高中生物STS教育的实践.doc

高中生物STS教育的实践一、通过教材中生物科学发展史的教学渗透STS教育思想在介绍贝利斯和斯他林的实验过程中引导学生分析科学家在设计实验的过程中所蕴涵的科学原理，并通过对比沃泰默的实验原理，引导学生思考实验设计原理的正确把握对探究实验的影响。在教学过程中强调斯他林和贝利斯的“另辟蹊径”中所包含的勇于质疑、勇于探索、追求真理的科学态度和科学精神在探究真理的过程中起着重要的作用。通过这样的生物科学发展史的内容体验，不仅使学生了解生物科学理论的创立过程，锻炼学生科学探究能力，体验生物科学探究过程中的科学精神和人文精神，而且能使学生体会到科学发现是不断探究、继承、创新和发展的过程。这对培养学生形成严谨的科学思维，树立科学的世界观和方法论，从而提高生物科学素养起了潜移默化的作用。二、教材中设置多个栏目直接体现着STS教育思想人教版普通高中生物必修模块中创设学习情境的“问题探讨”，其中相当一部分是现实生活中的问题。模块的正文中设有“与生活的联系”、“与社会的联系”、“科学技术社会”等专栏，将生物学原理与社会生活紧密联系起来。这些内容的设置贴近学生的生活环境，能激发学生学习的兴趣，充分体现了STS教育思想。1“.与生活的联系”专栏教材正文中设置“与生活的联系”专栏，不仅可以使学生掌握生物学知识，而且可以使学生更好地运用生物学原理思考和理解生活现象。例如在学习“细胞中的糖类和脂质”中的“与生活的联系”专栏的内容：胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。饮食中如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉淀，造成血管堵塞，危及生命。因此，膳食中要注意限制高胆固醇类食物的过量摄入。通过本节与生活联系的实例，学生既掌握了“胆固醇是细胞中的重要脂质，它有多种生理功能，因此人体必须从食物中获取胆固醇”这一知识点，同时认识到即使是对人体有用的物质，过量摄入也会造成机体内环境的失衡，对身体产生不利的影响，甚至危及生命。当然，在课堂中还可引申讲解，如中老年人的新陈代谢变慢，更容易导致胆固醇堆积，所以需要定期检查血液中胆固醇水平，饮食上应注意限制胆固醇的摄入等。学生在学习这节课内容后，可以体验到生物学知识不是空乏无聊的内容，它存在于生活中的很多方面，与人的健康生活息息相关。教师不仅可以利用教材中“与生活的联系”专栏的内容，还可以结合教材以外的生活现象，例如在“细胞的衰老和凋亡”这节教学时，引导学生分析身边的老年人在生理上的特征，比如说有白发、老人斑，行动迟钝、思维缓慢等等。要求学生根据所学的生物学知识分析发生这些变化的原因是，老年人的细胞大部分处于衰老状态，细胞的新陈代谢慢，细胞内的酶活性降低，细胞的物质运输功能降低。又如，老年人在冬天睡觉需要电热毯、穿得比年轻人多、容易感冒生病等是因为老年人的细胞内呼吸速率减慢，免疫能力下降，细胞供能不足，需要注意保暖维持体温。这些身边的生活实例不仅能使学生更好地掌握本节的生物学知识，而且培养了学生关爱老人，关注健康的高尚品质。2“.与社会的联系”专栏必修模块中的许多生物学知识与农业、林业、食品、医药、卫生等生产技术、科学技术领域密不可分。例如，植株培育的新方法应用了教材中的组织培养原理，生产胰岛素、抗生素等药剂应用了基因工程的原理，还有市面上的太空蔬菜等运用了诱变育种的原理等。教师通过列举以上事例，说明生物技术的发展在促进社会生产中起到重要的作用，使学生认识到我们身边社会的发展进步离不开生物技术的发展，与生物科学知识密切相关。必修模块中环境污染、人口问题、资源、能源、自然保护、生物多样性等知识都是很直观的社会问题STS教育素材。如“生态系统的稳定性”中的生态系统的自我调节能力、抵抗力稳定性和恢复力稳定性等生物学原理可以使学生明白生态系统的稳定是有条件的，生态系统稳定性的破坏将导致资源短缺、环境污染等一系列问题，从而形成保护生态系统，保护环境的意识。此外，在这部分内容教学中还可以结合生态系统中能量流动和物质循环的原理，介绍生态农业不仅可以利用畜牧养殖过程中产生的排泄废物进行农业、渔业生产，以实现生态系统对能量的多级利用，增加经济效益，还能减少排泄污物的排放，减少环境污染，保护环境。