• STS理论在生物竞赛中的应用

     

      STS是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)三个英文单词首字母的缩写,STS教育即“科学、技术与社会”教育。其目的是为了研究如何把科学技术和社会有机地结合起来实施教育,重视科学技术在社会生产、生活和发展中的应用。其内容按国外学者及我国苏州大学的意见,大体有这几方面:突出科学和技术的社会环境;知识的使用;问题解决技能;逻辑推理和做决策的能力;伦理和价值观;面向未来的教育。这已成为当前各国教育改革中的一种新的科学教育思想。
    中国论文网 /9/view-3478119.htm
      STS教育强调参与意识的培养与训练,多强调科学、技术、社会兼容。在科学和技术的关系上,比以往更多地重视技术教育,在科学和社会关系上,强调价值取向,在基本理论与实际的关系上,重视从问题出发进行学习,在普遍的素质教育与对高级专门人才的培养上,强调素质教育[1]。
      生物竞赛是围绕国内生物初赛、联赛、竞赛和国际生物奥林匹克竞赛的辅导、培训、选拔、考试等系列活动统称。生物竞赛教育功能的实质就是素质教育。人的综合素质的全面提高是社会发展的一般要求和趋势,尤其是当前人类已经迈入知识经济社会,提高人的综合素质尤为迫切。作为我国未来社会建设和发展中坚力量的中学生,提高生物科学素养是非常必要的。近几年我省专业辅导老师在生物竞赛中积极探索和实践STS教育思想,不断丰富自己的知识并改善授课策略,提高了学生对科学、技术与社会的相互作用问题的认识,促进了学生在知识、能力、品德等方面的综合发展,取得了可喜成绩。下面就生物竞赛中如何渗透STS教育思想谈几点认识。
      一、关注社会需求,了解生物科学新进展
      生物学是一门基础应用学科,生物科学的新进展如雨后春笋层出不穷。无论是微观方面的细胞、分子,还是宏观方面的地球环境、资源,都在发生日新月异的变化。教师在授课过程中基于教材但不局限于教材,适时引入国内外科学技术领域与生物相关的社会热点,让学生看到科学知识在生产及生活各方面的应用,不仅拓宽了学生的视野,还可以激发学生的学习兴趣,形成自觉渴求新知识的意识。作为辅导生物竞赛的中学教师,在教学过程中结合相关教学内容,适当地增加有关生物科学技术及其应用的教学内容,让学生身在教室却时刻能感受自己所学知识与社会发生的内在联系,无疑为学生的学习注入了新的动力。如讲授“基因的本质”时,在讲述DNA分子的结构及其蕴含的遗传信息的内容后,使学生认识到每个人的DNA都不完全相同,可增加介绍DNA指纹技术,运用该技术,刑侦人员从犯罪现场获得的血迹,甚至于一根头发等样品,就可以进行DNA指纹鉴定,从而确定罪犯;进行“基因突变及其他变异”的教学时,在讲到由于遗传物质改变而引起人类遗传病的类型及预防时,可向学生介绍人类基因组计划研究最新进展,通过该计划,人类可以清晰地认识到人类基因的组成、结构、功能及其相互关系,相应的提出在基因水平上达到治疗疾病的目的(即基因治疗),比如运用基因疗法,给糖尿病患者的细胞中注入胰岛素的基因,使他们自己能产生胰岛素,而不必每天注射;讲授“细胞的全能性”内容时,用植物的组织培养过程作为例子帮助学生理解这部分内容时,可增加介绍植物细胞工程技术和克隆技术,以及该技术的应用,包括高效抗癌药物紫杉醇的大量生产,人工种子的获得及应用,克隆动物,单克隆抗体等。
      二、结合生产实际,重视生物技术开发应用
      STS教育的基本精神在于把科学教育与社会发展、社会生活结合起来,使学生认识到科学技术对于生产生活的作用,从而培养学生热爱科学、热爱生活的情感,从知识和情感上都得到满足[2]。因此在教学中渗透STS教育思想,使学生认识到科学知识的使用能够创造新的技术,技术的应用有利于社会的进步、环境的改善。如围绕“酶”的教学,利用果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶,介绍果胶酶能提高果汁产量,使果汁变得清亮;加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力;含酶牙膏可以分解牙缝中的细菌,使牙齿亮洁,口气清新;消化不良时可以服用含多种消化酶的多酶片。讲授“光合作用”时,可介绍温室栽培,并发动学生探究如何通过控制光照的强弱、温度的高低以及改变作物环境中的二氧化碳的浓度,来提高作物产量。进行“生态系统的能量流动”的教学时,在学生明确了能量流动的过程及特点以后,引入生态农业的介绍,实现了对能量的多级利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
      三、面对疑难问题,倡导合作和探究性学习
      STS教育注重合作学习,整个教学过程以学生为中心,教师是教学过程的参与者和组织者,是学生学习的合作者、指导者和服务者[3]。教学过程既是学生解决问题的过程也是学生生活的一部分。在教学过程中将学生分成若干人数的小组,以小组为单位进行互帮互助的学习,让学生自主构建知识体系,在自主、合作、探究学习中成长。小组学习让学生由被动变为主动,把个人自学提出疑问、小组交流互助解答、教师指点知识升华等有机地结合起来。特别是在分组讨论中,组内成员相互合作,学生的聪明才智和个性潜能得到最大限度的发挥,体现了学生的主体作用;小组之间合作、竞争,激发了学习热情,最终使学生在互补促进中共同提高。学生无论是在知识、技能方面,还是在能力方面都能得到发展,应试能力得到提升,其综合素质也能上新台阶。如“生态学”部分的教学中,学生小组合作,对这部分进行了归纳,建构知识体系如下图所示:
      “节肢动物门”部分的学习中,学生通过对甲壳纲代表动物鳌虾进行鳌虾进行解剖,结合小组讨论,对鳌虾的附肢进行了整理和小结:
      螯虾的附肢
      第一体节一对附肢完全退化,其余各体节即使愈合也保留一对附肢,共20体节、19对附肢。
      四、培养参与意识,提高决策能力
      “参与”和“决策”是STS教育思想的重要体现。学生在学习课本知识的同时,引导学生不是把自己关在教室里“一心只读圣贤书”,而是把自己置身于现实世界中,关注与人类生存和发展有密切联系的环境、人口、资源、粮食等重大问题,利用所学知识去解答当前社会出现的现象、发生的问题[4]。如上“环境保护”这节课时,首先将收集到的一系列数据呈现给学生,让学生意识到我国森林覆盖率低,且每年随着环境污染进一步减少;然后让学生思考以下问题:我国政府为什么把环境保护列为国家的基本国策?我国很多地方环境恶化的原因是什么?结合本地区的实际,搞好环境保护,有哪些具体方法和途径?这样就有利于学生的参与和决策。学生在参与和决策中获得的不仅仅是知识,还有对知识的运用,并能深刻认识到科学知识的价值。学生在解决与课本知识相关问题的同时,摒弃学习竞赛知识只为升学而学的功利思想,而是真正理解通过该学科知识的学习,有助于解决人类自身的问题。如“细胞呼吸”教学中,可安排学生制作果酒。制作前,先组织学生查找资料,让学生了解酵母菌的兼性厌氧生活方式,理解发酵需要一定的条件,传统发酵方法,发酵技术中所使用的酵母菌的来源,然后组织学生讨论,在发酵过程中,如何保证发酵液不受污染,如何控制好温度,遇到这些问题时,鼓励学生思考并解决,整个过程中,教师一直扮演观察员的角色,全部由学生决策。以下为学生设计的实验:

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