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生命科学史下的人文精神教育

时间:2017-09-11 生命毕业论文 我要投稿

  生态文明是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和,下面是小编搜集整理的一篇关于生命科学史下的人文精神教育探究的论文范文,供大家阅读查看。

  1、养成基本道德规范

  中国的生命科学史中含有丰富的爱国主义内容,我国古代在医药、农业、生物学领域的伟大成就,我国科学工作者在生物学及相关领域中取得的突出成绩,都可以增强学生的民族自信心,点燃他们的爱国情怀。生命科学史中诸多科学家的模范行为和高尚人格也是感召、引领和培养学生敬业精神的典型范例。例如,在酶本质的探索中可以向学生讲述美国康奈尔大学独臂青年化学家萨姆纳不顾体残病弱,在简陋的地下室中历经9年,终于从刀豆种子中提取出脲酶的故事;在教授杂交育种知识时,可以穿插介绍袁隆平热爱农学、多年潜心钻研水稻杂交的事迹。依托生命科学史,还可以培养学生的诚信品质,例如在讲述孟德尔的遗传规律时,可以向学生讲述实验背后的诚信故事:孟德尔发现了遗传规律,他的论文刊登在奥地利一家地方性刊物上,当时并未受到重视。一个世纪后,有3位科学家(荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的丘歇马克)在互不知晓也不知道孟德尔论文的情况下,各自做了类似于孟德尔的实验,并且都写了相应的论文,然而在他们查阅过去这方面的文章时,都意外地看到了孟德尔的论文。3人在以后发表的文章中并没有将荣誉留给自己,而是告诉读者开创性的结论来自孟德尔,他们自己的工作只是证实而已[3]。这3位科学家不计个人名利,为人坦诚的态度实为当今学生学习的榜样。“友善”是中华民族的传统美德之一。能否以友善的态度为人处世,不但体现着一个人的道德水平,同时也体现了一个民族其素质的高低。生命科学史中一些伟大的发现、著名原理的创见往往都是科学家友善待人、精诚合作的结晶。向学生介绍这些事例,将有助于他们形成友善互助的处世态度。例如,DNA双螺旋结构模型的发现者沃森和克里克的团结和合作在科学史上堪称典范。沃森和克里克虽然国籍不同,性格各异,但是他们之间却是互相欣赏、心心相印……诸如此类的例子还有许多,如果能适时引用一些这样的事例,就能使学生在潜移默化中形成生生之间友善的态度和合作的精神。

  2、彰显科学理性精神

  科学理性是科学主体特有的一种精神或认识能力,它促使科学主体从一定的本体观和理由出发去探索科学客体,并按一定的规则进行推理,得出合乎逻辑的结论[1]。教学中合理引入一些经典实验、科学史实和科学家逸事等,能够让学生领悟科学理性对科学发展的巨大作用,感悟科学态度与精神,提升生物科学素养。

  2.1树立求真务实的精神,奠定科学理性的基石求真务实的精神是科学理性的基石。只有在尊重事实、尊重客观规律的基础上,才能实现对世界能动性、创造性的改造。在生物科学史教学中,介绍科学家注重通过观察和实验获取科学事实和检验理论等研究经历,能有效培养学生的求真务实精神。巴斯德曾说:“当你相信自己已经发现了一种重要的科学事实并热切的希望将它发表时,要将你自己克制几天、几周、几年,要与自己斗争,想方设法推翻自己的实验,只有在一切相反的假说统统排除以后,才能将你的发现宣布”?杉,巴斯德的伟大成就与他求真务实的科学精神是分不开的。孟德尔历时8年用豌豆做实验材料,反反复复、不厌其烦地进行了大量的杂交实验,仔细观察,如实记录了数以万计的实验数据,正如他自己所说“从春到秋,天天都要全神贯注、小心翼翼的监视着实验”。又如,在讲述“遗传的基本规律”前可向学生介绍萨顿假说的提出与证实过程:1903年,萨顿根据基因和染色体行为之间明显的平行关系,提出假说“基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的”,也就是说,基因位于染色体上。遗传学家摩尔根却对此表示怀疑,后来他做了大量的果蝇杂交实验,用实验把一个特定的基因和一条特定的染色体(X染色体)联系起来,从而消除了疑虑,证实了萨顿的假说[2]……此类案例有很多,通过讲解不仅有助于学生理解相关的科学概念、原理,更能够感悟求真务实的理性精神在科学理论建立中的基础性作用。

