1月6日,最新課程標準正式發(fā)布,2018年9月全國開(kāi)始使用新教材。由于字數限制前言和附錄部分以圖片形式出現,不得不刪減了部分附錄的內容。
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一、 課程性質(zhì)與基本理念
(一)課程性質(zhì)
生物學(xué)是自然科學(xué)中的一門(mén)基礎學(xué)科,是研究生命現象和生命活動(dòng)規律的科學(xué)。它是農業(yè)科學(xué)、醫藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及其他有關(guān)科學(xué)和技術(shù)的基礎。生物學(xué)的研究經(jīng)歷了從現象到本質(zhì)、從定性到定量的發(fā)展過(guò)程。當今,它在微觀(guān)和宏觀(guān)兩個(gè)方向的發(fā)展都非常迅速,并且與信息技術(shù)和工程技術(shù)的結合日益緊密,正在對社會(huì )、經(jīng)濟和人類(lèi)生活產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。
生物學(xué)有著(zhù)與其他自然科學(xué)相同的性質(zhì)。它不僅是一個(gè)結論豐富的知識體系,也包括了人類(lèi)認識自然現象和規律的一些特有的思維方式和探究過(guò)程。生物學(xué)的發(fā)展需要許多人的共同努力和不斷探索。生物學(xué)的學(xué)科屬性是生物學(xué)課程性質(zhì)的重要決定因素。
高中生物學(xué)課程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)本課程)是科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科課程之一,是義務(wù)教育階段相關(guān)課程的延續和拓展,其精要是展示生物學(xué)的基本內容,反映自然科學(xué)的本質(zhì)。它既要讓學(xué)生獲得基礎的生物學(xué)知識,又要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過(guò)程中所持有的觀(guān)點(diǎn)以及解決問(wèn)題的思路和方法。生物學(xué)課程要求學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習,在親歷提出問(wèn)題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和發(fā)現規律等過(guò)程中習得生物學(xué)知識,養成科學(xué)思維的習慣,形成積極的科學(xué)態(tài)度,發(fā)展終身學(xué)習的能力。學(xué)習生物學(xué)課程是每個(gè)未來(lái)公民不可或缺的教育經(jīng)歷,其學(xué)習成果是公民素養的基本組成。本課程是以提高學(xué)生生物學(xué)核心素養為宗旨的學(xué)科課程,是樹(shù)立社會(huì )主義核心價(jià)值觀(guān)、落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要載體。
(二)基本理念
1. 核心素養為宗旨
著(zhù)眼于學(xué)生適應未來(lái)社會(huì )發(fā)展和個(gè)人生活的需要,從生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì )責任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養,充分體現本課程的學(xué)科特點(diǎn)和育人價(jià)值,是本課程的設計宗旨和實(shí)施中的基本要求。
2. 內容聚焦大概念
本課程的設計和實(shí)施追求“少而精”的原則,必修和選擇性必修課程的模塊內容聚焦大概念,精簡(jiǎn)容量、突出重點(diǎn)、切合年齡特點(diǎn)、明確學(xué)習要求,確保學(xué)生有相對充裕的時(shí)間主動(dòng)學(xué)習,讓學(xué)生能夠深刻理解和應用重要的生物學(xué)概念,發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養。
3. 教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐
本課程高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)歷,強調學(xué)生學(xué)習的過(guò)程是主動(dòng)參與的過(guò)程,讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng),通過(guò)探究性學(xué)習活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù),加深對生物學(xué)概念的理解,提升應用知識的能力,培養創(chuàng )新精神,進(jìn)而能用科學(xué)的觀(guān)點(diǎn)、知識、思路和方法,探討或解決現實(shí)生活中的某些問(wèn)題。
4. 學(xué)業(yè)評價(jià)促發(fā)展
本課程重視以評價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習與發(fā)展,重視評價(jià)的診斷作用、激勵作用和促進(jìn)作用。致力于創(chuàng )建一個(gè)主體多元、方法多樣、既關(guān)注學(xué)業(yè)成就又重視個(gè)體進(jìn)步和多方面發(fā)展的生物學(xué)課程評價(jià)體系。提倡在評價(jià)中關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和發(fā)展需求,幫助學(xué)生認識自我、建立自信,改進(jìn)學(xué)習方法,促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養的形成。
二、學(xué)科核心素養與課程目標
(一)學(xué)科核心素養
學(xué)科核心素養是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現,是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習而逐步形成的正確價(jià)值觀(guān)念、必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)科核心素養包括生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì )責任。
1. 生命觀(guān)念
“生命觀(guān)念”是指對觀(guān)察到的生命現象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象,是經(jīng)過(guò)實(shí)證后的想法或觀(guān)點(diǎn),是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現象的意識、觀(guān)念和思想方法。學(xué)生應該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎上形成生命觀(guān)念,如結構與功能觀(guān)、進(jìn)化與適應觀(guān)、穩態(tài)與平衡觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)等;能夠用生命觀(guān)念認識生物的多樣性、統一性、獨特性和復雜性,形成科學(xué)的自然觀(guān)和世界觀(guān),并以此指導探究生命活動(dòng)規律,解決實(shí)際問(wèn)題。
2. 科學(xué)思維
“科學(xué)思維”是指尊重事實(shí)和證據,崇尚嚴謹和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度,運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決問(wèn)題的思維習慣和能力。學(xué)生應該在學(xué)習過(guò)程中逐步發(fā)展科學(xué)思維,如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據運用歸納和概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng )造性思維等方法,探討、闡釋生命現象及規律,審視或論證生物學(xué)社會(huì )議題。
3. 科學(xué)探究
“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現現實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題,針對特定的生物學(xué)現象,進(jìn)行觀(guān)察、提問(wèn)、實(shí)驗設計、方案實(shí)施以及結果的交流與討論的能力。學(xué)生應在探究過(guò)程中,逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲,掌握科學(xué)探究的基本思路和方法,提高實(shí)踐能力;在探究中,樂(lè )于并善于團隊合作,勇于創(chuàng )新。
4. 社會(huì )責任
“社會(huì )責任”是指基于生物學(xué)的認識,參與個(gè)人與社會(huì )事務(wù)的討論,作出理性解釋和判斷,解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的擔當和能力。學(xué)生應能夠以造福人類(lèi)態(tài)度和價(jià)值觀(guān),積極運用生物學(xué)的知識和方法,關(guān)注社會(huì )議題,參與討論并作出理性解釋?zhuān)鎰e迷信和偽科學(xué);結合本地資源開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐,結合本地資源開(kāi)展科學(xué)實(shí)踐,嘗試解決現實(shí)生活問(wèn)題;樹(shù)立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,形成生態(tài)意識,參與環(huán)境保護實(shí)踐;主動(dòng)向他人宣傳關(guān)愛(ài)生命的觀(guān)念和知識,崇尚健康文明生活方式,成為健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者。
(二)課程目標
學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習,能認識到生物學(xué)在堅持人與自然和諧共處、促進(jìn)科技發(fā)展、社會(huì )進(jìn)步和提高人類(lèi)生活質(zhì)量等方面的重要貢獻;樹(shù)立生命觀(guān)念,能夠運用這些觀(guān)念認識生命現象,探索生命規律;形成科學(xué)思維的習慣,能夠運用已有的知識、證據和邏輯對生物學(xué)議題進(jìn)行思考或展開(kāi)論證;掌握科學(xué)探究的思路和方法,形成合作精神,善于從實(shí)踐的層面探討或嘗試解決現實(shí)生活中的生物學(xué)問(wèn)題;具有開(kāi)展生物學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的意愿和社會(huì )責任感,在面對現實(shí)世界的挑戰時(shí),能充分利用生物學(xué)知識主動(dòng)宣傳引導,愿意承擔抵制毒品和不良生活習慣等的社會(huì )責任,為繼續學(xué)習和走向社會(huì )打下認知和實(shí)踐的基礎。
三、 課程結構
(一)設計依據
1. 依據普通高中課程方案設置生物學(xué)必修、選擇性必修和選修課程
普通高中課程方案規定高中生物學(xué)課程開(kāi)設必修、選擇性必修和選修課程。生物學(xué)必修課程是全體學(xué)生必須學(xué)習的課程,是高中學(xué)生生物學(xué)核心素養發(fā)展的共同基礎;選擇性必修課程是學(xué)生根據個(gè)人需求與升學(xué)考試要求選擇學(xué)習的課程;選修課程是學(xué)生自主選擇學(xué)習的課程。
2. 以發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養為宗旨,構建課程內容
課程內容是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養的重要載體,是在本課程中落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的抓手?;趯W(xué)生在“生命觀(guān)念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”和“社會(huì )責任”等方面應有的表現,精選必修、選擇性必修和選修的課程內容,設計各模塊的教學(xué)目標及學(xué)業(yè)要求。以便全面落實(shí)生物學(xué)課程的育人功能。
3. 充分吸納科學(xué)教育研究成果和生物學(xué)教改經(jīng)驗,提高課程可操作性
