原创《生物科学专业生物科学史和新进展的课程设置》
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【摘
要】生物科学史是培养科学与人文素养的主要途径.生命科学专业开设“生物科学史与新进展”课程,目标是培养学生成为未来合格的中学生物学教师.“生物科学史与新进展”课程的设置需要遵循以学科或知识点为主线、以人文素质教育为主线和以科学精神为主线的原则.
【关键词】生物科学；生物科学史与新进展；课程设置
【基金项目】本文系河南省教师教育课程改革研究项目“‘生物科学史与新进展’课程设置与中学生物科学史教学的适应性研究”（编号：2017-JSJYYB-014）的研究成果.
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）29-0060-02
《普通高中生物课程标准（实验）》明确提出“要重视生物科学史的学习”.“科学是一个发展的过程,学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学本质和科学研究方法,学习科学家献身科学的精神,这对提高学生的科学素养是很有意义.”2014年3月,《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》将培养学生的核心素养摆在深化基础教育课程改革、落实立德树人目标的基础地位,成为我国新一轮基础教育课程改革的灵魂.科学素养是培养学生的核心素养之一,主要指通过不断的学习和实践获得学识、品德、技能或技巧,以及在科学研究工作中体现出来的科学道德、科学精神和创新能力等.
生物科学史讲述生物学家探索生物科学知识和规律的来龙去脉,蕴含着丰富的科学方法、科学态度、科学思想和科学世界观等.通过生物科学史的学习,使学生体会到生物学家在科学研究过程中的艰辛,领悟科学家的思维方式与科学方法,体会科学家不断深化对问题认识的过程和科学探索的精神,形成生命科学研究需要具备的科学思维,从而培养学生的生物科学素养,激发学生的学习兴趣.由此可见,中学生物科学史的教授和学习为培养学生良好的科学素养、高尚的科学道德以及创新的研究思维和研究方法奠定基础,我国现行的高中生物学教材中有大量的生物科学史内容,涵盖科学家史、科学研究史、科学成果史和其他方面等4个领域,因此,对于培养未来中学生物学教师的生物科学专业来讲,在本专业的培养方案中增设“生物科学史与新进展”课程尤其必要.河南大学生命科学学院针对当今中学教育中对生物科学史教学的需求,率先在生物科学专业高年级学生中开设“生物科学史与新进展”课程,由学院里不同专业研究领域的学者担任讲授教师,探索有利于培养师范专业学生生物科学史素养的课程内容设置模式,并取得了良好的教学效果.
一、课程设置原则
1. 以学科或知识点为主线安排课程
任何课程的学习都是以学习知识、掌握知识为培养目标的,生物科学史的学习也有同样的培养目标——使学生掌握生物学科基本的理论知识,并内化为自己知识体系的一部分.在安排“生物科学史与新进展”课程内容时,应充分考虑培养学生掌握学科知识点的教学目标,以该学科或知识点为主线安排教学内容,使某一部分的讲授变为一个系列、一个整体,使学生从该学科或知识点的来源上理解、掌握.现代生物学对基因的认识和理解经过了漫长的过程,并且对该知识点的理解还在不断的补充和完善过程中,因此在对基因概念、功能等相关学科知识点发现史与最新进展的讲授时,除了讲述孟德尔发现遗传学三大定律的研究过程和思考过程之外,还添加了摩尔根对基因和染色体关系以及相关定位的研究与思路历程,并从比德尔对玉米、果蝇和粗糙脉孢霉的研究讲起,直到他提出“一个基因一种酶”的基因概念,最后回归到DNA双螺旋结构模型的发现和提出.该部分的讲述不单单讲授沃森和克里克在提出DNA双螺旋结构模型过程中两个人相互交流和合作的过程,还讲授了两个人的知识背景体系（一个物理学、一个生物学）对该模型提出的相互补充作用.另外,还要讲述该模型的主要内容,并讲述威尔金斯和富兰克林在这个过程中的重要贡献,以及DNA双螺旋结构模型之所以能提出的理论基础,如查伽夫原则,最后讲述现在对基因的认识以及人类基因组计划获得的对基因的新的认识等.所有内容的设置和讲述使基因这个学科知识点在讲授过程为一个系统、完整的“遗传-基因-DNA分子结构”模块,从而使学生在学习生物科学史与新进展时体会到研究者所需要的专业理论知识和思维变化,进而意识到从事生物科学研究工作所必须具有的专业理论知识和基本的科学素养.
2. 以人文素质教育为主线安排课程
教育的本质就是培养人,培养全面发展的人.人文素质教育的目标就是培养学生对于人的生存目的的正确理解和认识,教会学生“做什么的人”“怎么做人”,从而使其很好地处理人与人、人与社会、人与自然之间的关系,提高个人的整体素质,实现个人的全面发展.2003年颁布的《普通高中课程方案（实验）》培养目标中提出：使学生初步形成正确的世界观、人生观、价值观,具有初步的科学与人文素养.这里的人文素质是指热爱祖国,热爱中国,自觉维护国家尊严和利益,具有社会责任感,能正确认识自己,尊重他人,学会交流与合作,具有团队精神,初步具有独立生活的能力.目前,高中生物教材中对生物科学史内容的大量安排和设置体现了人文素质教育的内容,有利于培养学生的辩证唯物主义观点、爱国主义热情以及问题意识、科学精神、创新意识、社会责任感和团队意识.