  2.2认同开放、竞争与批判精神,形成科学理性的动力生命科学史展示了生命科学各学科形成的历史,能从整体上说明各个学科是在解决什么问题的过程中发展起来的,以及各个学科之间的联系,有助于学生认同自由和开放精神是科学发展的保证。如果孟德尔不运用数学知识对数据进行统计分析,就不能够发现遗传规律;如果没有细胞学的发展,萨顿和鲍维里就不能认识遗传因子与染色体之间的联系;如果塔特姆不精通微生物知识,基因与酶之间的关系就不能建立起来……生命科学的发展需要各种观点之间的碰撞和争论,在碰撞与争论中,知识得到不断的澄清和完善。光合作用的发现、酶的本质研究等探究历史中这样的例子很多[3],教学中适当穿插这些素材,可以让学生直接体验竞争精神对于发现真理形成正确结论的重要作用,从而认同竞争精神是科学发展的动力。生命科学的发展也是在科学家对前任的结论不断质疑、不断批判、不断求证的基础上进行自我更新的过程中积累起来的,开展生命科学史的学习能够培养学生勇于质疑和批判的科学精神。例如,在细胞学说的创立过程中,魏尔肖并没有盲从施莱登和施旺提出的“新细胞从老细胞中产生”的观点,而是敢于质疑和实践,提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这个断言至今仍未被推翻。

  2.3养成开拓创新的精神,指向科学理性的核心创新精神是科学精神的核心,注重对新方法和新实验的探求和运用,强调突破现有理论的界限和束缚获取新现象、新事实,揭示新规律。在生物科学史教学过程中,要选用科学家富有创造力的精彩史例启迪学生的心智,促进创造性思维的发展,培养开拓创新精神。例如,在讲述酶与性状的关系时,可以介绍黑尿症的研究过程:伽罗德在临床工作中,发现黑尿症患者不能完成酪氨酸的正常代谢,因为缺少尿黑酸氧化酶,其中的一个环节被阻断。于是,他提出了“什么原因造成了这种阻断”一个根本性的问题。他在研究黑尿症患者的家族史后发现,这种疾病不是由微生物感染引起的,也不是因为某些一般的功能失调引起的,这种失调是遗传的,而且似乎按照孟德尔式隐性性状的模式遗传。这个发现指明了孟德尔遗传学可以应用于人类,暗示了基因和酶之间存有某种关系。这段历史的呈现可以帮助学生体悟伽罗德善于抓住问题本质、擅长联想分析的创新思维品质。介绍比德尔和塔特姆的相关研究,同样可以促进创新精神的形成:比德尔曾试图通过研究果蝇眼睛色素的遗传控制来分析遗传的生物化学基础,后来他和塔特姆发现,用果蝇作为研究材料,对于基因和基因产物关系的生物化学研究是不能令人满意的。为此,他们逆向思考“是否可以把通常的过程颠倒一下,用特有的化学反应来鉴定特异基因呢?”于是他们决定不再以突变体作为研究的起点,而是从已知的化学反应开始再回溯去寻找控制着这些反应的基因,选择了红色面包霉作为实验材料,终于获得成功。该研究历史表现出比德尔和塔特姆敢于否定,善于逆向思维的创新品质,体现了思维的敏捷性和深刻性。有助于学生开拓视野,培养创新精神。

  3、塑造人文关怀品质

  人文关怀是立足于人的尊严、独立、自由的个性,给人的生存和发展以关注,旨在提高人的生活质量,提升人生的意义和价值。它既是学校教育工作的重要目的,又是对学生进行感化和教化的有效形式。依托生命科学史可以创设人文化的问题情境,优化教学内容与方式,构建充满人文关怀的生物课堂。例如,人教版必修2第一章扉页上印有孟德尔本人和他使用过的手稿的照片,并配有精炼的文字说明,特别是那首诗“八年耕耘源于对科学的痴迷……”,这本身就营造了一种人文关怀的问题情境,很容易激发学生迫切想知道孟德尔用豌豆作了什么实验?有什么样的结果?为什么还要用8年的时间?为什么还要用数学统计的方法?……不仅如此,依托生命科学史中科学家们的典型事例,还可以树立人生发展的榜样,激发学生探寻生命的价值,比如,按照“人类贡献———感悟生命价值”的指导策略,可以向学生介绍酶的研究史上毕希纳、萨姆纳、科恩伯格等诸多诺贝尔奖得主的伟大贡献,让他们在体验科学精神和科学方法的同时,引发对人生价值的思考,进而体验生命存在的意义。也可以组织学生针对科学家和他的事业进行思考、讨论,通过搜集资料、观看纪录片、读名人传记,甚至写小论文等一系列活动,使学生在精神层面上与科学前辈进行心灵对话,感悟生命的崇高。又如,在教授胚胎工程这部分内容时,可以穿插讲述试管婴儿的发展史,让学生逐渐形成敬畏生命、珍视生命的意识。当然,作为生物学教师首先自身要有生命觉醒的意识,用生命去温暖生命、用生命去激活生命、用生命去滋润生命;要通过传授生命知识、优化生命关系、提升生命价值等途径促使学生实现和提高自我价值,塑造人文关怀的品质。