以國內外科學(xué)教育的眾多研究成果和我國十余年來(lái)高中生物學(xué)課程改革取得的經(jīng)驗和成就為依據,設計操作性強的課程。例如,根據生物學(xué)的大概念來(lái)構建課程體系和內容框架;選取更加符合高中學(xué)生認知特點(diǎn)的學(xué)習內容和任務(wù);在必修課程的安排和選擇性必修課程的設計上,保持了與課程標準實(shí)驗稿的銜接,使得教師可以在實(shí)施教學(xué)任務(wù)時(shí),最大程度地利用自 2003 年頒布《普通高中生物課程標準(實(shí)驗)》以來(lái)所獲得的學(xué)科知識和教學(xué)經(jīng)驗,以及實(shí)驗室建設取得的成果,持續地推進(jìn)教學(xué)改革。
4. 滿(mǎn)足學(xué)生多元需求,突出課程基礎性和選擇性
關(guān)注學(xué)生的共同基礎和多元發(fā)展需求,設計出必修課程、選擇性必修課程和選修課程。必修課程選擇的是現代生物學(xué)的核心內容,與社會(huì )和個(gè)人生活關(guān)系最密切,是后續學(xué)習發(fā)展所必需的基礎,對于提高全體高中學(xué)生的生物學(xué)素養具有不可或缺的作用。選擇性必修課程所選的內容是學(xué)生未來(lái)職業(yè)與專(zhuān)業(yè)發(fā)展的基礎,有助于學(xué)生進(jìn)一步加深對生物學(xué)大概念的理解,拓展生物學(xué)科技視野,提高實(shí)踐和探究能力。選修課程包括為學(xué)有余力的學(xué)生設計的拓展課程以及針對本校學(xué)生特點(diǎn)和當地資源開(kāi)設的校本課程,旨在滿(mǎn)足學(xué)生多樣化興趣和發(fā)展需要,以期為進(jìn)一步學(xué)習和職業(yè)規劃奠定基礎。
(二)結構
圖1展示了高中生物學(xué)課程結構。高中生物學(xué)課程分為必修、選擇性必修和選修三個(gè)部分。必修部分包括“分子與細胞”和“遺傳與進(jìn)化”兩個(gè)模塊;選擇性必修部分有“穩態(tài)與調節”“生物與環(huán)境”和“生物技術(shù)與工程”三個(gè)模塊;選修部分涉及現實(shí)生活應用、職業(yè)規劃前瞻及學(xué)業(yè)發(fā)展基礎三個(gè)方向的多個(gè)拓展模塊。
圖1高中生物學(xué)課程結構
(三)學(xué)分與選課
本課程的必修學(xué)分共4分,每個(gè)必修模塊2學(xué)分,每個(gè)學(xué)分的教學(xué)需18學(xué)時(shí)。每個(gè)學(xué)生必須完成2個(gè)必修模塊的學(xué)習,共72學(xué)時(shí),每周2~4學(xué)時(shí),建議高一年級開(kāi)設。
學(xué)生在修滿(mǎn)本課程必修學(xué)分的基礎上,可根據興趣和志向學(xué)習選擇性必修和選修課程。選擇性必修課程每個(gè)模塊為2學(xué)分,選修課程每個(gè)模塊為1學(xué)分,每個(gè)學(xué)分的教學(xué)需18學(xué)時(shí)。學(xué)生在完成了必修課程的學(xué)習后,可以直接學(xué)習選擇性必修或選修課程,也可以不再選修本學(xué)科課程。
選擇生物學(xué)納入高校招生錄取總成績(jì)的學(xué)生,應完成選擇性必修所有模塊的學(xué)習。選擇性必修和選修課程可以同時(shí)開(kāi)設供學(xué)生選擇,對于選修課程中“學(xué)業(yè)發(fā)展基礎”類(lèi)模塊,教師可以提出選課的順序或條件。學(xué)生可以從選修模塊中選修不超過(guò)4學(xué)分的課
四、課程內容
(一)必修課程
必修課程是現代生物學(xué)的核心內容,對于提高全體學(xué)生的生物學(xué)素養具有不可或缺的作用;必修課程所選內容是學(xué)習選擇性必修和選修課程的基礎。
必修課程面向全體高中學(xué)生,選擇了最基本的重要概念。為了讓學(xué)生更好地理解與掌握教學(xué)內容,教學(xué)中要高度重視學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節,力求為學(xué)生提供更多的動(dòng)手實(shí)踐機會(huì )。
模塊 1 分子與細胞
本模塊包括細胞的分子組成、細胞的結構、細胞的代謝、細胞的增殖以及細胞的增殖以及細胞的分化、衰老和死亡等內容。
細胞是生物體結構與生命活動(dòng)的基本單位。細胞生物學(xué)是生命科學(xué)的重要基礎學(xué)科,分子生物學(xué)的發(fā)展促使細胞生物學(xué)的研究進(jìn)入了分子水平。
本模塊選取了細胞生物學(xué)方面的最基本的知識,是學(xué)習其他模塊的基礎。它還反映了細胞生物學(xué)研究的新進(jìn)展及相關(guān)的實(shí)際應用。通過(guò)本模塊的學(xué)習,學(xué)生將在微觀(guān)層面上,更深入地理解生命的本質(zhì)。了解生命的物質(zhì)性和生物界的統一性,細胞生活中物質(zhì)、能量和信息變化的統一,細胞結構與功能的統一,生物體部分和整體的統一等,有助于科學(xué)自然觀(guān)的形成。學(xué)習細胞的發(fā)現、細胞學(xué)說(shuō)的建立和發(fā)展,有助于學(xué)生加深對科學(xué)過(guò)程和本質(zhì)的理解。
【內容要求】
概念1 細胞是生物體結構與生命活動(dòng)的基本單位
1.1 細胞由多種多樣的分子組成,包括水、無(wú)機鹽、糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等,其中蛋白質(zhì)和核酸是兩類(lèi)最重要的生物大分子
1.1.1 說(shuō)出細胞主要由 C、H、O、N、P、S等元素構成,其中以碳原子為骨架形成復雜的生物大分子
1.1.2 指出水大約占細胞重量的2/3,以自由水和結合水的形式存在,賦予了細胞許多特性,在生命中具有重要作用
1.1.3 舉例說(shuō)出無(wú)機鹽在細胞內含量雖少,但與生命活動(dòng)密切相關(guān)
1.1.4 概述糖類(lèi)有多種類(lèi)型,它們既是細胞的重要結構成分,又是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)
1.1.5 舉例說(shuō)出不同種類(lèi)的脂質(zhì)對維持細胞結構和功能有重要作用
1.1.6 闡明蛋白質(zhì)通常由20種氨基酸分子組成,其功能取決于由氨基酸序列及其形成的空間結構,細胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成
1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成,是貯存與傳遞遺傳信息的生物大分子
1.2 細胞各部分結構既分工又合作,共同執行細胞的各項生命活動(dòng)
1.2.1 概述細胞都由質(zhì)膜包裹,質(zhì)膜將細胞與外界環(huán)境分開(kāi),能控制物質(zhì)進(jìn)出,并參與細胞間的信息交流
1.2.2 闡明細胞內具有多個(gè)相對獨立的結構,擔負著(zhù)物質(zhì)運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動(dòng)
1.2.3 闡明遺傳信息主要貯存在細胞核中
1.2.4 舉例說(shuō)明細胞各部分結構之間相互聯(lián)系、協(xié)調一致,共同執行細胞的各項生命活動(dòng)
1.3 各種細胞具有相似的基本結構,但在形態(tài)與功能上有所差異
1.3.1 說(shuō)明有些生物體只有一個(gè)細胞,而有的由很多細胞構成。這些細胞形態(tài)和功能多樣,但都具有相似的基本結構
1.3.2 描述原核細胞與真核細胞的最大區別是原核細胞沒(méi)有由核膜包被的細胞核
概念2 細胞的生存需要能量和營(yíng)養物質(zhì),并通過(guò)分裂實(shí)現增殖
2.1 物質(zhì)通過(guò)被動(dòng)運輸或主動(dòng)運輸方式進(jìn)出細胞,以維持細胞的正常代謝活動(dòng)
2.1.1 闡明質(zhì)膜具有選擇透過(guò)性
2.1.2 舉例說(shuō)明有些物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)出細胞,不需要額外提供能量;有些物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細胞,需要能量和載體蛋白
2.1.3 舉例說(shuō)明大分子物質(zhì)可以通過(guò)胞吞、胞吐進(jìn)出細胞
2.2 細胞的功能絕大多數基于化學(xué)反應,這些反應發(fā)生在細胞的特定區域
2.2.1 說(shuō)明絕大多數酶是一類(lèi)能催化生化反應的蛋白質(zhì),少數酶是RNA,酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響
2.2.2 解釋ATP是驅動(dòng)細胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
2.2.3 說(shuō)明植物細胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉化為糖和氧的過(guò)程中,轉換并儲存為糖分子中的化學(xué)能
2.2.4 說(shuō)明生物通過(guò)細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動(dòng)可以利用的能量
2.3 細胞會(huì )經(jīng)歷生長(cháng)、增殖、分化、衰老和死亡等生命進(jìn)程
2.3.1 描述細胞通過(guò)不同的方式進(jìn)行分裂,其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性
2.3.2 說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中,細胞在形態(tài)、結構和功能方面發(fā)生特異性的分化,形成了復雜的多細胞生物體
2.3.3 描述在正常情況下,細胞衰老和死亡是一種自然的生理過(guò)程
【教學(xué)提示】
在本模塊的教學(xué)中,教師要組織好各種觀(guān)察、實(shí)驗等探究性學(xué)習活動(dòng),幫助學(xué)生增加感性認識,克服對微觀(guān)結構認識的困難,使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法并習得相關(guān)的操作技能。結合生物個(gè)體水平的知識、化學(xué)和物理學(xué)知識以及學(xué)生的生活經(jīng)驗,突破學(xué)習難點(diǎn)。鼓勵學(xué)生搜集有關(guān)細胞研究和應用方面的信息,進(jìn)行交流,以豐富相關(guān)知識,加深對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )相互關(guān)系的認識。
為幫助學(xué)生達成對上述概念 1 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì);(2)觀(guān)察葉綠體和細胞質(zhì)流動(dòng);(3)嘗試制作真核細胞的結構模型;(4)使用顯微鏡觀(guān)察各種細胞,可結合電鏡照片分析細胞的亞顯微結構。
為幫助學(xué)生達成對上述概念 2 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)通過(guò)模擬實(shí)驗探究膜的透性;(2)觀(guān)察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原;(3)探究酶催化的專(zhuān)一性、高效性及影響酶活性的因素;(4)提取和分離葉綠體色素;(5)探究不同環(huán)境因素對光合作用的影響;(6)探究酵母菌的呼吸方式;(7)制作和觀(guān)察根尖細胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片,或觀(guān)察其永久裝片.
【學(xué)業(yè)要求】
完成本模塊學(xué)習后,學(xué)生應該能夠:
·從結構與功能相適應這一視角,解釋細胞由多種多樣的分子組成,這些分子是各項生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
·建構并使用細胞模型,闡明細胞各部分結構通過(guò)分工與合作,形成相互協(xié)調的有機整體,實(shí)現細胞水平的各項生命活動(dòng)(生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究);
·從物質(zhì)與能量視角,探索光合作用與呼吸作用,闡明細胞生命活動(dòng)過(guò)程中貫穿著(zhù)物質(zhì)與能量的變化(生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究);
·觀(guān)察多種多樣的生物體,提供證據說(shuō)明生物體由細胞構成,這些細胞具有多種形態(tài)和功能,但同時(shí)又都具有相似的基本結構(生命觀(guān)念、科學(xué)探究);
·觀(guān)察處于細胞周期不同階段的細胞,結合有絲分裂模型,描述細胞生長(cháng)與增殖的主要特征,并舉例說(shuō)明細胞的分化、衰老、死亡等生命現象(生命觀(guān)念、科學(xué)探究、社會(huì )責任)。
模塊 2 遺傳與進(jìn)化
本模塊包括遺傳的細胞基礎、遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異和生物的進(jìn)化等內容。
生物通過(guò)生殖、發(fā)育和遺傳實(shí)現生命的延續和種族的繁衍,通過(guò)進(jìn)化形成物種多樣性和適應性,進(jìn)化的本質(zhì)是遺傳物質(zhì)的改變。
