生物科学与社会模块的解读

1“生物科学与社会”模块的解读方红峰浙江省教育厅教研室“生物科学与社会”是高中生物学课程的3个选修模块之一，该模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用，较全面地介绍了生物科技在社会中的应用，可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用，适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。1学生学习本模块的目的意义迅速发展的现代生物技术已被广泛地运用于人类生产生活的各个领域，不仅极大地促进了生产力的提高，而且深入到社会的各个领域，深刻影响着人们的意识。生物科学和技术的迅猛发展，极大地提高了物质生产的效率。例如，粮食新品种的发现和培育，使粮食产量显著增长。再如，由于病毒学、细菌学和酶学取得了决定性的进步，生物工艺学出现了飞跃，可以利用培养细菌、酵母和细胞，控制其新陈代谢和生物合成能力，从而合成特定的物质，使得药物、食品等的生产方式发生巨大改变，效率极大提高。但是，科学技术的迅猛发展，也产生了资源浪费、环境污染、生态平衡遭受破坏等问题，人类的生存受到严重的威胁，甚至还会带来人际关系的淡漠，伦理道德水准的下降等负面作用。因此，人们不再盲目地崇拜科学技术，不再相信科学技术的进步能自动地解决我们所面临的一切问题，而是认为科学技术深刻影响着社会，科学技术的发展要受到社会、文化和经济等因素的制约与影响，科学、技术和社会之间是一个非常复杂的动态的互动关系。作为提高公民生物科学素养为目的的高中生物学课程，《标准》认为应当帮助学生理解他们所生活的世界，以及在为他们将来成人生活和工作的准备中起重要作用。因此，生物学教育应当强调对生物科学和生物技术的全面了解，这不仅包含理解生物科学思想，发展科学探究能力，还包括理解生物科学和技术对社会的贡献以及社会对生物科学和技术发展造成的影响，乃至认识生物科学教育对个人的价值。设置本模块的目的就是帮助学生较全面地了解生物科学和技术应用的现状以及发展前景，引导学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术；帮助学生体会到生物科学与人类社会、与他们的日常生活密切相关，并对科学、技术和社会的相互关系形成正确的认识。惟有如此，才能够引导学生关心社会利益问题，以及意识到作为社会中的一员应对社会承担的责任；才能帮助学生在面对日常生活中的生物学现象。事件和问题时，能运用生物学相关的原理和科学方法做出判断和决策。2本模块内容要求的阐述2本模块下设4个主题，分别是“生物科学与农业”、“生物科学与工业”、“生物科学与健康”和“生物科学与环境保护”。每个主题都是一个相对独立的部分，各个主题的要求如下。2．1“生物科学与农业”主题农业是人类最早从事的一种劳动。纵观历史，在初始阶段，人类主要是通过游猎和采集野果，在自然界中寻找动物和植物作为食物。经过几千年的狩猎和采集后，人类学会了种植植物和圈养动物，以提供稳定的食物和供养更多的人口。同时，逐渐形成了耕作、灌溉、施肥等促使作物生长的作物栽培技术，以及捕获、驯化、育种和饲养等动物养殖技术。随着时间的推移，围绕着如何提高农业生产的效率方面发展出越来越先进的技术。通过本主题的学习，我们希望学生能理解：人类通过繁殖控制、现代生物技术育种、植物病虫害防治、动物疫病控制等技术使农业生产效率得到极大的提高；由于环境问题的日益严重，人们又不断地探索和采用与环境更为和谐的农业生产技术──绿色农业；设施农业是多种技术的集约使用，是农业现代化的必由之路。《标准》认为，认识和理解生物科学和技术在农业生产中的作用，对帮助学生理解生物科学、技术和社会之间的互动关系具有十分重要的意义。因为，农业生产效率的提高，不仅为社会提供了丰富的农产品，还使直接从事农业生产的人口迅速减少，并改变着社会的分工和人们的生活。