1965年,我国生物化学家第一次在世界上人工合成牛胰岛素,并且具有生物学活性,表明我国生物学家做出世界级的科研成果,极大地增强了民族自信心和自豪感.该成果由中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位多位科学家一起协作共同完成,体现了我国生物学家在研究过程中的团队协作精神和创新意识.1982年,我国生物学家又首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸,对于揭示核酸在生物体内的作用,对于理解基因、遗传与其他生命现象之间相互关系具有重要的理论意义,同时又带动了在生产实践中对核酸类试剂、工具酶以及核酸类药物（包括抗肿瘤药物、抗病物）的研制、开发和应用.在新的世纪,施一公教授放弃美国普林斯顿的终身讲席教授职位回国,全职到清华大学工作,从事结构生物学的研究工作,从而使我国在生物大分子结构的解析研究中处于世界前列.对“3.6埃的酵母剪接体结构”和“mRNA前体剪接的结构基础”的研究被称为“诺贝尔奖级别”的研究,该研究首次使科学家看清楚剪接体如何将mRNA前体加工成mRNA,并阐述了剪接体对mRNA前体进行剪接反应的基本工作原理.“生物科学史与新进展”课程中该系列内容的设置和讲授使学生体会到科学家强烈的爱国主义意识、团结协作的精神以及不断探索、不断创新的科学意识.
3. 以科学精神为主线安排课程
生物学科是一个需要实验证明其理论知识的学科,在实验过程中,不仅需要研究者熟悉和掌握理论知识,更重要的是具有良好的科学精神以及为人类健康和社会发展奋斗的奉献精神,具有创新意识和实事求是的科学道德.回顾整个生物科学的研究历程,我们经常能发现生物学家所具有的优良的科学精神、求真务实的科学态度和坚持不懈的探索精神,因此,在安排“生物科学史与新进展”课程内容时,通过讲述不同生物科学家的研究经历,展现他们不屈不挠、坚持不懈的研究过程,从而培养学生良好的科学精神.
在朊病毒的发现过程中,作为医生的盖达塞克和布鲁希纳首先看到患者们的痛苦症状,产生强烈的降低患者痛苦、促进患者康复的人文关怀精神,并且前仆后继,不顾一切地选择所有科学家都没从事过的研究领域,具有强烈的创新意识.盖达塞克曾说过这样一句话：“如果你喜欢到未开化的地区去探险,那么,你有可能获诺贝尔奖”,实质上讲的就是科学研究要选择选择原创性的、没有被人研究过的领域.盖达塞克选择研究方向后,数十年如一日地放弃美国舒适的生活来到巴布亚新几内亚,与患有“库鲁病”的当地土著居民一起生活、同甘共苦,从检测怀疑的致病细菌、病毒开始,到怀疑当地饮食中微量元素的缺乏,直到最后才发现真正的致病源在于部落的祭奠习俗——食用死者的大脑.由于在当地居住的时间过于长久,盖达塞克的同事曾经就半开玩笑地说他自己就患上了这种疾病.在盖达塞克这种坚持不懈、不畏艰苦、求真务实的科学精神指导下,他终于揭开了“库鲁病”在当地流传的机制,并提出降低该病流传的方案,从而降低该病的发病率.布鲁希纳最早是在医院实习时看到海绵样脑病患者的痛苦,由于对该病的病理机制还不清楚,更谈不上治疗,由此当时就立志于探索该病的发病机制及治疗方法,降低患者的痛苦.研究期间,布鲁希纳不断思考、探索,创新和改进试验方法和技术,更换实验动物,最后才探明导致该病产生的是一种不同于细菌和病毒的新型致病菌——朊病毒.该发现阐明了一种疾病发病的新机制,补充和完善了人类对疾病的新认识,由于其原创性的发现,在1997年独享了该年度的诺贝尔生理学医学奖,这是近10年间第一次由独自一人获得该奖.
二、研究意义
生物科学史讲述了生物科学家研究生命现象、获取生物学知识的整个历程,并展现了研究过程中科学家所经历的艰苦历程和心理轨迹,坚守的科学道德以及在研究过程中如何利用原有的知识储备和科研经验产生创新性的科研思维和方法.由此可见,生物科学史的学习有利于培养学生理解和掌握本学科的理论知识和良好的科研习惯、方法,获得基本的科学素养,形成良好的科学道德.因此,在生物科学专业安排“生物科学史与新进展”课程内容时,应以学科或知识点、人文素质教育和科学精神为主线安排,使某一部分科学史的讲授和学习成为一个具有内在联系的系列,这样有利于师范专业学生把握生物科学史培养目标,成为合格的中学生物学教师.
参考文献：
[1] 教育部.关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见[Z].教基二[2014]4号,2014-4-8.
[2] 郑雅国.利用生物科学史培养学生的生物科学素养[J].福建基础教育研究,2016,(5):103-104.
[3] 王少娟,赵桦.让生物科学史教育渗透于教学之中[J].教学实践,2017,(2):234.
[4] 王国庆,杨茂林.对高中生物学教材中生物科学史的价值取向分析[J].生物学教学,2016,41(9):4-6.
[5] 吴继平,胡欣璐.通过生物科学史教学培养学生人文素养[J].生物学教学,2016,41(1):13-14.
（编辑：秦俊嫄）
课程设置论文参考资料：
括而言之,此文是一篇关于对不知道怎么写科学史和课程设置和课程设置研究论文范文课题研究的大学硕士、课程设置本科毕业论文课程设置论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