本模塊選取的減數分裂和受精作用、DNA分子的結構和功能、遺傳和變異的基本原理及應用等知識,主要是從細胞水平和分子水平闡述生命的延續性;選取的現代生物進(jìn)化理論和物種形成等知識,主要是闡明生物進(jìn)化的過(guò)程和原因。本模塊的內容,對于學(xué)生理解生命的延續和發(fā)展,認識生物界及生物多樣性,形成生物進(jìn)化的觀(guān)點(diǎn),樹(shù)立正確的自然觀(guān)有重要意義;同時(shí),對于學(xué)生理解有關(guān)原理在促進(jìn)經(jīng)濟與社會(huì )發(fā)展、增進(jìn)人類(lèi)健康等方面的價(jià)值,也是十分重要的。
【內容標準】
概念3 遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳
3.1 親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上
3.1.1 概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA 分子上
3.1.2 概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成,通常由兩條反向平行的長(cháng)鏈上的堿基互補配對形成雙螺旋結構,堿基的排列順序編碼了遺傳信息
3.1.3 概述DNA分子通過(guò)半保留方式進(jìn)行復制
3.1.4 概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導蛋白質(zhì)的合成,細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結果,生物的性狀主要是由蛋白質(zhì)決定的
3.1.5 舉例說(shuō)明某些基因序列不變但表型改變的表觀(guān)遺傳現象
3.2 有性生殖中基因的分離和重組導致雙親后代的基因組合有多種可能
3.2.1 闡明減數分裂產(chǎn)生只含有一半遺傳信息的精細胞或卵細胞
3.2.2 說(shuō)明進(jìn)行有性生殖的生物體,其遺傳信息通過(guò)配子傳遞給子代
3.2.3 闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能,并可由此預測子代的遺傳性狀
3.2.4 概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)
3.3 由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的
3.3.1 概述堿基的替換、插入或缺失會(huì )引發(fā)基因序列的改變
3.3.2 闡明基因序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應的細胞功能發(fā)生變化,甚至帶來(lái)致命的后果
3.3.3 描述細胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線(xiàn)以及病毒的作用下,基因突變概率
可能提高,而某些基因突變能導致細胞分裂失控,甚至發(fā)生癌變
3.3.4 闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數分裂過(guò)程中,染色體所發(fā)生的自由組合和交叉互換,會(huì )導致控制不同性狀的基因重組,從而使子代出現變異
3.3.5 舉例說(shuō)明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡
3.3.6 舉例說(shuō)明人類(lèi)遺傳病是可以檢測和預防的
概念4 生物的多樣性和適應性是進(jìn)化的結果
4.1 地球上的現存物種豐富多樣,它們來(lái)自共同祖先
4.1.1 嘗試通過(guò)化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實(shí),說(shuō)明當今生物具有共同的祖先
4.1.2 嘗試通過(guò)細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識,說(shuō)明當今生物在新陳代謝、DNA 的結構與功能等方面具有許多共同特征
4.2 適應是自然選擇的結果
4.2.1 舉例說(shuō)明種群內的可遺傳變異將賦予某些個(gè)體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢
4.2.2 闡明具有優(yōu)勢性狀的個(gè)體在種群中所占比例將會(huì )增加
4.2.3 說(shuō)明自然選擇導致生物更好地適應特定的生存環(huán)境
4.2.4 概述現代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心,為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋
4.2.5 闡述變異、選擇和隔離可導致物種形成
【教學(xué)提示】
在本模塊的教學(xué)中,教師應創(chuàng )造條件讓學(xué)生參與調查、觀(guān)察、實(shí)驗和制作等活動(dòng),引導學(xué)生從生活經(jīng)驗中發(fā)現和提出問(wèn)題,學(xué)習有關(guān)概念、原理、規律和模型,應用有關(guān)知識分析和解決實(shí)踐中的問(wèn)題,體驗科學(xué)家探索生物生殖、遺傳和進(jìn)化奧秘的過(guò)程?;诮陙?lái)基因組研究的進(jìn)展,教師可介紹通過(guò)生物信息學(xué)方法獲得篩查遺傳病的技術(shù)。
為幫助學(xué)生達成對上述概念 3 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)運用模型、裝片或視頻觀(guān)察模擬減數分裂過(guò)程中染色體的變化;(2)搜集 DNA 分子結構模型建立過(guò)程的資料并進(jìn)行討論和交流;(3)制作 DNA 分子雙螺旋結構模型;(4)模擬植物或動(dòng)物性狀分離的雜交實(shí)驗;(6)調查常見(jiàn)的人類(lèi)遺傳病并探討其預防措施;
為幫助學(xué)生達成對上述概念 4 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)搜集生物進(jìn)化理論發(fā)展的資料,探討生物進(jìn)化觀(guān)點(diǎn)對人們思想觀(guān)念的影響;(2)用數學(xué)方法討論自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生變化;(3)探討耐藥菌的出現與抗生素濫用的關(guān)系。
【學(xué)業(yè)要求】
完成本模塊學(xué)習后,學(xué)生應該能夠:
·結合DNA雙螺旋結構模型,闡明DNA分子作為遺傳物質(zhì)所具有的特征,以及通過(guò)復制、轉錄、翻譯等過(guò)程傳遞和表達遺傳信息(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
·運用細胞減數分裂的模型,闡明遺傳信息在有性生殖中的傳遞規律(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
·基于證據,論證可遺傳的變異來(lái)自基因重組、基因突變和染色體變異(科學(xué)思維、科學(xué)探究);
·運用統計與概率的相關(guān)知識,解釋并預測種群內某一遺傳性狀的分布及變化(科學(xué)思維、科學(xué)探究);
·運用遺傳與變異的觀(guān)點(diǎn),解釋常規遺傳學(xué)技術(shù)在現實(shí)生產(chǎn)生活中的應用(生命觀(guān)念、社會(huì )責任);
·分析不同類(lèi)型的證據,探討地球上現存的豐富多樣的物種是由共同祖先經(jīng)長(cháng)期進(jìn)化形成的(生命觀(guān)念、科學(xué)思維、社會(huì )責任);
·基于可遺傳的變異,以及變異可能帶來(lái)的生存與繁殖優(yōu)勢等方面的實(shí)例,解釋生物的適應是自然選擇的結果(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
(二)選擇性必修課程
模塊 1 穩態(tài)與調節
本模塊包括人體的內環(huán)境與穩態(tài)、人和動(dòng)物生命活動(dòng)的調節,以及植物的激素調節等內容。
所有的生命系統都存在于一定的環(huán)境之中,在不斷變化的環(huán)境條件下,依靠自我調節機制維持其穩態(tài)。高等多細胞生物體和人體在生長(cháng)、發(fā)育、代謝、遺傳和變異等各種生命活動(dòng)中,通過(guò)一定的調節機制,使機體保持穩態(tài),并作為一個(gè)整體完成復雜的生命活動(dòng),適應多變的環(huán)境。
本模塊選取有關(guān)生命活動(dòng)調節與穩態(tài)的知識,有助于學(xué)生理解高等生物個(gè)體生命活動(dòng)的規律,從系統分析的角度,認識個(gè)體生命系統的穩態(tài);也有助于學(xué)生理解健康生活方式對于維持人體內環(huán)境穩態(tài)、疫病預防的意義。
【內容要求】
概念1 生命個(gè)體的結構與功能相適應,各結構協(xié)調統一共同完成復雜的生命活動(dòng),并通過(guò)一定的調節機制保持穩態(tài)
1.1 內環(huán)境為機體細胞提供適宜的生存環(huán)境,機體細胞通過(guò)內環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換
1.1.1 說(shuō)明血漿、組織液和淋巴等細胞外液共同構成高等動(dòng)物細胞賴(lài)以生存的內環(huán)境
1.1.2 闡明機體細胞生活在內環(huán)境中,通過(guò)內環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換,同時(shí)也參與內環(huán)境的形成和維持
1.1.3 簡(jiǎn)述機體通過(guò)呼吸、消化、循環(huán)和泌尿等系統參與內、外環(huán)境間的物質(zhì)交換
1.2 內環(huán)境的變化會(huì )引發(fā)機體的自動(dòng)調節,以維持內環(huán)境的穩態(tài)
1.2.1 以血糖、體溫、pH和滲透壓等為例,闡明機體通過(guò)調節作用保持內環(huán)境的相對穩定,以保證機體的正常生命活動(dòng)
1.2.2 舉例說(shuō)明機體不同器官、系統協(xié)調統一地共同完成各項生命活動(dòng),是維持內環(huán)境穩態(tài)的基礎
1.3 神經(jīng)系統能夠及時(shí)感知機體內、外環(huán)境的變化,并作出反應調控各器官、系統的活動(dòng),實(shí)現機體穩態(tài)
1.3.1 概述神經(jīng)調節的基本方式是反射(可分為條件反射和非條件反射),其結構基礎是反射弧
1.3.2 闡明神經(jīng)細胞膜內外在靜息狀態(tài)具有電位差,受到外界刺激后形成動(dòng)作電位,并沿神經(jīng)纖維傳導
1.3.3 闡明神經(jīng)沖動(dòng)在突觸處的傳遞通常通過(guò)化學(xué)傳遞方式完成
1.3.4 分析位于脊髓的低級神經(jīng)中樞和腦中相應的高級神經(jīng)中樞相互聯(lián)系、相互協(xié)調,共同調控器官和系統的活動(dòng),維持機體的穩態(tài)
1.3.5 舉例說(shuō)明中樞神經(jīng)系統通過(guò)自主神經(jīng)來(lái)調節內臟的活動(dòng)
1.3.6 簡(jiǎn)述語(yǔ)言活動(dòng)和條件反射是由大腦皮層控制的高級神經(jīng)活動(dòng)
1.4 內分泌系統產(chǎn)生的多種類(lèi)型的激素,通過(guò)體液傳送而發(fā)揮調節作用,實(shí)現機體穩態(tài)
1.4.1 說(shuō)出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成,包括垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島和性腺等多種腺體,它們分泌的各類(lèi)激素參與代謝的調節
1.4.2 舉例說(shuō)明激素通過(guò)分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態(tài),如甲狀腺素分泌的調節和血糖平衡的調節等
1.4.3 舉例說(shuō)出神經(jīng)調節與體液調節相互協(xié)調共同維持機體的穩態(tài),如體溫調節和水鹽平衡的調節等
1.4.4 舉例說(shuō)明其他體液成分參與穩態(tài)的調節,如二氧化碳對呼吸運動(dòng)的調節
1.5 免疫系統能夠抵御病原體的侵襲,識別并清除機體內衰老、死亡或異常的細胞,實(shí)現機體穩態(tài)
1.5.1 舉例說(shuō)明免疫細胞、免疫器官和免疫活性物質(zhì)等是免疫調節的結構與物質(zhì)基礎
1.5.2 概述人體的免疫包括生來(lái)就有的非特異性免疫和后天獲得的特異性免疫
1.5.3 闡明特異性免疫是通過(guò)體液免疫和細胞免疫兩種方式,針對特定病原體發(fā)生的免疫應答
1.5.4 舉例說(shuō)明免疫功能異??赡芤l(fā)疾病,如過(guò)敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等
1.6 植物生命活動(dòng)受到多種因素的調節,其中最重要的是植物激素的調節
