摘要：本文分別從課標和高考考試的角度簡要分析了人教版《選修3 現代生物科技專題 》 教學中存在的一些問題，并結合課標和教學實踐，針對教材內容提出了一些具體的教學建議。
關鍵詞：問題 課標 高考 教學建議
1 教學中存在的問題及分析
人教版《選修3現代生物科技專題》模塊教材經全國各地教師試用四年以來，得到了廣泛的認同和肯定。但由于部分教師對課標和教材的地位、作用缺乏正確認識，又由于深受高考指揮棒的影響，因而教學過程中存在一些疑惑，這些意見主要體現在以下方面，一是部分內容較深，技術細節(jié)較多，例如，“基因工程”的內容較深，“胚胎工程”的內容技術細節(jié)較多；二是章節(jié)之間的知識難度相差較大，“基因工程”、“胚胎工程”與“生態(tài)工程”的知識難度相比，有很大的差別；三是涉及到較多的討論和辯論活動，與必修教材和本教材的其他專題明顯不同；四是部分內容與必修教材內容的表述不一致，甚至看起來前后有些矛盾。這些問題影響了教師對教材的理解和把握，進而影響到教學效果。
存在上述問題是一種正常的現象，現結合課標和教材的內容進行說明。
1．1 課標對本模塊教材編寫和教學的指導作用
教材必須體現課標的目標和基本要求，《普通高中生物課程標準（實驗）》在課程設計思路中針對選修3現代生物科技專題明確指出：本模塊“有助于拓展學生的生物科技視野[1]”,“以專題形式介紹了現代生物科學技術一些重要領域的研究熱點、發(fā)展趨勢和應用前景，以開拓學生的視野、增強學生的科技意識，為學生進一步學習生物科學類專業(yè)奠定基礎[1]�！焙苊黠@，“開拓視野、增強意識、奠定基礎”這些詞意味著選修3的模塊定位與必修模塊有著較大的差異。簡單地說，必修模塊選擇的是生物科學的核心內容，對于提高全體高中學生的生物科學素養(yǎng)具有不可或缺的作用；而選修模塊是為了滿足學生多樣化發(fā)展的需要而設計的課程。
具體地說“開拓視野”意味著內容可深可淺，該模塊不是為了選拔和應試而開設的課程；“增強意識”意味著除了知識上的認知外，還需要有足夠多的活動來實現目標；“奠定基礎”意味著盡管這些知識內容具有前矚性，是當今生物學發(fā)展的方向和熱點，但不要求學生深入研究，只需大致了解或理解即可。
表1更能體現選修3和必修模塊在課標具體內容上的差異。
表1 選修3和必修模塊課標具體內容的比較
選修3
必修
必修1
必修2
必修3
具體內容標準為17項，其中，知識性目標有14項，全部為了解水平；情感性目標有3項，以反應水平為主；技能性目標全部體現在活動建議之中，主要是參觀、調查、資料收集和討論活動
知識性目標中，了解水平的有8項；理解水平的有11項；應用水平的有2項
知識性目標中，了解水平的有3項；理解水平的有14項；應用水平的有2項
知識性目標中，了解水平的有6項；理解水平的有11項；應用水平的有1項
由表1可知，選修3的知識內容以了解為主，必修的知識內容以理解為主；選修3涉及到的情感態(tài)度價值觀目標和技能性目標相對比較多，而且技能性目標多達11項，這就要求教師在處理教材和進行教學時應考慮創(chuàng)造更多的條件讓學生參與進來。
正因為課標有了這些明確的規(guī)定，又因為各專題知識內容本身的獨特性和時代性，再加上長期以來一線教師對教材和高考的一貫認識，才有了本文開頭的一些問題存在。
1．2 課標和考試大綱具有不同的功能
課標的理念和目標是落實國家基礎教育方針而設置的，與高考是兩個不同的系統(tǒng)，具有不同的功能。具體地說，課標要求學校和教師完成學生的學科教育目標，學生達到目標就表明完成了課標要求；而高考具有甄別和選拔功能，從知識、能力上應具有比課標更高的要求。
