着分子生物学的飞速发展,生物学众多分支学科的研究都都深入到分子水平,使得人们对生物学原理和规律的认识,越来越接近生命的本质;使生物科学在不断涌现新兴分支学科的同时,又逐渐在分子水平上走向综合和统一。细胞是生物体结构和功能的基本单位,关于细胞的结构和功能的研究,也愈益成为各分支学科研究的基础。因此可以说,生物科学的基础正在发生转移:从生物的形态结构和分类更多地转向分子生物学和细胞生物学。中学生物课程的基础知识也发生类似的转移,应当说是合乎逻辑的期待。正如有的专家指出的,应当从分子生物学的角度重新审视中学生物课程的内容。

     

    值得注意的是,基础知识的更新要适度。“科学虽不断地进化,但作为科学的基础知识总是相对稳定的,学科内容也就具有相对的稳定性和历史继承性。……‘暴风骤雨’式的、革命化的课程改革是不利于课程发展的。任何隔断课程自身发展历史的改革都是要付出历史的代价的。”(《国外中小学课程演进》,汪霞主编,山东教育出版社,2000pp279280)。

     

    1.国外中学生物教材基础知识的变化

     

    据《SCIENCE EDUCATION1999年第1期载文,1990年西班牙的生物学课程,已经从人体解剖和生理、植物学、动物学的融合演变为更加着重于分子水平、生态学和人类生物学的课程。分类学和动植物描述性的内容几乎在新课程中消失了,取而代之的是从生态学观点出发的关于生命统一性的论述,以及对生物多样性主要内容的学习。

     

    美国中学生物教材中分子生物学和细胞生物学的内容在不断增加。《Biologythe web of life》(Eric Strauss and Marylin LisowskiScott Foresman-Adison Wesley1998)一书中讲述的分子生物学和细胞生物学内容篇幅近200页,其中关于基因与肿瘤、基因的突变导致细胞增殖失控、致癌的环境因素等内容占了不少篇幅,这些内容是我国中学生物课程内容中所没有的。

     

    Biology——Living Systems》(OramHummerGlencoe Division of Macmillan/McGraw-Hill School Publishing CompanyUSA1994)与该书的1984年版相比,在细胞和分子生物学方面增加的内容有:真核细胞的进化,细胞周期的调控,基因定位,遗传咨询,跳跃基因,人类遗传学,分类的分子生物学依据等。这些内容大多是我国中学生物课程内容中所没有的。

     

    2.更新基础知识的具体建议

     

    1)适当删减动植物形态结构等描述性内容。考虑到义务教育的培养目标,初中阶段关于人体的结构和生理等内容不宜做过多删减,而动物的结构和生理的内容有不少与人体部分重复,可以做较大幅度的精简。

     

    2)根据初中学生和高中学生的认知特点,在初中生物课程和高中生物课程中不同程度地增加细胞学和分子生物学内容。在初中,细胞部分增加线粒体和叶绿体等细胞器的结构和功能,遗传部分增加DNA结构和功能的内容。考虑到学科之间的衔接,关于原子和分子等化学基础知识也应当纳入初中生物课程。在高中,增加细胞作为一个复杂系统具有整体性、动态性和自组织等特点的内容,分子生物学的内容不仅在遗传部分讲授,而且在分类、进化、生命活动的调节等方面渗透讲述分子生物学的观点、证据和方法。

     

    3)适当增加生态学内容。“重视协调人类和自然的关系已成为理科教育的重要特征”(《国际科技教育进展》,常初芳主编,科学出版社,1999p.84)。初中课程可多从生物圈的角度讲述生命现象,适当补充生物多样性,生物与生物之间、生物与环境之间相互依存和相互制约,生物与环境和谐统一、人与环境和谐发展等内容。高中阶段可增加生物圈的演化、人类活动对生物圈的影响等内容。这些内容对于学生正确认识人与自然的关系、建立可持续发展的观点具有重要意义。

     

    (三)加强科学探究活动,培养学生的科学探究能力

     