1.6.1 概述科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷的探索,發(fā)現了植物生長(cháng)素,并揭示了它在調節植物生長(cháng)時(shí)表現出兩重性,既能促進(jìn)生長(cháng),也能抑制生長(cháng)
1.6.2 舉例說(shuō)明幾種主要植物激素的作用,這些激素可通過(guò)協(xié)同、拮抗等方式共同實(shí)現對植物生命活動(dòng)的調節
1.6.3 舉例說(shuō)明生長(cháng)素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯等植物激素及其類(lèi)似物在生產(chǎn)上得到了廣泛應用
1.6.4 概述其他因素參與植物生命活動(dòng)的調節,如光、重力和溫度等
【教學(xué)提示】
本模塊的主題是個(gè)體水平的穩態(tài)與調節,內容比較抽象。教學(xué)中,教師應積極組織學(xué)生開(kāi)展相關(guān)活動(dòng),幫助學(xué)生理解和掌握知識,提高運用知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 1 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列實(shí)驗:(1)觀(guān)看血液分層實(shí)驗的視頻,討論血細胞與血漿的關(guān)系;(2)比較清水、緩沖液、體液對 pH 變化的調節作用;(3)探究植物生長(cháng)調節劑對扦插枝條生根的作用;(4)探究乙烯利對水果的催熟作用;
除上述實(shí)驗外,還應開(kāi)展下列活動(dòng):(1)用概念圖教學(xué)法揭示內環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換的關(guān)系;(2)以?xún)拳h(huán)境的某種成分為例,討論各系統是如何協(xié)同維持其相對穩定的;(3)觀(guān)看反射過(guò)程的動(dòng)畫(huà),分析反射弧的組成;(4)通過(guò)資料分析神經(jīng)系統受損對人體運動(dòng)等行為的影響,探討神經(jīng)調節的結構基礎;(5)以某種激素的發(fā)現史為例,討論研究激素生理功能的方法;(6)結合日常生活,討論生活用品或食品中含有過(guò)量激素對身體健康的影響;(7)討論濫用興奮劑以及吸食毒品的危害;(8)結合個(gè)人免疫接種的經(jīng)歷,探討免疫制劑的作用;(9)討論器官移植與組織相容性抗原的關(guān)系,并探討干細胞移植的價(jià)值;(10)查找植物激素在生產(chǎn)中應用的相關(guān)資料。
【學(xué)業(yè)要求】
完成本模塊學(xué)習后,學(xué)生應該能夠:
·運用圖示和模型等方法,表征并闡釋內環(huán)境為機體細胞提供適宜的生存環(huán)境并與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
·結合日常生活中的情境,分析說(shuō)明人體通過(guò)神經(jīng)系統、內分泌系統以及免疫系統的調節作用對內外環(huán)境的變化作出反應,以維持內環(huán)境穩態(tài)(生命觀(guān)念、科學(xué)思維);
·評估多種生活方案,認同并采納健康的生活方式,遠離毒品,向他人宣傳毒品的危害及傳染病的防控措施等(科學(xué)思維、社會(huì )責任);
·基于植物激素在生產(chǎn)生活中應用的相關(guān)資料,結合植物激素和其他因素對植物生命活動(dòng)的調節,分析并嘗試提出生產(chǎn)實(shí)踐方案(科學(xué)探究、社會(huì )責任)。
模塊 2 生物與環(huán)境
本模塊包括種群和群落、生態(tài)系統、環(huán)境保護等內容。
在生態(tài)系統中,生物與環(huán)境之間相互影響,種群數量不斷變化,群落也處在演替過(guò)程中。生態(tài)系統通過(guò)自動(dòng)調節作用,實(shí)現物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的相對穩定,形成穩態(tài)。人類(lèi)的活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大的影響,生態(tài)環(huán)境的保護已成為全人類(lèi)共同關(guān)心的問(wèn)題。
本模塊選取有關(guān)生物與環(huán)境的知識,有助于學(xué)生理解生命活動(dòng)的本質(zhì),了解系統分析的思想和方法,提高對生命系統與環(huán)境關(guān)系的認識,并為學(xué)生樹(shù)立人與自然和諧發(fā)展的觀(guān)念,形成生態(tài)意識、環(huán)保意識和踐行綠色低碳生活方式奠定基礎。
【內容要求】
概念2 生態(tài)系統中的各種成分相互影響,共同實(shí)現系統的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞,生態(tài)系統通過(guò)自我調節保持相對穩定的狀態(tài)
2.1 不同種群的生物在長(cháng)期適應環(huán)境和彼此相互適應的過(guò)程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落
2.1.1 列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征
2.1.2 嘗試建立數學(xué)模型解釋種群的數量變動(dòng)
2.1.3 舉例說(shuō)明陽(yáng)光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會(huì )影響生物的種群特征
2.1.4 描述群落具有垂直結構和水平結構等特征,并可隨時(shí)間而改變
2.1.5 闡明一個(gè)群落替代另一個(gè)群落的演替過(guò)程,包括初生演替和次生演替兩種類(lèi)型
2.1.6 分析不同群落中的生物具有與該群落環(huán)境相適應的形態(tài)結構、生理特征和分布特點(diǎn)
2.2 生物群落與非生物的環(huán)境因素相互作用形成多樣化的生態(tài)系統,完成物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞
2.2.1 闡明生態(tài)系統由生產(chǎn)者、消費者和分解者等生物因素以及陽(yáng)光、空氣、水等非生物因素組成,各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統成為具有一定結構和功能的統一體
2.2.2 討論某一生態(tài)系統中生產(chǎn)者和消費者通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復雜的營(yíng)養結構
2.2.3 分析生態(tài)系統中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機環(huán)境之間不斷循環(huán),并呈現出能量單向流動(dòng)和逐級遞減的規律
2.2.4 舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規律,人們能夠更加科學(xué)地規劃和有效地利用生態(tài)系統中資源
2.2.5 解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養級之間在個(gè)體數量、生物量和能量方面的關(guān)系
2.2.6 闡明某些有害物質(zhì)會(huì )通過(guò)食物鏈不斷地富集的現象
2.2.7 舉例說(shuō)出生態(tài)系統中物理、化學(xué)和行為信息的傳遞對生命活動(dòng)的正常進(jìn)行、生物種群的繁衍和種間關(guān)系的調節起著(zhù)重要作用
2.2.8 分析特定生態(tài)系統的生物與非生物因素決定其營(yíng)養結構
2.3 生態(tài)系統通過(guò)自我調節作用抵御和消除一定限度的外來(lái)干擾,保持或恢復自身結構和功能的相對穩定
2.3.1 解釋生態(tài)系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定,并維持動(dòng)態(tài)平衡的能力
2.3.2 舉例說(shuō)明生態(tài)系統的穩定性會(huì )受到自然或人為因素的影響,如氣候變化、自然事件、人類(lèi)活動(dòng)或外來(lái)物種入侵等
2.3.3 闡明生態(tài)系統在受到一定限度的外來(lái)干擾時(shí),能夠通過(guò)自我調節維持穩定
2.4 人類(lèi)活動(dòng)對生態(tài)系統的動(dòng)態(tài)平衡有著(zhù)深遠的影響,依據生態(tài)學(xué)原理保護環(huán)境是人類(lèi)生存和可持續發(fā)展的必要條件
2.4.1 探討人口增長(cháng)會(huì )對生態(tài)環(huán)境造成壓力
2.4.2 關(guān)注全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、荒漠化和環(huán)境污染等全球性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題對生物圈的穩態(tài)造成威脅,同時(shí)也影響到人類(lèi)的生存和可持續發(fā)展
2.4.3 概述生物多樣性對維持生態(tài)系統穩態(tài)以及人類(lèi)生存和發(fā)展的重要意義,并嘗試提出人與環(huán)境和諧相處的合理化建議
2.4.4 舉例說(shuō)明根據生態(tài)學(xué)原理、采用系統工程的方法和技術(shù),達到資源多層次和循環(huán)利用的目的,使特定區域中的人和自然環(huán)境均受益
2.4.5 形成“環(huán)境保護需要從我做起”的意識
【教學(xué)提示】
本模塊中所涉及的生態(tài)、環(huán)境問(wèn)題與實(shí)際生活聯(lián)系密切。教學(xué)中,教師應通過(guò)引導學(xué)生開(kāi)展有關(guān)的實(shí)驗、調查和搜集資料等活動(dòng),特別是了解當地生態(tài)系統、保護當地生態(tài)環(huán)境的活動(dòng),提高環(huán)境保護意識。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 2 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,應開(kāi)展下列實(shí)驗:(1)探究培養液中某種酵母種群數量的動(dòng)態(tài)變化;(2)研究土壤中動(dòng)物類(lèi)群的豐富度;(3)設計并制作生態(tài)瓶,觀(guān)察和比較不同生態(tài)瓶中生態(tài)系統的穩定性,撰寫(xiě)報告分析其原因。
除上述實(shí)驗外,還應開(kāi)展下列活動(dòng):(1)嘗試分析當地自然群落中某種生物的生態(tài)位;(2)調查或探討一個(gè)校園、公園、農田、森林、濕地或池塘生態(tài)系統中的能量流動(dòng);(3)設計保持和提高某個(gè)生態(tài)系統穩定性的方案;(4)調查當地生態(tài)環(huán)境中存在的主要問(wèn)題,提出保護建議或行動(dòng)計劃;(5)搜集生物多樣性保護的實(shí)例,討論當代生態(tài)系統是否已經(jīng)出現嚴重的生物多樣性下降的趨勢及其對人類(lèi)的影響。(6)組織學(xué)生(或學(xué)習小組)參觀(guān)了解人工生態(tài)系統的組成及其中蘊含的生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟學(xué)原理。
【學(xué)業(yè)要求】
完成本模塊學(xué)習后,學(xué)生應該能夠:
·運用數學(xué)模型表征種群數量變化規律,分析和解釋影響這一變化規律的因素,并應用于相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)中(生命觀(guān)點(diǎn)、科學(xué)思維、社會(huì )責任);
·舉例說(shuō)明不同類(lèi)型群落的結構、特征及演替規律(生命觀(guān)念);
·使用圖示等方式表征和說(shuō)明生態(tài)系統中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的過(guò)程和特征,并對相關(guān)的生態(tài)學(xué)實(shí)踐應用做出合理的分析和判斷(生命觀(guān)念,科學(xué)思維社會(huì )責任);
·從生態(tài)系統具備有限自我調節能力的視覺(jué),預測和論證某一因素對生態(tài)系統的干擾,可能引發(fā)的多種潛在的變化(生命觀(guān)念、科學(xué)探究、社會(huì )責任);
·分析或探討人類(lèi)活動(dòng)對自然生態(tài)系統動(dòng)態(tài)平衡的影響以及人工生態(tài)系統帶來(lái)的經(jīng)濟、生態(tài)和社會(huì )效益,并嘗試提出人與環(huán)境和諧相處的合理化建議(生命觀(guān)念、科學(xué)探究、社會(huì )責任)。
模塊 3 生物技術(shù)與工程
本模塊的內容包括發(fā)酵工程、、細胞工程、基因工程和生物技術(shù)安全與倫理等。生物學(xué)知識是生物工程的設計基礎,而生物工程則應在法律和倫理的約束下,以人類(lèi)需求為目標進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),進(jìn)而推動(dòng)生物學(xué)的不斷進(jìn)步,提高人類(lèi)生活質(zhì)量。