《标准》建议教师组织学生开展实地的调查、讨论和参观活动，增强学生的感性认识，以加深对内容的理解。如通过调查当地一种农作物病虫害的防治措施和效果，帮助学生理解植物病虫害的防治原理和技术；通过参观设施农业，认识生产流程的设计过程，了解现代农业发展的方向，并关注农业生产效率提高所造成的影响。2．2“生物科学与工业”主题生物科学和技术在工业方面的应用早期主要集中在酿造工业，旨在利用微生物发酵获得食品和原料等产品。随着大规模纯菌培养技术的发展，尤其是在抗生素工业的带动下，发酵工业和酶制剂工业大量涌现，发酵技术和酶技术被广泛用于食品、医药、化工、制革和农产品加工等产业。分子生物学的迅速发展，使得人类能将一种生物的基因转移到另一种生物体内，改变生命的形式，产生了现代生物技术，并在医药、化工、材料采矿、能源等工业得到广泛的利用，推动一系列新产业群的发展。另外，生物科学和技术在仿生工业方面也获得极大的成功。设立本主题的目的就是希望学生能理解：人类利用微生物发酵生产各种食品，并发展出大规模生产的技术；酶具有高效的催化能力和高度专一性，经过固定化等技术处理，酶在工业生产中已得到广泛利用；通过基因工程技术，利用工程菌发酵能生产多种人用蛋白质药物和疫苗。由于学生可能对生物科学和技术在工业中的应用比较陌生，因此，《标准》建议教师应结合生活中使用到的生物科学和技术产品进行教学，以多种方式向学生提供丰富的信息，引导学生关注相关技术在本地工业中的利用。32．3“生物科学与健康”主题生物科学和技术在人类保健和健康事业中有着最直接的利用，迅速发展的生物科学和技术使得在疾病预防、诊断和治疗等方面不断发展出新的技术和手段。考虑到在初中阶段，学生对有关疾病预防方面的内容已经有相当的了解，为此，着重介绍生物科学和技术在疾病诊断和治疗等方面的一些应用。通过本主题的学习希望学生能理解：避孕的原理和方法；基因诊断技术是一种全新的技术，它能提供与疾病有关的基因以及这些基因预示可能存在的危险等方面丰富的信息；随着对免疫系统认识的深入人体组织和器官的移植变得越来越普遍，不为免疫系统排斥的新型耐用材料也不断地被开发出来；人工授精、试管婴儿等生殖技术解决了不孕问题，但也引起伦理上的讨论；基因治疗能改进许多疾病的治疗途径，并处在不断地发展成熟之中；由于自然选择的原因，滥用抗生素会导致细菌抗药性的增强。教师应根据学生的年龄特点，创设学习情景，组织学生开展相关问题的深入讨论；应利用多种媒体，向学生呈现丰富的信息，帮助学生理解生物科学和技术的发展在人类保健和健康事业中的作用，以及伦理和道德等社会因素对生物科学和技术发展的制约，为学生理解和在未来参与社会决策奠定基础。2．4“生物科学与环境保护”主题环境保护是生物学课程中的重要内容，考虑到学生对生态系统和环境保护具有相当的认识，在本主题中，从生物科学和技术的应用出发，着重探讨个人行为和社会生产活动与环境保护的关系。通过本主题的学习，希望学生能理解：生物性污染的类型及危害；生物净化的原理及在治理环境污染方面的应用；要维持一个生态系统的稳定，需要输人能量、矿物和水，要为合成新产品（如树木、花草和谷物）提供足够的能量，还要使旧的残余物（如落叶和生活垃圾）充分地再循环，当输人的资源不充分或人类的行为和技术破坏了这种平衡，生态和环境就会失去平衡，造成循环终止、浪费和土地沙漠化等后果，因此要认同有利于环境保护的消费行为，并关注生物资源的合理利用。《标准》希望教师更多地从学生身边发生的事件或典型的案例出发，引导学生从相关的生物学原理出发，深入思考个人行为和社会生产活动对生态环境的影响，思考生物科学和技术在生态和环境保护方面的应用以及技术的不当使用所造成的后果，探讨人类社会如何与自然环境更为和谐地发展。3模块的主要特点3．1突出生物技术教育现代生物科学和技术的发展，已经使两者紧密地结合在一起，一方面生物科学的发展促进了生物技术的进步，另一方面生物技术的突破为生物科学提供新的问题和研究手段，推动生物科学迅猛发展。