如果结合课程教学，再组织参观生态农场等课外实践活动，引导学生分析农场生产所应用的生物学知识，尝试提出更优化的生态养殖思路等等，不仅能使学生对课程内容有更深刻的理解，同时认识到生物学知识和原理在现实社会经济发展中具有非常重要的作用，有利于提高学生的生物科学素质。3“.科学技术社会”专栏科学、技术、社会三者之间存在着密切的内在联系。必修教材中还设置了与生物学知识和原理相关的“科学技术社会”专栏，培养学生科学思维能力和积极健康的生活方式。如必修3第2章中的“科学技术社会”专栏设置了“拒绝毒品，慎用心理药物”专题，介绍毒品、心理药物的种类及其对人体的影响。通过这个专栏的学习，学生可以了解到毒品或心理药物危害的原理是这些药物进入人体内环境后会作用于中枢神经系统，对中枢神经系统产生麻醉及兴奋等作用，极易产生药物依赖性，且长期服用将导致机体细胞和器官功能异常、损伤免疫力。另外毒品通过注射方式吸入易引发各种传染性疾病。教师在组织这节课的内容时，可以采用以学生为主体的教学模式，组织学生收集相关的毒品危害人类的图片、故事等信息，通过作品展示或汇报，配合教师的讲解，使学生认识到毒品的巨大危害，形成珍爱生命，积极健康的生活方式。除了教材中的STS内容外，教师还可例举当前备受关注的社会问题。例如在学习生态系统的内容时以北京空气PM2.5超标的现象作为一个学习情境，提供相关的资料，引导学生分析、并提出可行的解决策略，不仅贴近时事热点问题，贴近生活，也有助于培养学生关心社会问题，提升社会决策的意识。三、重视实验教学及科技活动中的STS教育生物学是一门以实验为基础的自然科学，要丰富学生的经验和知识，离不开生物学实验。中学阶段的生物学实验对于学生掌握知识，形成能力具有特别重要的意义。人教版必修教材中设置多个探究实验平台，教师可以运用这些实验平台引导学生进行自主探究，在“提出问题”“作出假设”“设计实验”“验证假说”“得出结论”“表达和交流”的过程中体会探究的乐趣，培养科学探究的精神，提高学生的动手和创新能力，充分体现了STS教育思想。例如在“物质跨膜运输的实例”这节的探究植物细胞吸水和失水实验中，教师可以通过这一探究活动组织学生进行科学探究综合能力训练，在“提出问题”环节，教师可例举如腌制的萝卜体积变小；采摘的蔬菜需要喷洒清水保持蔬菜的新鲜等植物吸水或失水的生活实例引出探究的问题水分如何通过细胞膜进出植物细胞？并引导学生进行探究活动。教师通过复习渗透装置的原理、渗透发生的条件以及动物细胞吸水失水的现象，引导学生提出“水分跨成熟植物细胞的运输是通过渗透作用完成的吗？”根据所提出的问题分析蕴涵的生物学原理和植物细胞的结构特点。引导学生作出的假设并进行实验设计。在实验设计中应正确选取实验材料，教师可以提供多个生活中常见的植物材料，依据本实验的设计选取合适的实验材料。再根据实验原理设计详细的实验步骤，设计实验结果记录表，观察实验现象。通过交流和讨论分析实验各个环节设计是否合理、科学。最后各小组交流实验过程的心得和体会。整个实验设计充分体现了一个贴近生活的探究式的开放性实验，不仅提高了学生的学习兴趣和学习的主动性，让学生认识到科学原理和生活实际息息相关的。而且学生在科学探究中增强对渗透原理的理性认识和科学研究方法的相关技能的掌握，学生的思维能力、动手实验能力以及合作交流能力均得到了发展，充分体现了STS教育中强调参与意识的教育思想。教材中还设置有以生物学为主体的综合科学活动专栏，如：制作酸牛奶、自制葡萄酒、建立细胞分裂中染色体变化的模型、制作DNA双螺旋结构模型、调查人群中的遗传病或某遗传性状、调查转基因食品的发展现状、设计并制作生态缸、撰写有关生物专题的小论文等。教师应充分利用教材设置的这些活动专栏，通过“教、学、做”合一的活动，在实践中增强学生的探究能力和创新意识，学习科学研究的方法，培养科学态度和科学精神，发展学生综合运用科学知识、发现问题和解决问题的能力。在活动过程中不仅增进学校与社会的密切联系，丰富学生的社会生活经验，还学会交流和合作，同时培养了学生的社会责任感，体现了STS教育理念。四、总结总之，在使用必修模块内容进行教学的过程中融入STS教育思想有利于形成以教师为主导，以学生为主体的积极学习、积极探究的氛围，调动学生学习生物科学的兴趣，切实提高学生的科学素养和综合素质。作者：洪丽文 黄键 单位：福建师范大学生命科学学院