本模塊包括 4 個(gè)較為具體的概念,這些概念既是對必修內容的擴展和應用,又是對生物工程和技術(shù)的認識和理解。實(shí)踐的環(huán)節是幫助學(xué)生達成教學(xué)目標的關(guān)鍵。這些實(shí)驗有的使學(xué)生了解基本原理或獲得基本知識,有的偏重于實(shí)際應用。教師要充分利用學(xué)校的現有條件,為學(xué)生提供實(shí)踐的機會(huì )。
【內容要求】
概念3 發(fā)酵工程利用微生物的特定功能規?;a(chǎn)對人類(lèi)有用的產(chǎn)品
3.1 獲得純凈的微生物培養物,是發(fā)酵工程的基礎
3.1.1 闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養物的前提
3.1.2 闡明無(wú)菌技術(shù)是在操作過(guò)程中,保持無(wú)菌物品與無(wú)菌區域不被微生物污染的技術(shù)
3.1.3 舉例說(shuō)明通過(guò)調整培養基的配方可有目的地培養某種微生物
3.1.4 概述平板劃線(xiàn)法和稀釋涂布平板法是實(shí)驗室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法
3.1.5 概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數法是測定微生物數量的常用方法
3.2 發(fā)酵工程為人類(lèi)提供多樣的生物產(chǎn)品
3.2.1 舉例說(shuō)明日常生活中的某些食品是運用傳統發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
3.2.2 闡明發(fā)酵工程利用現代工程技術(shù)及微生物的特定功能,工業(yè)化生產(chǎn)人類(lèi)所需產(chǎn)品
3.2.3 舉例說(shuō)明發(fā)酵工程在醫藥、食品及其他工農業(yè)生產(chǎn)上有重要的應用價(jià)值
概念4 細胞工程通過(guò)細胞水平上的操作,獲得有用的生物體或其產(chǎn)品
4.1 植物細胞工程包括組織培養和體細胞雜交等技術(shù)
4.1.1 闡明植物組織培養是在一定條件下,將離體植物器官、組織和細胞在適宜的培養條件下誘導形成愈傷組織,并重新分化,最終形成完整植株的過(guò)程
4.1.2 概述植物體細胞雜交是將不同植物體細胞在一定條件下融合成雜合細胞,繼而培育成新植物體的技術(shù)
4.1.3 舉例說(shuō)明植物細胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率
4.2 動(dòng)物細胞工程包括細胞培養、核移植、細胞融合和干細胞的應用等技術(shù)
4.2.1 闡明動(dòng)物細胞培養是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織,分散成單個(gè)細胞后,在適宜的培養條件下讓細胞生長(cháng)和增殖的過(guò)程。動(dòng)物細胞培養是動(dòng)物細胞工程的基礎
4.2.2 闡明動(dòng)物細胞核移植一般是將體細胞核移入一個(gè)去核的卵母細胞中,并使重組細胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的過(guò)程
4.2.3 闡明動(dòng)物細胞融合是指通過(guò)物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段,使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細胞結合形成一個(gè)細胞的過(guò)程
4.2.4 概述細胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)
4.2.5 簡(jiǎn)述干細胞在生物醫學(xué)工程中有廣泛的應用價(jià)值
4.3 對動(dòng)物早期胚胎或配子進(jìn)行顯微操作和處理以獲得目標個(gè)體
4.3.1 簡(jiǎn)述胚胎形成經(jīng)過(guò)了受精及早期發(fā)育等過(guò)程
4.3.2 簡(jiǎn)述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)
概念5 基因工程賦予生物新的遺傳特性
5.1 基因工程是一種重組 DNA 技術(shù)
5.1.1 概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎上發(fā)展而來(lái)的
5.1.2 闡明 DNA 重組技術(shù)的實(shí)現需要利用限制性?xún)惹泻怂崦?、DNA 連接酶和載體三種基本工具
5.1.3 闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構建、目的基因導入受體細胞和目的基因及其表達產(chǎn)物的檢測鑒定等步驟
5.1.4 舉例說(shuō)明基因工程在農牧、食品及醫藥等行業(yè)的廣泛應用改善了人類(lèi)的生活品質(zhì)
5.2 蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸
5.2.1 概述人們根據基因工程原理,進(jìn)行蛋白質(zhì)設計和改造,可以獲得性狀和功能更符合人類(lèi)需求的蛋白質(zhì)
5.2.2 舉例說(shuō)明依據人類(lèi)需要對原有蛋白質(zhì)結構進(jìn)行基因改造,生產(chǎn)目標蛋白的過(guò)程
概念6 生物技術(shù)在造福人類(lèi)社會(huì )的同時(shí)也可能帶來(lái)安全與倫理問(wèn)題
6.1 轉基因產(chǎn)品的安全性引發(fā)社會(huì )的廣泛關(guān)注
6.1.1 舉例說(shuō)出日常生活中的轉基因產(chǎn)品
6.1.2 探討轉基因技術(shù)在應用過(guò)程中帶來(lái)的影響
6.2 中國禁止生殖性克隆人
6.2.1 舉例說(shuō)出生殖性克隆人面臨的倫理問(wèn)題
6.2.2 分析說(shuō)明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗
6.3 世界范圍內應全面禁止生物武器
6.3.1 舉例說(shuō)明歷史上生物武器對人類(lèi)造成了嚴重的威脅與傷害
6.3.2 認同我國反對生物武器及其技術(shù)和設備的擴散
【教學(xué)提示】
在本模塊的教學(xué)中,教師既要使用講授演示的方式進(jìn)行教學(xué),更要為學(xué)生提供實(shí)驗條件及必要的參考資料,指導其設計和進(jìn)行實(shí)驗。根據本模塊的特點(diǎn),教師應該給予學(xué)生更多的機會(huì )參與主動(dòng)的學(xué)習活動(dòng)。例如,要求學(xué)生在學(xué)習了有關(guān)知識的基礎上,自己設計實(shí)踐方案并進(jìn)行實(shí)驗,也可以安排學(xué)生收集和整理資料,撰寫(xiě)報告,相互討論。教師要充分利用實(shí)驗室條件,盡可能減少每個(gè)實(shí)驗小組的人數,使每個(gè)學(xué)生都有充分的動(dòng)手實(shí)踐機會(huì )。此外,基于所有生物遺傳物質(zhì)的一致性及基因組研究的成果,教師可介紹有關(guān)合成生物學(xué)的研究進(jìn)展及其意義。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 3 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,可開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)通過(guò)配制培養基、滅菌、接種和培養等實(shí)驗操作獲得純化的酵母菌落;(2)分離土壤中分解尿素的細菌,并進(jìn)行計數;(3)利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶或泡菜;(4)利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 4 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,可開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)利用植物組織培養技術(shù)培育菊花或其他植物幼苗,并進(jìn)行栽培;(2)收集單克隆抗體在臨床上實(shí)際應用的資料,并進(jìn)行交流分享。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 5 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,可開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)DNA的提取和鑒定;(2)利用聚合酶鏈式反應(PCR)擴增 DNA 片段并完成電泳鑒定,或運用軟件進(jìn)行虛擬 PCR 實(shí)驗。
為幫助學(xué)生達成對選修課程概念 6 的理解,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的提升,可開(kāi)展下列教學(xué)活動(dòng):(1)搜集文獻資料,就“轉基因食品是否安全”展開(kāi)辯論;(2)搜集關(guān)于設計試管嬰兒的資料,并在小組內討論“是否支持設計試管嬰兒”;(3)搜集歷史上使用生物武器的資料,并分析其嚴重危害。
【學(xué)業(yè)要求】
完成本模塊學(xué)習后,學(xué)生應該能夠:
·結合生活或生產(chǎn)實(shí)例,舉例說(shuō)出發(fā)酵工程、細胞工程、胚胎工程和基因工程等生物工程的基本原理(生命觀(guān)念);
·針對人類(lèi)生產(chǎn)或生活的某一需求,在發(fā)酵工程、細胞工程、胚胎工程和基因工程中選取恰當的技術(shù)和方法,嘗試提出初步的工程學(xué)設計構想,完成初步設計或簡(jiǎn)單應用(生命觀(guān)念、科學(xué)探究);
·面對日常生活或社會(huì )熱點(diǎn)話(huà)題中與生物技術(shù)與工程有關(guān)的話(huà)題,基于證據運用生物學(xué)基本概念和原理,就生物技術(shù)與工程的安全與倫理問(wèn)題表明自己的觀(guān)點(diǎn)并展開(kāi)討論(科學(xué)思維、社會(huì )責任)。
(三)選修課程
選修課程旨在幫助學(xué)生更好地生活、就業(yè),以及滿(mǎn)足一部分學(xué)生選擇從事科學(xué)研究的需求。為便于各地區和學(xué)校設計有針對性的、適合當地教學(xué)條件的選修課程和校本課程,提供課程的選題及設計實(shí)施建議如下。
現實(shí)生活應用
1. “健康生活”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
健康是人類(lèi)全面發(fā)展的基礎,關(guān)系到千家萬(wàn)戶(hù)的幸福。每個(gè)人都有維護自身和他人健康的責任,健康的生活方式能夠維護和促進(jìn)自身健康。健康生活是指有益于健康的習慣化的行為方式,具體表現為生活有規律,沒(méi)有不良嗜好,講究個(gè)人、環(huán)境和飲食衛生,講科學(xué),不迷信,平時(shí)注意保健,具備基本的醫學(xué)常識,生病及時(shí)就醫,積極參加有益健康的文體活動(dòng)和社會(huì )活動(dòng)等。
本課程應選取公民健康生活最基本的知識與技能,涵蓋健康生活的基本知識和理念、健康生活方式和行為,以及健康生活的基本技能。具體包括傳染病的預防、預防傷害與自救互救、心理健康和精神衛生、學(xué)校衛生、口腔衛生、健康生活方式等六個(gè)方面的內容。
教師要充分認識和理解人民健康是民族昌盛和國家富強的重要標志,明確健康教育是培養合格公民的重要內容,是實(shí)施素質(zhì)教育的基本組成部分。在組織和開(kāi)展本課程的教學(xué)中,可以根據當地實(shí)際情況,通過(guò)不同的形式和手段組織好相關(guān)教學(xué)內容,緊密聯(lián)系實(shí)際,創(chuàng )設問(wèn)題情境,開(kāi)發(fā)學(xué)生思維,讓學(xué)生將學(xué)習健康衛生知識同認識社會(huì )、解決與社會(huì )有關(guān)的健康問(wèn)題結合起來(lái),培養社會(huì )責任感。
對本課程的學(xué)習,有助于學(xué)生獲得健康生活的知識,形成正確的態(tài)度、認識和行為習慣,樹(shù)立尊重生命、熱愛(ài)生活的人生觀(guān),改善公民個(gè)體的健康狀況,進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)社會(huì )的健康發(fā)展。
2. “急救措施”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,社會(huì )的進(jìn)步,人們的健康意識明顯提高。各種急危重癥、意外傷害時(shí)有發(fā)生,威脅著(zhù)人們的健康和生命,意外傷害已成為危害人類(lèi)健康的全球性公共衛生問(wèn)題。急救知識的普及,可以使公眾掌握正確的急救知識,一旦發(fā)生意外情況能積極有效地開(kāi)展現場(chǎng)自救互救,從而為患者贏(yíng)得寶貴的搶救時(shí)機,提高搶救成功率。
本課程內容包括緊急情況下公民必備的最基本的醫療急救措施知識與技能,如常用急救藥物的使用、“120”緊急呼叫、人工心肺復蘇、外傷止血、游泳意外的自救、動(dòng)物咬傷后的處理、煤氣中毒后的自救與互救等幾方面的內容。