在潛意識里，大多數教師一般認為教材除了落實課標的理念外，還應該具有強大的應考功能，即凡是教材上出現的知識內容都是要求學生掌握的，都是可以用來命題考試的，而這些認識，恰恰與本模塊的課標定位相矛盾。如果用這種思維來看待選修教材，必然會加重學生的課業(yè)負擔，就會出現教學目標和策略異化的現象，教學過程中就會產生難以處理的問題。
課標明確地提出了本模塊的教學建議：“本模塊的教學以專題講座和學生討論為主。由于本模塊所涉及的領域進展迅速，教師要積極引導和組織學生查閱有關資料練習撰寫專題報告，并組織開展口頭交流、辯論等活動[1]�！边@些建議體現了本模塊的內容特色，也指明了本模塊的教學策略。
1．3 課標的理念、目標與高考要求并不矛盾
認真研讀課標中關于知識、情感態(tài)度價值觀和能力目標的要求，其中以能力目標的具體要求比照高考說明中的能力考核要求，兩者是一致的，只不過是呈現形式有所不同而已。
生物課堂教學的主要目的是提高學生的生物科學素養(yǎng)，使他們在知識、情感態(tài)度價值觀和能力方面達到一定的要求，如果認真落實這些要求，高考時取得理想的成績是顯而易見的事情，限于篇幅，這里不能展開。綜觀高考說明中有關本模塊的內容要求，大部分內容為Ⅰ級要求，相當于了解層次，少數內容為Ⅱ級要求，相當于理解層次，沒有Ⅲ級要求。總體來看，其難度要求要略高于課標的內容標準。不過，認真研究三年來涉及選修3的高考試題，還是以考查基礎知識和基本原理為主，少量試題考查了學生運用知識解決實際問題的能力，與課標的內容要求基本一致。
2 具體教學建議
基于以上的分析，結合人教版選修3教材，為更好地開展本模塊的教學，特提出以下的具體教學建議。
2．1 以解決生產實踐中的具體問題為教學的切入點，激發(fā)學生的學習興趣 現代生物科技是理論、技術與實踐高度結合的產物，理論的發(fā)展和實踐的需要催生著技術的進步和發(fā)展，技術的進步又促進了理論的發(fā)展和深入，從而促進了技術在實踐中的應用和普及。正因為現代生物科技與人類的生產、生活密不可分，正深刻地影響和改變人類的生產和生活方式，甚至情感、態(tài)度和價值傾向，因此，教學過程中，我們沒有任何理由回避身邊的生物科技實例，轉基因食品、胚胎移植和分割技術，細胞的培養(yǎng)、分化及癌變的研究等等事例都可成為教學中的素材、課堂教學的切入點，以激發(fā)和點亮學生的想象和智慧之燈。
例如，在講基因工程時，我們以抗蟲棉的形成為例來引導學生的理解基因工程需要的三種基本工具及其步驟；在講植物細胞工程時，可以先提快速繁殖和作物脫毒的應用及意義；在講動物細胞工程時，可以先提人體皮膚培養(yǎng)和移植、體細胞核移植技術用于人類疾病治療的重要作用，等等。先從實踐應用開始教學，可以讓學生了解所學知識的作用和意義，知其學習的根源，有利于激發(fā)學生的學習興趣和動力。
2．2 重視學生的已有概念，鞏固舊知識，落實新內容 學生在必修模塊中學習過的一些知識與本模塊內容有著必然的聯系。例如，基因工程中涉及到的DNA重組技術、PCR技術的基本原理等內容與DNA的結構及復制特點相關；蛋白質工程與基因的表達相關；生態(tài)工程的基本原理與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性相關，這些相關內容的教學要充分利用學生已形成的已有概念，發(fā)揮學生的主觀能動性，引導學生利用已有概念拓展和建構新的概念，切記避免死記硬背相關的知識要點。
以PCR技術的教學為例，可以先講PCR技術的作用和意義，然后告訴學生PCR技術的實質是DNA的體外（細胞外）復制技術；讓學生回憶必修中所學的DNA的結構和復制特點，要求學生以小組為單位討論設計如何創(chuàng)設體外條件滿足DNA分子的快速復制；最后要求學生列表從過程、相同點（原則、條件）和不同點（場所、解旋方式、引物、酶、結果）等方面比較PCR技術和DNA復制的基本原理。