因此，生物技术应当成为生物学教育4的重要内容，并在课程中占据一定的位置。为此，本模块着重选择了在农业、工业、健康和环境保护等方面的应用生物技术，如“现代生物技术在育种中的应用”、“生物工程技术药物和疫苗的生产原理”、“器官移植”、“生物净化的原理和方法”等等，目的旨在拓宽学生生物技术视野，增强课程与现实生活的联系。3．2强调人文精神培养现代社会，科学技术所带来的负面影响已经充分显现出来，如环境危机、生态灾难、人口问题、战争等等。这些社会问题和人的危机，使人们对仅通过科学和技术就能解决一切问题的想法产生了怀疑。科学技术的负面影响归根结蒂是社会价值的缺失和偏颇所致。这主要是因为同科学技术的惊人发展相比，人类总是显得在道德上、认识上的准备不足，即人类还不知道应当如何支配自己，并且还不知道应当尽多么重大的社会责任的时候，却已经被赋予更多的支配大自然的力量了。因此，生物学教育不仅要强调掌握科学知识和方法，还要关注生活中的实际问题，关注科学、技术和社会间的关系，参与社会价值观的调适，以促进大众对科学的理解，树立正确的世界观和科学价值观。为此，本模块十分注重学生人文精神的培养，如关注“绿色食品的生产”、“生物技术的伦理问题”、“有利于环境的消费行为”、“生物资源的合理利用”等等，以帮助学生理解生物科学教育对个人的价值，并为学生理解和在未来参与社会决策奠定基础。3．3具有可选择性为适应不同地区和学生发展的需要，高中生物学课程力求成为多样化和选择性的课程，本模块在两个层面上实现课程的选择性。首先，模块中的每一内容标准都不是一个知识点，而是涵盖面较广的内容主题，如“关注动物疫病的控制”、“简述基因诊断和基因治疗”等。这种提纲挈领式的内容标准为教材编写和教师教学都留出极大的空间。教材编写者或教师都可以根据内容标准，选择不同的素材或安排不同的教学活动来实现标准的要求。这将有利于教材的多样化和教师因地制宜地组织教学。其次，在本模块的内容要求上留出了选择空间。例如，在完成必需的36学时前提下，城市学生可以不选或少选“生物科学与农业”这个主题的内容，农村学生可以不选或少选“生物科学与工业”这个主题的内容。这同样为教材编写提供了空间，也可以更好地适应不同学校、学生的需求。4教学策略、教学活动的建议《标准》建议教师应将学生的有效学习作为所有教学工作的中心，充分重视学生已有的经验，帮助学生以个人经验为基础建构知识，形成观念。同时还应进行个别化、个性化的教学，认同学生间的差异性。4．1联系生产和生活实际，创设有效学习情景在教学过程中，《标准》希望教师应注意改变以往从概念到概念、从技术到技术的灌输方式，采取联系学生的生活实际，从实例出发，注意把一些生物科学5和技术问题放在社会的大背景下启发学生思考，使学生了解生物科学和技术与社会生活、生产等的密切联系，增强学生的环境保护意识和经济效益观念，这有利于学生理解所学的知识和学以致用。4．2引导学生主动参与，形成深刻理解同时，《标准》建议教师还应把学生视作开展有效教学的重要因素──学生是学习活动的主动参与者，如引导学生开展“调查当地主要农作物一种病虫害的防止措施和效果”、“讨论生殖技术的伦理问题”、“模拟对某个环境事件或资源利用计划作出决策”等相关的调查、讨论和探究活动，并要求学生在问题及议题的研究学习上能共同合作。这样不但可以激发学生的学习兴趣，理解有关概念，丰富学生对生物科学技术的感性认识，还能使学生学会通过现象分析事物本质的方法，认识生物科学技术的正面和负面的影响，形成正确的价值观念，提高社会责任感，并为学生参与有关的社会决策奠定基础。4．3运用多种评价方式和工具，积极评价学生的进步在本模块的教学中，《标准》希望教师能运用多种教学评价的方式和工具评价学生的学业成就，应特别重视学生在学习过程中表现出的积极态度和对社会的责任感。在选择评价方式和设计评价工具时，应注重学生应用科学概念及过程来解释个人及社会问题的意愿和能力，关注学生理性思考和决策能力的形成。《生物学通报》2004.8