教師應明確普及急救知識對學(xué)生的重要意義,應結合當地的具體情況,盡可能選擇具有地方特點(diǎn)、適合學(xué)生的年齡特征、與學(xué)生日常生活關(guān)系比較密切的內容,使他們容易將所學(xué)的知識與發(fā)生的突發(fā)事件聯(lián)系起來(lái),對學(xué)習內容產(chǎn)生深刻印象。通過(guò)教學(xué),應使學(xué)生了解急救基礎知識,在遇到突發(fā)事件時(shí)能從容應對。
對本課程的學(xué)習,可以使學(xué)生意識到急救措施在日常生活中的重要性,幫助學(xué)生初步掌握應對常見(jiàn)的突發(fā)傷害事件的急救處理方法。
3. “傳染病與防控”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
傳染病是指由各種病原體引起的,能在人與人、動(dòng)物與動(dòng)物或人與動(dòng)物之間相互傳播的疾病。傳染病的流行極大地影響了人類(lèi)文明的進(jìn)程:一方面,傳染病的大流行曾造成人類(lèi)大規模的死亡,改變國家和民族的命運;另一方面,與傳染病的斗爭促進(jìn)了人類(lèi)防疫事業(yè)的發(fā)展。
本模塊包括傳染源與感染、傳播途徑、傳染病的防控三個(gè)部分。課程內容應以傳染病的核心概念以及傳染的機理為基礎,進(jìn)而讓學(xué)生學(xué)習傳染病防控的知識,了解傳染病的特征及其傳播流行的途徑,全球以及我國防疫體系的組成,傳染病流行期間的個(gè)人日常防護,以及傳染病預防措施與檢測、相關(guān)病原體的消毒滅菌工作等的流程和基本技術(shù),形成“防控并重”的觀(guān)念。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要通過(guò)案例,讓學(xué)生掌握“病原體”“感染”“傳染源”“傳染”等重要概念的內涵和區別,重點(diǎn)介紹對人類(lèi)影響巨大的傳染病案例,如鼠疫、天花、艾滋病和嚴重急性呼吸系統綜合征(SARS)等的流行及防控;應充分利用傳染病案例,組織學(xué)生的探究性學(xué)習,并開(kāi)展模擬傳染病防控的教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生在掌握相關(guān)知識的同時(shí),認同“地球村”及“人類(lèi)命運共同體”的觀(guān)念;要通過(guò)參觀(guān)當地疾控單位,介紹我國自新中國成立以來(lái)流行病防控所取得的巨大成就等,增強學(xué)生的愛(ài)國信念,幫助學(xué)生了解我國的防疫體系,體會(huì )社會(huì )主義制度的優(yōu)越性;鼓勵學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書(shū)刊等渠道主動(dòng)收集傳染病及其防控的相關(guān)資料,并開(kāi)展交流活動(dòng)。
對本課程的學(xué)習,可以使學(xué)生認識到傳染病的預防對人類(lèi)社會(huì )和經(jīng)濟發(fā)展的重要性,幫助學(xué)生初步掌握傳染病防控的基本方法。
4. “社會(huì )熱點(diǎn)中的生物學(xué)問(wèn)題”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
20 世紀下半葉以來(lái),生物學(xué)科進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)代,取得無(wú)數新成果,其中有些成了社會(huì )大眾關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。與此同時(shí),人類(lèi)社會(huì )還面臨一些傳染病的嚴峻考驗。
本課程選取轉基因植物、試管嬰兒、克隆哺乳動(dòng)物、艾滋病、禽流感、SARS以及埃博拉疫情等主題加以論述,旨在向廣大學(xué)生傳遞正確的科學(xué)知識,有助于他們理性、客觀(guān)地面對相關(guān)的社會(huì )議題,為今后繼續深造和走上社會(huì )奠定必要的基礎。
教師在教學(xué)中要注意引導學(xué)生掌握國家的政策、法規,從主流媒體獲取正確的資料和信息,了解相關(guān)的原理和主要技術(shù)路線(xiàn),結合已有知識和我國的國情,以辯證唯物主義史觀(guān),分別從各專(zhuān)題的學(xué)科進(jìn)展及爭議焦點(diǎn)和有待改進(jìn)之處展開(kāi)討論或辯論,豐富相關(guān)學(xué)識,加深對科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )相互關(guān)系的認識。
對本課程的學(xué)習,有利于學(xué)生正確、客觀(guān)地認識生物技術(shù)所取得的成就,提高預防傳染病的意識,實(shí)現健康生活的目的。
5. “動(dòng)物福利”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
浩瀚宇宙之中,動(dòng)物和人類(lèi)共同分享著(zhù)一個(gè)地球,文明、人道地對待動(dòng)物本質(zhì)上也與人類(lèi)自身的利益息息相關(guān)。動(dòng)物福利指動(dòng)物處于基本需求得到滿(mǎn)足,痛苦被降至最低的狀態(tài)。世界上已有一百多個(gè)國家和地區制定實(shí)施了旨在保護動(dòng)物福利的法律法規,而我國動(dòng)物福利的教育才剛剛起步。隨著(zhù)社會(huì )上一些虐待和殘害動(dòng)物的事件被陸續曝光,動(dòng)物福利也成為一個(gè)備受公眾關(guān)注的話(huà)題。在生物學(xué)課程體系中進(jìn)行動(dòng)物福利教育,對于普及動(dòng)物福利理念,培養學(xué)生尊重生命、關(guān)愛(ài)動(dòng)物的價(jià)值觀(guān)有重要意義,對于發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養,落實(shí)立德樹(shù)人目標有著(zhù)積極的意義。動(dòng)物福利是校本課程的一個(gè)適宜的選題。
動(dòng)物福利模塊的主要目標在于促進(jìn)學(xué)生形成尊重生命、關(guān)愛(ài)動(dòng)物的態(tài)度和價(jià)值觀(guān),同時(shí)向學(xué)生傳遞與動(dòng)物福利相關(guān)的基本知識與觀(guān)點(diǎn),并培養學(xué)生參與社會(huì )議題討論和實(shí)踐的能力。課程內容可以包括動(dòng)物與人類(lèi)的關(guān)系、動(dòng)物福利的概念和認識、動(dòng)物福利的評估、動(dòng)物福利立法、動(dòng)物福利與倫理道德,以及伴侶動(dòng)物、野生動(dòng)物、農場(chǎng)動(dòng)物、實(shí)驗室動(dòng)物和動(dòng)物園動(dòng)物的福利等。
教學(xué)中,教師可以結合本地課程資源設計和開(kāi)展學(xué)習活動(dòng),如野生動(dòng)物救助站、流浪動(dòng)物救助中心、家禽養殖場(chǎng)等;也可以從社會(huì )高度關(guān)注的問(wèn)題深入主題,如實(shí)驗動(dòng)物福利標準問(wèn)題,飼養、運輸和疾病處理過(guò)程中動(dòng)物福利的問(wèn)題,濫食、虐食動(dòng)物的現象,殘害動(dòng)物的暴力行為等。教師要幫助學(xué)生理解動(dòng)物福利的內容,體會(huì )動(dòng)物福利立法的必要性。同時(shí),教師也要讓學(xué)生認識到,動(dòng)物福利的立法要與社會(huì )的經(jīng)濟水平和文明程度相適應。動(dòng)物福利過(guò)高,會(huì )給生產(chǎn)者或動(dòng)物的主人帶來(lái)過(guò)重的負擔,造成浪費,因此,討論動(dòng)物福利需要兼顧動(dòng)物利益和人的利益的平衡。
6. “外來(lái)生物入侵與防控”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
一種生物如果由于人為或自然的原因由其原產(chǎn)地遷移到異地,并經(jīng)自然選擇后逐漸繁衍開(kāi)來(lái),打破當地的生態(tài)平衡,威脅當地生物多樣性,造成嚴重生態(tài)惡果,即形成生物入侵。伴隨著(zhù)人類(lèi)活動(dòng)日益加劇,世界范圍內的生物入侵現象愈演愈烈,已經(jīng)對各國的經(jīng)濟、社會(huì )、民生以及生態(tài)環(huán)境造成了難以挽回的重大損失。
本模塊內容應包括世界及我國主要的生物入侵種類(lèi)、入侵途徑、生物入侵對生物圈和生態(tài)系統造成的危害,以及應對生物入侵可采取的各種措施。
教師在實(shí)施教學(xué)時(shí)可引用具體案例引導學(xué)生理解生物入侵的概念。建議調查外來(lái)生物入侵本地的基本情況,對其危害程度作出初步評估,從而幫助學(xué)生提高對生物入侵危害性的認識,并提出一些阻止外來(lái)生物進(jìn)一步危害本地生態(tài)系統的措施和建議。
本模塊的學(xué)習,有利于幫助學(xué)生認識生物入侵的概念及其途徑和危害性,樹(shù)立生物與生物、生物與環(huán)境、人類(lèi)與環(huán)境和諧發(fā)展的意識,提高保護生物多樣性和保護環(huán)境的自覺(jué)性。
7. “地方特色動(dòng)植物研究”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
縱觀(guān)人類(lèi)歷史發(fā)展可知,動(dòng)植物資源是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的重要物質(zhì)資源,人類(lèi)的物質(zhì)生活和精神生活都離不開(kāi)動(dòng)植物資源。各地具有地方特色的野生動(dòng)植物不僅具有重要的經(jīng)濟、科學(xué)、生態(tài)、文化及美學(xué)等方面的價(jià)值,也大大豐富了人類(lèi)的文化生活。因此,開(kāi)展對地方特色動(dòng)植物的研究不僅是為了合理配置和利用野生動(dòng)植物資源,更重要的是通過(guò)了解當地野生動(dòng)植物資源的現狀,培養人與自然和諧相處的意識,充分認識環(huán)境保護與可持續發(fā)展,改善人類(lèi)的物質(zhì)生活和文化生活的意義。
由于不同地域所具有的地理環(huán)境、氣候條件、經(jīng)濟水平等都各不相同,在教學(xué)中應注意收集編制具有地方特色的動(dòng)植物資源內容,以當地具有地方特色的動(dòng)植物為主要研究對象。課程內容可以包括當地動(dòng)植物的分類(lèi)、動(dòng)植物的生長(cháng)與繁殖、動(dòng)植物與環(huán)境的關(guān)系、動(dòng)植物資源的開(kāi)發(fā)與利用等。
教學(xué)應以培養學(xué)生實(shí)踐運用能力為宗旨,除了培養學(xué)生掌握扎實(shí)的動(dòng)植物學(xué)科知識以外,更重要的是培養學(xué)生自主探究學(xué)習的意識和能力,掌握當地動(dòng)植物資源研究的方法和利用價(jià)值。教學(xué)形式應多樣。例如,通過(guò)參觀(guān)調查,引導學(xué)生關(guān)注家鄉的動(dòng)植物資源與環(huán)境變遷,激發(fā)熱愛(ài)家鄉、建設家鄉的熱情;通過(guò)實(shí)踐探究,培養學(xué)生了解動(dòng)植物資源開(kāi)發(fā)的相關(guān)技能,掌握科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法;通過(guò)家鄉動(dòng)植物資源的調查,培養學(xué)生搜集信息、處理信息的能力,在選擇具體的內容時(shí),側重于選擇學(xué)生常見(jiàn)的、具有地方特色的動(dòng)植物資源內容,以便于他們將所學(xué)的知識與現實(shí)生活聯(lián)系起來(lái),對學(xué)習內容產(chǎn)生興趣。
對本模塊的學(xué)習,可以使學(xué)生了解地方動(dòng)植物資源的分布特點(diǎn),以及它們的生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )價(jià)值,學(xué)會(huì )把所學(xué)知識應用于生產(chǎn)實(shí)踐,提高理論與實(shí)踐結合的能力,培養關(guān)心家鄉建設、服務(wù)家鄉經(jīng)濟發(fā)展的情感。
職業(yè)規劃前瞻
1. “生物制藥”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
生物制藥則是藥物學(xué)的一部分,是指運用微生物學(xué)、基因工程和化學(xué)等技術(shù),通過(guò)生物活體來(lái)生產(chǎn)藥物的學(xué)科。藥物學(xué)是指研究藥物的來(lái)源、炮制、性狀和作用,分析、鑒定、調配、生產(chǎn)和研發(fā)新藥等的學(xué)科。
生物制藥的內容非常廣泛,本模塊側重于常見(jiàn)藥物制備、藥物分析和藥物作用三個(gè)部分。
本模塊應首先介紹藥物對機體的作用、機體對藥物的影響和藥物制備的技術(shù),然后再介紹各類(lèi)藥物及其臨床應用,并介紹藥物發(fā)現歷史及當前最活躍的藥物研發(fā)概況。