同樣的策略可以用于蛋白質工程和植物細胞工程的教學，充分運用學生的已有概念，并針對這些概念進行比較和順應，既鞏固了必修教材中所學的知識，又落實了新學的內容，而且促進了新舊概念的轉換和升華。
2．3 以問題為引導，激發(fā)學生的求異思維 提高課堂教學效率的核心之一是提出有效的問題，以促進學生的思維發(fā)展。本模塊教材中有很多欄目，呈現出一定的問題以供學生思考，如思考與探究、討論、旁欄中的問題等等，教學中要善于運用這些問題引導學生討論和思考，使其學習的知識真正內化于心。另外，教師也要善于提出問題，供學生思考和討論。
例如，單克隆抗體的制備的教學。常見的教學方法是講解，若教師只是講得很認真很詳細，但由于教授者的思維和學習者的思維不能很好地切合，常常導致學生課上聽懂課下遺忘的奇怪現象，其根源在于學生沒有真正地理解，即沒有時間思考，沒有內化于心。教師可以引導學生觀察流程圖，結合相應的問題進行思考，提醒學生既要關注宏觀步驟，也要關注對一些重要步驟的解讀和理解。可設計問題如下：(1)什么是單克隆抗體？生產單抗的基本原理是什么？(2)什么是免疫的小鼠，怎樣進行對小鼠進行免疫？(3)圖中的B淋巴細胞有何功能？骨髓瘤細胞有何特點？(4)怎樣才能將B細胞與骨髓瘤細胞融合？(5)融合后可能有幾種類型的細胞?(6) 兩次篩選的目的是什么？(7)培養(yǎng)雜交瘤細胞的方式有哪兩種？(8)小鼠體內培養(yǎng)的原理是什么？怎樣理解從小鼠的腹水中獲取抗體？(9)單克隆抗體有哪些特點和應用價值?等等。
2．4 進行知識的比較學習 比較是學習相似內容的方法之一。本模塊中有很多的相似內容可以通過列表比較來達到厘清事實的目的，如基因組文庫和cDNA文庫的比較；PCR技術與DNA復制的比較；將目的基因導入不同的受體細胞的方法和過程的比較；目的基因的檢測方法的比較；植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較；動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較，等等。
2．5 把握局部與整體，突出技術的主干環(huán)節(jié) 現代生物技術大多有較為復雜的流程和技術操作細節(jié)，有些學生學習時只注重于局部的某些技術細節(jié)，迷失在技術流程的細節(jié)之中而不能自拔，忽視了對整個工程技術的全局的理解。在教學的過程中，可以先讓學生對整個流程步驟進行了解，然后再對每個步驟的重要技術細節(jié)具體分析。
在技術流程較多的工程中，如何減輕學生的負擔，讓學生抓住學習的重點，激發(fā)其持久的興趣，是本模塊學習的要點之一。例如，胚胎工程中的“受精階段”，教材涉及到的流程步驟非常繁瑣，但真實地呈現了受精階段精子和卵子的反應，這些眾多的步驟如果都需要學生識記和理解，既無必要，也會加重學生的負擔。教師在教學時，可以要求學生閱讀相關內容，重點圍繞“有哪些重要的步驟保證了一個精子順利地進入卵子中”的問題展開討論，實驗證明，學生完全能夠從復雜的步驟中總結出四個重要的環(huán)節(jié)：精子獲能、頂體反應、透明帶反應、卵黃膜封閉作用。
2．6 專有技術名詞的學習可分為不同的類型 本模塊教材中涉及大量的專有技術名詞，集中體現了生物工程技術發(fā)展的先進性，這也是本模塊教材的特點之一，是生物科學素養(yǎng)的重要組成部分。把握這些專有名詞的學習，可以提高課堂教學效率，理解生物工程技術的基本原理，同時，這部分也是教學的重點和難點。本模塊的專有技術名詞的學習可以分為三類，一類為應用水平，如工具酶、質粒、PCR技術、DNA分子雜交技術，等等，需要理解其原理，并在新的情境中靈活運用；二類為理解水平，如cDNA文庫、基因組文庫、透明帶反應、單克隆抗體，等等；第三類是了解水平，不要求掌握具體定義和內容，但要求對這些專有名詞有一個大致的了解，例如，農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法、顯微注射技術、雜交帶，抗原-抗體雜交，等等。教師在教學時應把握好專有技術名詞的目標要求，避免加重學生的學業(yè)負擔。