    科学的核心是科学探究。对于中学生来说,科学探究是指用以获取知识、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动,包括观察,提出问题,设计研究方案,获得实验证据,分析和解读数据,提出答案、解释和预测,把结果和结论告诉他人,等等。只有通过探究活动,学生才能真正认识到科学的历史和本质,譬如科学是人类探索自然界奥秘的一项不断变化的事业;科学需要实证、逻辑和怀疑;科学知识是人们对自然万物的合理的描述和解释,但都不是终级真理。只有通过科学探究活动,学生才能真正领悟科学家研究科学时运用的方法,并且在科学态度、科学精神、意志品质等方面得到潜移默化的培养。只有通过科学探究活动,才能培养学生的科学探究能力,为创新精神和实践能力的培养创造条件。

     

    1.加强科学探究活动的原则性建议

     

    从国内外有关文献来看,中学生能够做的科学探究活动,绝大多数是科学上已有定论的题目。因此,设计科学探究活动的目的不是让学生发现知识,而是体验科学过程,领悟科学方法,养成科学态度,发展科学探究能力。科学探究活动应当围绕这样的目标来设计,活动的价值要围绕这样的目标来衡量。这也可以说是新课程中科学探究活动设计的第一条原则。

     

    根据中学生的心理发展特点,科学探究活动的设计应当有一定能力梯度,这是科学探究活动设计的第二条原则。如初中可在初级水平上安排观察、调查、收集资料、实验、设计实验等活动,观察多为直接观察,实验多为定性实验;高中可在较高水平上安排这些活动,观察可多借助于一定的工具,实验可安排一些定量实验。

     

    因陋就简、低耗材、低成本,是科学探活动设计的第三条原则。

     

    鼓励师生结合当地实际,自主开发科学活动,是科学探究活动设计的第四条原则。

     

    2.国外教材中培养科学探究能力的内容

     

    国外中学生物教材中一般具有较多的科学探究活动,本文仅以一本美国教科书为例来分析,可供制订我国中学生物课程标准参考。

     

    Biologythe web of life》(Eric Strauss and Marylin LisowskiScott Foresman-Adison Wesley1998)中安排了丰富的科学探究活动内容,包括“调查研究(Investigate it)”38项,如测量酵母产生的CO2、建立协同进化的模型等;“做一做(Do it ”38项,如一般食物的pH是多少、种群减少的速率有多快等;“发现它(Discovery it ”38项,如鉴别预防皮肤癌的方法、测验您的记忆等;“想一想(Think about it ”38项,如怎样确定化石的年代、分析树木年轮等。

     

    本书将科学探究技能(问题解决技能,Problem-Solving Skills)分为以下几个方面:(1)观察和解读(Observation and Interpreting);(2)分析(Analyzing)(3)描述假设(stating a hypothesis)(4)整理和分类(Organizyng and Classifying)(5)建立概念地图(Making a Concept Map);(6)设计实验(Designing an Experiment);(7)进行类推(Making Analogies;(8)进行概括(Making Generalizations)。

     

    通过以上材料可以看出,这本教材中的科学探活动设计是有整体考虑的,对于培养学生的科学探究能力很有益处。

     

    (四)应当反映科学与技术的互动

     

    生物科学近些年来之所以突飞猛进,在很大程度上得益于技术的进步。同时,生物科学的发展又在不断推动技术的进步。基因工程等生物技术的产业化,人类基因组计划完成之后可以预期的基因诊断和基因治疗技术的日趋成熟,以及基因组学、脑科学与理化技术结合将催生的人工智能的开发,都说明这一点。因此,让学生在学习生物科学的同时,对有关的技术有所了解和关注,这对于使学生在热爱科学的同时,增强对技术的亲合感,形成较全面的科技意识,都是十分重要的。

     

    1.国外部分教材中反映相关技术的内容

     

    1)《Biology the web of life》,(Eric Strauss and Marylin LisowskiScott Fpresman—Adison WeslyUSA1998

     