教師在教學(xué)活動(dòng)中,除了講解制藥的基本技術(shù)外,還要通過(guò)講解案例,讓學(xué)生體會(huì )本模塊的目的是生產(chǎn)更有效、更高質(zhì)量和更安全的藥物;應教會(huì )學(xué)生使用最新版的《中華人民共和國藥典》,使學(xué)生認識到藥品標準是藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理的重要組成部分,是藥品生產(chǎn)、供應、使用和監督管理部門(mén)共同遵循的法定依據,形成按藥品標準制藥的觀(guān)念;應組織學(xué)生參觀(guān)當地藥廠(chǎng)、醫院和藥物研發(fā)單位,了解我國藥物研發(fā)和使用的現狀,創(chuàng )造條件開(kāi)展藥物研發(fā)和制備實(shí)習,使學(xué)生樹(shù)立為人類(lèi)健康事業(yè)而努力的信念;鼓勵學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書(shū)刊等渠道主動(dòng)收集新藥研發(fā)的相關(guān)資料,并開(kāi)展交流活動(dòng)。
通過(guò)本課程的學(xué)習,學(xué)生將掌握藥物制備和應用的各個(gè)環(huán)節和基本技術(shù),認識到現代生物技術(shù)對醫藥產(chǎn)業(yè)的重要性。
2. “海洋生物學(xué)”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
海洋占地球總面積的 70.8%,其中生活著(zhù)豐富多彩的生物種類(lèi),它們是生物多樣性的寶庫,吸引著(zhù)我們去探索和認識。海洋生物學(xué)就是研究生活在海洋中的生命有機體的科學(xué)。通過(guò)對海洋生物形態(tài)結構、重要類(lèi)群、生理、生化、生態(tài)、系統發(fā)育和地理分布等知識的學(xué)習,可以較為系統全面地了解海洋生物,為保護以及合理開(kāi)發(fā)利用海洋生物資源奠定基礎。
本模塊包括海洋生物的重要類(lèi)群及其生命特征、海洋生態(tài)系統的結構和功能、海洋生物資源的保護和利用三個(gè)部分。課程內容應以海洋生物為基礎,體現海洋特色,突出海洋中的生命現象及其規律,以及海洋生物在整個(gè)地球生物圈中的作用等。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要善于利用與陸地相比較的方式,突出海洋環(huán)境的特殊性,以及與此環(huán)境相適應的海洋生物的習性;應充分利用水族館、博物館和水產(chǎn)品市場(chǎng)組織好學(xué)生的探究性學(xué)習;要通過(guò)介紹我國領(lǐng)海及大陸架環(huán)境及其生物資源的相關(guān)知識,培養學(xué)生的海洋觀(guān)念和海洋國土意識,增強環(huán)保理念和愛(ài)國信念;鼓勵學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書(shū)刊等渠道主動(dòng)收集海洋生物學(xué)知識,并開(kāi)展交流活動(dòng),同時(shí)幫助學(xué)生了解世界及我國海洋水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀和趨勢。
通過(guò)本模塊的學(xué)習,學(xué)生將認識到海洋生物對人類(lèi)社會(huì )和經(jīng)濟發(fā)展的重要性,逐漸形成海洋生態(tài)平衡觀(guān)以及地球生態(tài)系統整體觀(guān)。
3. “食品安全與檢疫”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
食品安全指食品符合應有的營(yíng)養要求,對人及其后代健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害,其范圍包括在食品加工、存儲和銷(xiāo)售等過(guò)程中確保食品衛生及食用安全,降低疾病隱患,防范食物中毒。隨著(zhù)人類(lèi)文明的進(jìn)步,人們越來(lái)越重視食品的安全性。食品安全關(guān)系到國民的健康和民族的永續發(fā)展。
本模塊包括食品生產(chǎn)安全、食品經(jīng)營(yíng)安全和食品安全檢疫三個(gè)部分。課程內容應圍繞食品(食物)的種植、養殖、加工、存儲、銷(xiāo)售等環(huán)節,介紹食品安全的基礎知識,進(jìn)而介紹食品安全檢疫的原理和基本操作技術(shù)。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要圍繞食品安全的含義和“食品數量安全”“食品質(zhì)量安全”和“食品可持續安全”三個(gè)層次,介紹食品安全標準及相關(guān)檢疫技術(shù);應通過(guò)典型的食品安全案例,組織學(xué)生的探究性學(xué)習,并開(kāi)展食品安全的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生在掌握相關(guān)知識的同時(shí),形成“防控并重”的觀(guān)念;要通過(guò)介紹食品國家強制標準和要求,參觀(guān)當地食品藥品監督管理局等,幫助學(xué)生了解我國的食品安全保障體系和政策;鼓勵學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書(shū)刊等渠道主動(dòng)收集食品安全及其檢疫的相關(guān)資料,并開(kāi)展交流活動(dòng)。
通過(guò)本課程的學(xué)習,學(xué)生將了解食品生產(chǎn)的途徑,食品生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制的重要性,全球以及我國食品檢疫體系的組成,掌握食品安全預防措施、食品檢疫工作等的流程和基本技術(shù)。
4. “職業(yè)疾病與防控”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
職業(yè)病是指企事業(yè)等單位的勞動(dòng)者在職業(yè)活動(dòng)中,因接觸粉塵、放射性物質(zhì)和其他有毒、有害因素而出現的疾病。最主要的職業(yè)病有塵肺、職業(yè)中毒、職業(yè)性皮膚病等。職業(yè)病不僅影響勞動(dòng)者的身體健康,也影響家庭幸福。我國對職業(yè)病的防控非常重視。
本模塊包括職業(yè)疾病的形成和防控兩個(gè)部分。課程內容應以學(xué)習職業(yè)疾病形成的病因為基礎,進(jìn)而學(xué)習職業(yè)病防控的知識和國家有關(guān)的法律法規。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要通過(guò)案例的講解,重點(diǎn)介紹職業(yè)病的特點(diǎn)、預防對策和控制措施;應充分利用當地常見(jiàn)職業(yè)病案例,通過(guò)宣傳《中華人民共和國職業(yè)病防治法》等,組織學(xué)生探究性的活動(dòng),使學(xué)生在掌握相關(guān)知識的同時(shí),形成“防控并重”的觀(guān)念;要通過(guò)介紹我國自新中國成立以來(lái)職業(yè)病防控所取得的巨大成就,參觀(guān)當地職業(yè)病防治單位等,使學(xué)生了解當地和我國職業(yè)病及其防控的現狀,認識到職業(yè)病防控不僅關(guān)系到廣大勞動(dòng)者身體健康和生命安全,也關(guān)系到經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展和社會(huì )的和諧穩定;應充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性,鼓勵學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、書(shū)刊等渠道主動(dòng)收集職業(yè)病及其防控的相關(guān)資料,并開(kāi)展交流活動(dòng)。
通過(guò)本課程的學(xué)習,學(xué)生將了解職業(yè)病的構成要件、主要特點(diǎn)、主要類(lèi)型和診斷標準等,掌握職業(yè)疾病預防和控制的基本知識。
5. “園藝與景觀(guān)生態(tài)學(xué)”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
園藝學(xué)是研究園藝作物的種質(zhì)資源、生長(cháng)發(fā)育規律、繁殖、栽培、育種、貯藏、加工、病蟲(chóng)以及造園等的科學(xué)。造園學(xué)又叫園林規劃設計學(xué),是研究園林綠地的設計、規劃、施工和養護管理的科學(xué)。園藝作物一般指以較小規模集約栽培的具有較高經(jīng)濟價(jià)值的作物,主要分為果樹(shù)、蔬菜和觀(guān)賞植物三大類(lèi)?,F代園藝已成綜合應用各種科學(xué)技術(shù)成果以促進(jìn)生產(chǎn)的重要領(lǐng)域,對豐富人類(lèi)營(yíng)養和美化、改造人類(lèi)生存環(huán)境具有重要意義。
景觀(guān)生態(tài)學(xué)是研究在一個(gè)相當大的區域內,由許多不同生態(tài)系統所組成的整體(即景觀(guān))的空間結構、相互作用、協(xié)調功能及動(dòng)態(tài)變化的一門(mén)生態(tài)學(xué)新分支,重點(diǎn)在于研究景觀(guān)的美化格局、優(yōu)化結構、合理利用和保護。
教師在教學(xué)中,在講解清楚園藝學(xué)、景觀(guān)生態(tài)學(xué)的基本概念的基礎之上,重點(diǎn)介紹當地的園藝作物的代表種類(lèi)、景觀(guān)設計的基本原理,然后應用相關(guān)理論與技術(shù),與學(xué)生一起設計具體的“園林景觀(guān)”,如校園景觀(guān)。在實(shí)踐活動(dòng)中強化相關(guān)理論知識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情,開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造能力。
通過(guò)本課程的學(xué)習,學(xué)生能夠理解園藝學(xué)、景觀(guān)生態(tài)學(xué)的基本概念,了解園藝植物(如當地代表種類(lèi))的基本栽培管理技術(shù)、景觀(guān)設計的基本原理,能夠感受到美化環(huán)境在生活中的重要意義。
6. “環(huán)境友好與經(jīng)濟作物” 模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
經(jīng)濟作物是指與人類(lèi)生存和生活密切相關(guān)的作物,主要包括棉花、油料作物、果蔬、茶葉等。人類(lèi)為了獲取高額經(jīng)濟回報往往肆意革除原有植被,大規模集中種植某種(些)作物,而且在耕作過(guò)程中大量使用化肥、農藥和除草劑,在獲得較高產(chǎn)量的同時(shí)也對生態(tài)環(huán)境造成日益嚴重的影響。
1992 年,在里約熱內盧召開(kāi)的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì )通過(guò)的《21 世紀議程》中提出了“環(huán)境友好”的理念。在2005年 10 月召開(kāi)的中國共產(chǎn)黨第十六屆五中全會(huì )上,中央正式將建設資源節約型和環(huán)境友好型社會(huì )確定為國民經(jīng)濟與社會(huì )發(fā)展中長(cháng)期規劃的一項戰略任務(wù)。
環(huán)境友好是指人與自然和諧共處,人類(lèi)的生產(chǎn)和消費活動(dòng)與自然生態(tài)系統相協(xié)調,人類(lèi)社會(huì )處于可持續發(fā)展狀態(tài)。本課程內容應包括環(huán)境友好的實(shí)質(zhì)和內涵,明確環(huán)境保護和經(jīng)濟作物都是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基石。課程要明確闡明環(huán)境保護是國際社會(huì )環(huán)境保護戰略思想演變和可持續發(fā)展實(shí)踐進(jìn)展的必然結果。強調種植經(jīng)濟作物應該努力在獲得較高經(jīng)濟效益和環(huán)境保護之間取得適當的平衡,力求在生產(chǎn)過(guò)程中將對環(huán)境的干擾和危害降到最低程度。
教師在教學(xué)過(guò)程中,可通過(guò)組織學(xué)生觀(guān)看相關(guān)視頻或列舉人類(lèi)發(fā)展史上發(fā)生的企業(yè)排污或生產(chǎn)事故等“重經(jīng)濟,輕環(huán)?!钡陌咐?,告誡學(xué)生生產(chǎn)與環(huán)保協(xié)調發(fā)展的重要性,指出“先污染,后治理”是文明社會(huì )不能容忍的危害人類(lèi)健康和發(fā)展、禍害子孫的不負責任的行為;同時(shí)探討高效栽培經(jīng)濟作物與環(huán)境保護協(xié)同發(fā)展的各種可能措施。
本課程的學(xué)習,有利于幫助學(xué)生認識生產(chǎn)和環(huán)保是人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的兩只輪子,缺一不可。有把發(fā)展生產(chǎn)對環(huán)境造成的壓力或危害降低到最低程度,人類(lèi)社會(huì )才可能持續不斷發(fā)展。
7. “生物資源開(kāi)發(fā)與利用”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