2．7 專題綜述報告要有完善的評價機制 撰寫專題綜述報告是課標的要求，與“拓展學生的生物科技視野”的目標是一致的，既符合本模塊的內容特點，也為學生“進一步學習生物科學類專業(yè)奠定基礎[1]”。
培養(yǎng)訓練學生撰寫文獻綜述報告，“逼迫”學生學會查尋、識別最新的資料和文獻，提高其整理、分析、概括及判斷的能力，畢竟不同于長期以來的應試教育下的作業(yè)方式，是一項創(chuàng)造性的學習任務。
以轉基因抗蟲棉遇到新蟲害為例，據2010年6月3日出版的《南方周末》科學版報道，發(fā)表于2010年5月13日美國《科學》雜志的中國農業(yè)科學院植物保護研究所吳孔明等人的文章研究發(fā)現，Bt棉（轉蘇云金芽孢桿菌抗棉鈴蟲基因的抗蟲棉）在我國已達到380萬公頃，大約占到棉花種植總面積的70%，Bt棉確實能夠很好地抑制棉鈴蟲對棉花的侵害，顯著地降低了棉鈴蟲的種群密度，但10年來的研究發(fā)現，Bt棉種植地原本處于次要地位的害蟲盲蝽蟓急劇增加，取代棉鈴蟲成為主要害蟲。即大規(guī)模地種植Bt棉所帶來的環(huán)境風險主要是蚜蟲、葉螨、盲蝽蟓類次要害蟲的種群發(fā)生變化，導致棉花蟲害控制出現新的問題。這就給人們提出了新的問題：是不是需要否定抗蟲棉的作用？需不需要新的轉基因技術來做植物保護，如具有抗盲蝽蟓的基因的抗蟲棉？轉基因技術對環(huán)境的安全性是現實存在的，如何正確看待？等等。
這一事例說明，撰寫綜述專題報告對本模塊是非常必要的�？茖W、技術在發(fā)展，人們的認識在變化，如何正確理解科學技術與社會的關系不是我們在課堂上通過幾個事例或幾次討論、辯論就能做到，通過學生認真地查找文獻資料，進行辯證而理性的分析和總結，不僅僅可以拓展學生的視野，提高其思辯能力，提升其科學素養(yǎng)，更為重要的是有助于學生形成自主的、獨立的分析、判斷等認識問題的能力，為其繼續(xù)學習和走入社會奠定基礎。
為保證學生及時地、高質量地完成專題綜述報告，需要提前與學生商定評價的規(guī)則（參見表2）。
表2 專題綜述報告的評分規(guī)則
項目
要求
權重
說明
標題
具體、明確、清楚
10
合計各項的得分，85～100分為優(yōu)；75～84分為良；60～74分為及格；60分以下為不及格
內容
沒有照抄教材（但可根據教材內容用自己的語言進行歸規(guī)和總結）
有對主題的意義和價值的簡述
20
層次清晰、內容簡練、科學嚴謹、邏輯性強
有自己的結論或討論
標明主要參考文獻或資料來源
字數限制
2000～5000字
專題綜述報告的選題可由教師規(guī)定或學生自由選擇，一般要求學生完成2篇為宜，每次總分折算為10分，兩次共20分，按10%的比例計入學生的學業(yè)水平測試的總成績之中；從中選取優(yōu)秀的綜述報告讓學生做成幻燈的形式在班級進行交流，這也可以適當加分；另外還可以將學生的綜述報告進行展示等等。
2．8 討論和辯論活動應該注重理性思辯 專題4 “生物技術的安全性和倫理問題”是以“論壇”和“熱點問題討論”的形式來編排教材，這種編排有利于明確限定討論和辯論的主題�！罢搲钡男问绞瞩r明地呈現了贊成的理由和反對的理由之間的對比；“熱點問題討論”也十分明顯地呈現了“爭論焦點”，這樣做的優(yōu)點是避免主題太大、太多，問題雜亂而無法展開理性的討論和辯論。