    显微摄影技术(p.8),电镜技术,能源技术(未来的燃料,p.94, 人造叶绿体(p.98, X射线成像术(p.196),磁共振技术(p.196, 基因工程(p.209)DNA指纹(p.210, 凝胶电泳(p210, DNA序列分析技术(p.211),基因治疗技术(p.214)DNA探针(p.218),生物技术的安全性和伦理问题(219),地质年代测定的同位素标记技术(p.258),生物净化技术(p.346),组织培养技术(p.455)植物无性繁殖技术(p.456457),试管皮肤(p.712,人工肾(p.738),器官移植(p.784,羊膜腔穿刺术(p.812),绒毛膜绒毛取样技术(诊断胎儿疾病,p.812,正电子发射断层扫描成像技术(PET scan,研究大脑,p.39, p.830,废物处理技术(p.922, 等等。

     

    2)《Biology——Living Systems》(OramHummerGlencoe Division of Macmillan/McGraw-Hill School Publishing CompanyUSA1994

     

    正电子发射断层扫描成像技术(PET)(p.26),脑活动网络扫描仪(MANSCAN)(p.26),透射电子显微镜(TEM)(p.45),扫描电子显微镜(SEM(p.45),冷冻贮藏技术(p.111),培养人造皮肤(p.138),用生物发光技术检测对光起作用的物质(p.162),转基因生物(p.243),DNA指纹技术(pp271272),超声波扫描术(p.291p.294),绒毛膜活组织检查(p.293),胎儿镜(p.295),基因疗法(pp295296),放射性碳测定年代技术(p.331),钾—氩测定年代技术(p.331),发光测定年代技术(p.331),电子自旋共振技术(p.331),线粒体DNA分析(pp372373),试管婴儿(p.506),克隆动物(p.507),种子库(p.538),胎儿期离体外科手术(p.539),纤维镜(p.606),内窥镜(p.606),单克隆抗体(p.655),噪声自动控制(ANC)(p.724),人造四肢(p.751),害虫综合治理(p.850

     

    2.对我国课程教材中反映技术性内容的建议

     

    可以参考国外教材的有关内容,并进行适当增补,如无土栽培技术,食品保鲜技术,生态农业技术,消毒灭菌技术等。对这些内容应当侧重介绍其生物学原理和应用价值,而不是技术细节和仪器设备的工作原理。

     

    (五)应当体现生物科学技术与社会的关系

     

    随着生物科学的发展,生物科学技术对社会的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面:1. 影响人们的思想观念,如进化思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受,影响到人们的世界观乃至人生观和价值观。2. 促进社会生产力的提高,如生物技术产业正在形成一个新兴产业;农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。3. 随着生物科学的发展,将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。4. 促进人们提高健康水平和生活质量,延长寿命。5. 影响人们的思维方式,如生态学的发展促进人们的整体性思维;随着脑科学的发展,生物科学技术将有助于改进人类的思维。6.对人类社会的伦理道德体系产生冲击,如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等,都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。7.生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,如抗生素的滥用已经给许多人造成不可逆的伤害;转基因生物的大量生产会改造物种的天然基因库,可能会造成食物安全、生物安全和环境安全问题。

     

    理解科学技术与社会的关系,是科学素质的重要组成部分。因此,中学生课程中应当充实这方面的内容。

     

    美国中学生物课程非常重视有关生物科学和技术的内容。《美国国家科学教育标准》中关于科学内容标准分为八大部分:科学中统一的概念和方法,以探究为特点的科学,物质科学,生命科学,地球与空间科学,科学与技术,从个人和社会角度看的科学,科学史和科学的性质。其中反映科学、技术与社会的内容占两个部分。美国现行中学生物教材中,都设有与科学、技术和社会有关的栏目,如“Science Technology and Society”,Science and Society”,technology and Society”,”Biology and Society”等。下面仅以《Biology——Living Systems》(OramHummerGlencoe Division of Macmillan/McGraw-Hill School Publishing CompanyUSA1994)为例作简要的分析。

     