  4、渗透STS教育理念

  渗透STS教育理念,目的在于使学生理解科学的本质、理解技术的本质和特征,认识科学、技术、社会之间的关系,进而参与生物科学技术有关的社会问题的讨论与决策。生命科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程,这些历程都是受当时的文化背景和科学技术水平限制的,有利于学生理解科学、技术、社会三者之间的关系,培养其社会责任感和历史使命感。例如,通过呈现1665年英国科学家发现并命名细胞依赖于显微镜的发明,1945年鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水依赖于同位素标记法的发明,以及1959年罗伯特森提出的生物膜‘三明治模型’依赖于电子显微镜的诞生”这些史例,让学生体会生物学的发展离不开技术的进步。而“科学和技术的发展会影响社会的进步,社会的需求也会影响科学研究的方向”这一思想在酶的发现史教学中也能得到很好的渗透:19世纪中叶,地处法国北部的里尔地区酿酒业发达,但长期以来当地的酿酒商一直在为放置时间久了的葡萄酒和啤酒会变酸而烦恼,于是几位酿酒商就向巴斯德求教,巴斯德在研究酿酒机理的过程中,发明了巴氏消毒法,并提出酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果,这一过程必须有“活体”存在才能实现[4]。这个史例就很好地体现了科学、技术和社会之间的关系,科学的进步能解决社会的问题,能造福人类,科学知识的发展还能带动技术的更新。“科学技术是一把双刃剑,可以改善人们的生活,也可以产生出新的社会问题,同时社会思想也会影响科学技术的发展”这样一个命题本身是抽象的,但是通过基因工程、细胞工程的发展史的学习和讨论,可以使其变得更加具象和容易理解。

  5、确立生态文明意识

  生态文明是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和,是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态[5]。生态文明意识是人们正确对待生态问题的一种进步的观念形态,体现人与自然平等、和谐的价值取向。它是我国古代“天人合一”思想的现实写照,也是现代教育的核心培养目标之一。在初、高中生物学课程中均安排有生态系统、环境;さ认喙刂魈,通过基础知识的学习和对有关科学史实、环境事件的了解,可帮助学生确立生态文明意识。例如,在讲述“生物多样性的;”时,可向学生介绍生物进化史上的5次物种灭绝事件,使他们认识自然界原本是一个多样性的价值体系,除了经济价值外,还有生态价值、美学价值、存在价值等,人类活动不应“导演”地球史上第6次生物大灭绝!在讲述“关注全球性生态环境问题”时,可以向学生呈现历史上比利时马斯河谷烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟雾事件、“雾都”伦敦之痛、日本水俣病等重大环境事件,以此展开关于生态伦理观的讨论,使学生认识人类不能为了自身的眼前利益,破坏生态系统的平衡,而损害他人和子孙后代的利益,人类的活动应该从“人类中心”向“人与自然和谐发展”转化。又如,在讲述“能量流动规律”时,可以简要介绍林德曼对系统生态理论建立的重大贡献。林德曼和他的妻子于20世纪30年代末期在明尼苏达,距离学校不远处的一个小型湖泊中,开展了定位研究工作。他每日自己驾车往返,观察记录。经过3年多的不懈工作,在一句中国谚语的启发下,阐明了养分从一个营养级位到另一个营养级位的移动规律,创造了营养动态观点。并以数学方式定量表达了群落中营养级的相互作用,建立了养分循环的理论模型,标志着生态学开始从定性走向定量。通过这一史例的学习,可以使学生在理解“十分之一定律”同时,体会物种和谐发展的规律,认同人类的活动不能违背能量流动的法则。在讲述“生态系统的稳定性”时,可以向学生介绍国际生物学计划(IBP)到人与生物圈计划(MAP)的简要历程,引导他们探究“生物种类关系的失调,尤其是环境资源与人的比例严重偏小”是导致生物圈二号失败的关键原因,进一步认识人与自然的平等与和谐,要求人类尊重自然,尊重万物生命,实现可持续发展,最终形成生态文明意识。

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