教學中是不是我們必須按照教材的設計一個一個論壇地進行辯論呢？這樣做當然是可以的，但限于有限的時間和相對較多的學生，是無法做到有序辯論的，而且這部分內容隨著社會和科學技術的發(fā)展，人們會有新的認識。以轉基因生物的安全性為例，教學時可采取以下策略：（1）閱讀教材，熟悉轉基因及其安全方面的具體知識；（2）收集和閱讀相關資料，了解國家相關政策和各方面的觀點（特別是一些權威科學家的觀點，例如，袁隆平院士于2010年3月9日在全國政協會議期間接受記者采訪時的發(fā)言）；（3）引導學生深入思考，理性討論，注意發(fā)言時用科學事實說話；（4）最后形成科學、辯證的觀點。
辯論只是形式，引導學生理性思考，具備相應的思辯能力是本質。因此，我們需要反對哪種追求氣氛，追求辯論技巧，而毫無個人觀點的熱熱鬧鬧的辯論。科學辯論的本質在于理性思考，用事實說法，但也存在于合理的假設和推理，而這正是我們需要讓學生理解和銘記的地方。
2．9 盡可能幫助學生形成系統(tǒng)化和網絡化的知識體系 實驗表明，零碎而又雜亂的知識容易遺忘，正因為如此，教師更應該引導學生將所學的知識系統(tǒng)化和網絡化，可以先要求學生將一個專題的知識形成自己的網絡，也可以教師邊講邊總結，以形成學生持久的記憶。表3為專題1“基因工程”的知識內容總結[2]。
表3 基因工程的知識內容總結
一個概念
● 基因工程（DNA重組技術）
兩個理論基礎
● 基因拼接
● 外源基因在受體細胞內的表達
三種工具
● 限制性核酸
● 內切酶
● DNA連接酶
四步驟操作
● 目的基因的獲取
● 基因表達載體的構建
● 將目的基因導入受體細胞
● 目的基因的檢測與鑒定
多種應用
● 植物基因工程
● 動物基因工程
● 基因工程藥物
● 基因治療
再如，體外受精和早期胚胎培養(yǎng)內容繁瑣，引導學生形成知識網絡是非常有必要的（如圖1）[2]。
2．10 引導學生認識理論與實踐之間的差異 本模塊教材中會發(fā)現一些知識內容的表述與必修教材有明顯差異，例如，卵母細胞會在減數分裂第二次分裂的中期與精子發(fā)生受精作用，然后才繼續(xù)完成其分裂；卵母細胞減數分裂和受精后只能觀察到兩個極體，而不是三個極體；核移植技術中移植的不一定是細胞核而可能是整個供體細胞；胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程在形成愈傷組織時教材為什么提到要進行避光培養(yǎng)，等等。
無法理解這種表述差異的根本原因在于我們對理論和具體實踐之間的差異認識不夠。我們應注意理解在必修模塊教材中學習的是一些基本的原理和方法，具有普遍性，是理論化的產物，如必修中減數分裂的表述是超越了各種生物的差異而進行的描述，是學生必備的一些基礎知識，但本模塊是現代生物科技專題，事例中講述的是某項生物工程技術的一些具體操作，當然就會真實地表述所觀察到的現象。例如核移植技術中之所以移植的是供體細胞而不是細胞核，這與操作難度有關，是科學家在具體的實踐中改進和總結的結果。這些事實正好說明了生命科學的復雜性，生物技術是不斷發(fā)展和進步的，這對于學生理解理論與具體實踐之間存在差異是很有必要的，對學生建立客觀正確的認識觀很有幫助。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部．2003．普通高通高中生物課程標準（實驗）．北京：人民教育出版社，3,4,28
[2]吳成軍．2011通用版 勝券在握 新課標高考第一輪復習用書生物．北京：人民教育出版社，2010：314，340．
【本文發(fā)表于《生物學教學》雜志2010年第11期】
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