    这本教材中设有专门的“生物学、技术和社会(Biologytechnology Society栏目,内容丰富,大致可分为以下几个方面:1.介绍生物科学技术在社会中的应用,如“可循环利用的电池”、“冷冻贮藏技术”、“培养人造皮肤”、“用生物发光技术检测有关物质”、“DNA指纹——对付犯罪的新武器”、“性别选择”、“在子宫中治疗遗传病”、“用细菌治理污染”、“保护环境——珊瑚礁的死亡”、“美国的老年人占多大比例”等;2.介绍与健康的联系,如“纤维食物”、“胆固醇的量应该是多少”、“癌症的化疗”等;3.介绍与职业的联系,如“辐射技术员”、“细胞学家”、“生化学家”、“职业治疗师”、“实验室技术员”、“考古学家”、“微生物学家”、“森林技术员”、“海洋学家”、“营养学家”、“医生”、“农艺师”等;4.设置“论坛”,提出问题让学生讨论,如“近亲繁殖,有利还是有害”、“谁来决定安乐死”、“比较:要鱼还是要大坝”、“森林应该怎样砍伐”、“器官移植,谁决定”等。这些做法都是值得我们编制新一轮课程和教材借鉴的。

     

    (六)加强人文精神的培养

     

    科学技术迅猛发展,而人类精神领域的发展却相对滞后,导致了科学文化与人文文化的失衡,出现了道德、美学、政治、环境等方面的许多问题。“科学与人文自人类的黎明时期就是结合在一起的,人们感觉到它们之间的分离只是近400年来的事。实际上,总的来说,在人类历史的漫长道路上,两者是深沉而持久的伴侣,这是植根于宇宙的和谐和人脑的结构本性之中而且为人类幸福所必需的。……科学与人文的关系的实质是真与善的关系。真与善的关系具体化为科学理性与道德理想的关系问题。尽管科学与道德是独立的,但在一定条件下两者总是相互影响的。当涉及历史的和心理的动力时,科学需要以道德标准为基础;而在涉及规范的实现时,道德就不得不依赖科学了。虽然,事实和关系的科学陈述不能产生伦理的准则,科学理论的内容本身造不出个人行为的道德基础,但是逻辑思维和经验知识却能使伦理准则合乎理性。”(《21世纪初科学发展趋势》,科学出版社,1996pp13,14)。现代社会呼唤人文精神,人类在追求高度发展的物质文明的同时,必须充分重视情感、审美、道德等方面的发展。

     

    中学生物课程在人文精神的培养方面具有独特的价值。与其他自然科学相比,生物科学因为研究的是活生生的生物(包括人),以及生物与环境的关系,所以更具人文性。人类基因组研究及其应用前景、转基因技术、克隆技术、试管婴儿、器官移植等,已经对人类社会的现有伦理道德体系产生了冲击,因而产生了对本课程加强人文精神教育的更为迫切的需求和更为丰富的素材。此外,生物学课程在美育、可持续发展观点教育等方面也具有不可替代的作用。

     

    中学生物课程可以通过对丰富多采、生机勃勃的生物界的文字描述和图片展示,唤起学生热爱自然、珍惜生命的情感;引导学生欣赏生物界普遍存在的外在自然美(如生物的形态、结构、色泽、运动),内在和谐美(如细胞内各种代谢活动的协调),生物科学理论或模型的科学美,科学家在追求真理过程中表现出的人格美,提高学生的审美情趣和审美能力;引导学生正确看待生物伦理学问题,把生物学教学置于社会和文化的广阔背景中;帮助学生建立可持续发展的观点,树立责任意识,学会关心社区、国家乃至全球的发展,把个人发展与社会发展密切联系起来。只有把科学知识的教育与人文精神的培养有机地结合起来,才能使学生得到全面发展。

     

    国外有些生物新教材中设有“生物科学与艺术”、“生物科学与文学”、“生物科学与历史”等栏目,选材精到,趣味盎然,融科学与人文于一体,值得借鉴。

     

    (七)整合学科知识体系

     

    200年来,生物科学从描述性科学阶段,经过实验科学阶段,已经进入分子生物学阶段,而人类基因组的研究又将开辟生物科学发展的新时代。学科知识体系在急剧膨胀,对中学生物课程的知识体系提出了新的要求。当然,中学生物课程不可能容纳科学前沿的全部成果,但是,也不应当不为所动。加之推进素质教育的要求,课程中知识性教学内容的总量应当适当缩减。这就决定课程中学科体系的整合成为历史的必然。

     

    学科知识体系的整合似可考虑按以下原则进行:1. 从当代生物科学发展的高度重新审视现行课程内容。2. 综合考虑学科知识、社会需要和学生发展之间的关系。从建立完整的知识结构出发是必要的,但是现实社会中应用范围很窄、对学生的发展价值不大的内容,应当删减。3. 应当符合学生的认知规律。4. 应当注意与小学科学课程的衔接。5. 应当注意与“体育与健康”等课程的横向联系。

     

    具体来说,初中应适当删减生物的形态结构和分类的知识,现行初中生物教学大纲中动物部分逐门逐纲讲述动物类群的内容应当大大压缩,可并入生物的多样性中简单介绍,即打破传统的进化体系。应当加强与人们的日常生活紧密联系的内容和生态学内容。高中应当将必修课与选修课的教学内容统筹考虑。必修课可侧重讲述普通生物学的基本常识,适当降低学术性,加强实用性;选修课可侧重讲述分子生物学和生物技术。

     

    (八)适当反映生物科学新进展

     

    生物科学新进展如雨后春笋,层出不穷。中学生物课程不可能也不应当全部反映。但是,让学生对一些重大进展,特别是一些关系到人类生存和发展的重大进展有所了解,毕业后能够大致看懂大众传媒上的有关报道,还是十分必要的。这样做既能使学生消除对科学前沿的隔膜,又能使学生认识到生物科学的价值,激发他们学习和研究生物科学的志趣。课程标准上可以不对讲述哪些新成就做过死的限定,而是提出这方面的要求,由教材编写者和教师随时补充,更鼓励学生自己收集和交流这方面的信息。 

     

    综上所述,生物科学在20世纪的迅猛发展,对中学生物课程从课程理论到具体内容都产生了广泛而深刻的影响。如何在我国中学生物课程改革中适当反映这些影响,使课程更加符合提高学生科学素质的需要,有许多问题需要研究。本文只是在专家咨询和文献调查的基础上,对这些问题进行了粗浅的分析,提出了初步意见,仅供课程标准研制组参考。当然,学科特点及其发展只是课程设计要考虑的一个因素,而学生的发展和社会的需要更是值得课程设计者特别关注的,本文因课题任务所限,在此就不再赘述了。

     

    参考文献

     

    1)李宝健主编. 面向21世纪生命科学发展前沿,广东科技出版社,19961539 329344

     

    221世纪初科学发展趋势课题组. 21世纪初科学发展趋势,科学出版社,199661790100290297

     

    3)小威廉姆 E.多尔著,王红宇译.后现代课程观,教育科学出版社,2000:365264119142154221247

     

    4)顾志跃 .科学教育概论,科学出版社,1999:5393

     

    5)中国科学院.2000科学发展报告,科学出版社,2000:3037150154,8387

     

    (6) 汪霞主编.国外中小学课程演进,山东教育出版社,2000:279280

     

    (7) 常初芳主编. 国际科技教育进展,科学出版社,199984

     

    (8)美国国家研究理事会. 美国国家科学教育标准,科学技术文献出版社,199928

     

    (9)孙显元主编. 现代国外自然科学家哲学思想,安徽科学技术出版社,中国科技大学出版社,1991289310

     

    (10) Oscar Barbera et.,Biology Curriculum in twentieth-century Spain, Science Educatoin, 1999,Vol.83,No.197111

     

    (11) Eric Strauss and Marylin Lisowski. Biologythe web of life,Scott Foresman-Adison WesleyUSA,1998

     

    (12) OramHummer. Biology——Living System, Glencoe Division of Macmillan/McGraw-Hill School Publishing CompanyUSA1994

     

    *本文为国家基础教育课程改革项目《中学生物课程标准的研究与制定》的子课题研究成果

     

    (连载于《生物学杂志》2002年第4期和第5) 

    2009-05-07  人教网
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