生物資源是自然資源的有機組成部分,是生物圈中一切動(dòng)物、植物和微生物組成的生物群落的總和,是對人類(lèi)具有實(shí)際或潛在應用價(jià)值的可再生資源,是人類(lèi)生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎。生物資源包括基因、物種以及生態(tài)系統三個(gè)層次。
本課程可包括野生生物資源、農作物資源(如糧食作物、油料作物、水果蔬菜等)、畜牧水產(chǎn)資源(如畜類(lèi)、禽類(lèi)、水產(chǎn)品等)、微生物資源(如食用菌、酵母菌等)。教學(xué)內容可以根據當地生物資源特點(diǎn),結合地方社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展需求,聚焦于“地方特色生物資源”;在學(xué)生了解生物資源(代表物種)的基本生物學(xué)特征的基礎上,教師應重點(diǎn)介紹對生物資源(代表物種)的合理開(kāi)發(fā)利用,如對相關(guān)生物資源深加工的原理方法、生產(chǎn)工藝流程及研究動(dòng)態(tài)等。
通過(guò)本課程的學(xué)習,學(xué)生應該清楚認識到,我國雖然是生物資源最豐富的國家之一,但是生物資源承載力與人們需求間的矛盾也日趨尖銳,生態(tài)系統非常脆弱,生存環(huán)境壓力巨大。因此,合理保護并科學(xué)利用生物資源,涵養生態(tài)系統并使其結構與功能得到恢復,對于我們的生存和可持續發(fā)展具有重要意義。
8. “本地受脅物種保護”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
受脅物種,是指受到人類(lèi)活動(dòng)或受自然劇變(如災害)影響,其野生種群在不久的將來(lái)滅絕概率很高的物種。一個(gè)關(guān)鍵物種的滅絕可能破壞當地的食物鏈,造成生態(tài)系統的不穩定,并可能最終導致整個(gè)生態(tài)系統的崩解。
國際自然保護聯(lián)盟(IUCN)公布的《世界受脅物種紅皮書(shū)》將“受脅物種”分為極危、瀕危、易危、近危四個(gè)等級,它們均屬于優(yōu)先關(guān)注和保護對象。其中,“瀕危物種”是公眾視野中出現頻率較高的術(shù)語(yǔ),一般是指數量稀少,分布區很狹窄,在居民區附近難以見(jiàn)到的物種。
教師在教學(xué)中應該采用多種形式活動(dòng),引導學(xué)生理解中國雖然是世界動(dòng)植物資源最豐富的國家之一,但按人均資源情況,中國是資源貧乏國家。我國生物物種數量正在以每天一個(gè)受脅甚至走向滅絕的速度減少,農作物栽培品種數量正以每年 15%的速度遞減,全球持續變暖會(huì )導致部分動(dòng)植物物種因種種不適應而發(fā)生種群數量減少、遷移、生態(tài)退化,一些受脅物種難逃滅絕厄運,可能使地球上多達 1/6 的物種消失。同時(shí),國家為了進(jìn)一步加強野生動(dòng)植物保護和受脅物種拯救繁育工作,已建立 700 多個(gè)自然保護區,植物園,動(dòng)物馴養繁殖中心,400 多處珍稀植物遷地保護繁育基地以及種質(zhì)資源庫。另外,教師應該結合當地受脅生物資源的具體情況,分析這些物種對地方生態(tài)環(huán)境、社會(huì )經(jīng)濟可持續發(fā)展的實(shí)際意義。
通過(guò)本課程學(xué)習,學(xué)生應該理解,保護受脅生物(特別是當地的)資源對生存環(huán)境、生活方式,以及可持續發(fā)展的重要意義;保護生物資源特別是受脅生物資源,人人有責;從我做起,積極參與對當地受脅生物資源的保護行動(dòng)中去。
學(xué)業(yè)發(fā)展基礎
1. “細胞與分子生物學(xué)”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
自1953年沃森(JD. Watson)和克里克(F.Crick)發(fā)現了DNA雙螺旋結構以后,生命科學(xué)才真正進(jìn)入了分子生物學(xué)階段。目前,分子生物學(xué)理論是學(xué)好其他許多生命科學(xué)分支學(xué)科的基礎,而分子生物學(xué)技術(shù)又成為了我們研究生命、認識生命甚至改造生命的一項強有力的工具,具有廣泛的應用前景和極高的應用價(jià)值。
本課程的內容側重細胞生命活動(dòng)的分子機制,以“中心法則”為主線(xiàn),包括DNA 復制、DNA 損傷及其修復、DNA 突變、逆轉錄、轉錄、翻譯和基因表達調控等。
教師在教學(xué)中要注意緊扣“中心法則”和“堿基互補配對”原則,利用分子生物學(xué)中的“分子邏輯”,從結構決定功能的高度,結合模型和多媒體手段,深入淺出地介紹相關(guān)的分子生物學(xué)原理,提倡理論聯(lián)系實(shí)際,盡可能組織一些探究實(shí)驗和課外活動(dòng),如 DNA 指紋分析,并引導學(xué)生利用所學(xué)過(guò)的知識去關(guān)注和探討與分子生物學(xué)有關(guān)的社會(huì )熱點(diǎn)問(wèn)題,如艾滋病病毒、埃博拉病毒和流感病毒等,以幫助學(xué)生豐富相關(guān)知識,加深對科學(xué)、技術(shù)和社會(huì )相互關(guān)系的認識。
對本課程的學(xué)習,可激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的熱愛(ài),理解三種生物大分子——DNA、RNA 和蛋白質(zhì)在細胞內的功能分工和相互關(guān)系,真正理解生命的本質(zhì);并能更好地理解各種分子生物學(xué)技術(shù),如聚合酶鏈式反應(PCR)、通過(guò)基因的定點(diǎn)突變以改造或改良蛋白質(zhì),以及利用小衛星 DNA 進(jìn)行 DNA 指紋分析等。
2. “生物信息學(xué)與人類(lèi)基因組”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
生命科學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了各種生物數據的爆炸性增長(cháng),未來(lái)還將以越來(lái)越快的速度增長(cháng)。然而,數據并不等于知識,其增長(cháng)所帶來(lái)的挑戰包括海量數據的存儲、管理、共享,特別是如何將這些數據變?yōu)樯飳W(xué)知識。
生物信息學(xué)是以計算機為工具,用數理及信息科學(xué)的理論和方法研究生命現象,對生物信息進(jìn)行儲存、檢索和分析的一門(mén)學(xué)科。其核心內容是基因組信息學(xué),包括基因組(如人類(lèi)基因組)信息的獲取、處理、存儲、分配和解釋?;蚪M信息學(xué)的關(guān)鍵是“讀懂”基因組的堿基順序,包括全部基因在染色體上的確切位置以及各DNA 片段的功能;同時(shí)測量這些基因的轉錄和翻譯活動(dòng)信息,以及進(jìn)行蛋白質(zhì)三維結構模擬和預測,然后依據特定蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行藥物設計。
對本模塊內容的學(xué)習,可以讓學(xué)生了解生物信息學(xué)和人類(lèi)基因組的基本概況,讓學(xué)生掌握基因組測序原理、DNA和蛋白質(zhì)序列分析、蛋白質(zhì)結構預測和系統發(fā)育樹(shù)分析的基本原理和方法。教師在教學(xué)中要注意結合具體的案例進(jìn)行分析,利用互聯(lián)網(wǎng)上各種數據庫中的數據,來(lái)闡明和理解大量生物數據所包含的生物學(xué)意義,并應用于解決生命科學(xué)研究和生物技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)中的各種問(wèn)題,為學(xué)生進(jìn)一步深造學(xué)習、獲得職業(yè)技能等奠定基礎。
3. “神經(jīng)系統與疾病”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
神經(jīng)系統協(xié)調人體內部各器官的功能以適應內、外環(huán)境的變化,起著(zhù)“司令部”的作用。凡是能夠損傷和破壞神經(jīng)系統的各種因素都會(huì )引起神經(jīng)系統疾病。近年來(lái)神經(jīng)系統的疾病逐年增加,尤其是精神方面的疾病及成癮性疾病。對神經(jīng)系統及其與疾病相關(guān)性的了解有助于從保護神經(jīng)系統的角度,保持健康的生活習慣,遠離毒品。
本模塊的內容側重于神經(jīng)系統疾病發(fā)生和預防。發(fā)生于中樞神經(jīng)系統、周?chē)窠?jīng)系統、自主神經(jīng)系統的,以感覺(jué)、運動(dòng)、意識、自主神經(jīng)功能障礙為主要表現的疾病,稱(chēng)為神經(jīng)??;而中樞神經(jīng)系統受致病因素影響以精神活動(dòng)障礙為主要表現的疾病,稱(chēng)為精神病。上述疾病的病因有多種,如感染、外傷、中毒、免疫損傷、遺傳缺陷及營(yíng)養障礙等。中毒包括金屬中毒和有機物中毒,如毒品。精神類(lèi)疾病包括強迫癥、抑郁癥等,神經(jīng)類(lèi)疾病包括慢性神經(jīng)炎、神經(jīng)末梢炎、肌肉震顫、神經(jīng)性頭痛、帕金森病、癲癇等。此外,人體其他系統的失調也可能導致神經(jīng)系統疾病,如胃潰瘍等。由于神經(jīng)細胞損傷后不易再生,許多神經(jīng)系統疾病仍無(wú)有效療法。
教師在教學(xué)中要注意緊扣神經(jīng)系統是人體內起主導作用的系統。一方面它控制與調節各器官、系統的活動(dòng),使人體成為一個(gè)統一的整體。另一方面神經(jīng)系統的分析與綜合,使機體對環(huán)境變化的刺激作出相應的反應,達到與環(huán)境的統一。神經(jīng)系統的疾病對人體的危害很大,且不易治療。在聯(lián)系實(shí)際方面,教師應介紹濫用藥物,包括毒品,可造成藥物成癮,成為慢性、復發(fā)性的強迫行為,成癮后對神經(jīng)系統造成損傷。引導學(xué)生認識到藥物成癮不僅是生物醫學(xué)問(wèn)題,更是廣泛的社會(huì )問(wèn)題。教育學(xué)生注意心理健康,樹(shù)立正確世界觀(guān)、人生觀(guān)和價(jià)值觀(guān),預防精神類(lèi)疾病發(fā)生。
對本模塊的學(xué)習,有助于學(xué)生了解神經(jīng)系統疾病的成因和危害,從而保護神經(jīng)系統不受損傷。
4. “干細胞與應用”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
干細胞是一類(lèi)具有自我復制能力并能分化成其他類(lèi)型功能細胞的多潛能細胞。因而具有巨大的基礎研究?jì)r(jià)值和臨床應用前景。干細胞研究也是目前全球范圍內生物醫學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。學(xué)習和了解干細胞相關(guān)知識是培養新世紀生物學(xué)科人才所必需的。
本模塊的內容包括干細胞的定義、基本特征、分類(lèi)、生長(cháng)和分化機制及應用。干細胞在特定的條件下,能分化成多種類(lèi)型的細胞。根據干細胞所處的發(fā)育階段可分為胚胎干細胞和成體干細胞;根據干細胞的發(fā)育潛能可分為三類(lèi):全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。干細胞的應用領(lǐng)域包括發(fā)育生物學(xué)研究的體外模型、指導藥物的研制和應用、器官克隆、細胞治療、組織再生和修復等。實(shí)例包括造血干細胞移植等,課程內容還應擴展討論干細胞應用中存在的潛在危險,以及可能產(chǎn)生的倫理問(wèn)題。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要突出如下基本概念:胚胎干細胞在不同發(fā)育階段中的潛能差異,干細胞分化的機制及條件等。目前人類(lèi)胚胎干細胞已能成功地在體外培養,成體干細胞可以橫向分化為其他類(lèi)型的細胞和組織,甚至成體細胞也可以逆轉化為誘導多能干細胞(iPS cell),這些成果為干細胞廣泛的臨床應用提供了基礎。同時(shí),教師也應強調干細胞研究的社會(huì )價(jià)值和意義。
對本模塊的學(xué)習,可以使學(xué)生了解和認識干細胞的基本概念,干細胞生長(cháng)和分化的機制,干細胞目前的研究進(jìn)展,干細胞的臨床應用及相關(guān)疾病治療。
5. “植物組織培養”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
植物組織培養由于無(wú)需昂貴的儀器設備和藥品,投資少,可以在短時(shí)期內不受自然條件限制培育出大量具有優(yōu)良性狀的幼苗,以及進(jìn)行植物去病毒處理,因此在名貴花卉、果蔬和中藥材植物等的迅速擴大繁殖等方面發(fā)揮了重要的作用。
本模塊應包括培養基配制、植物外植體的選擇、外植體的消毒、外植體無(wú)菌切割、愈傷組織培養、愈傷組織增殖和誘導分化、煉苗等內容。
教師在教學(xué)中可以播放植物組織培養的視頻,組織學(xué)生逐段觀(guān)看和討論,強調無(wú)菌操作是組織培養貫穿始終的關(guān)鍵因素;根據當地的實(shí)際情況組織學(xué)生參觀(guān)植物組織培養的現場(chǎng),請技術(shù)人員講解植物組織培養的要領(lǐng);可組建自己的植物組織培養實(shí)驗室;組織學(xué)生分組討論,提出植物組織培養的實(shí)驗方案,教師指導修訂該方案,提供必需的實(shí)驗器具和藥品,讓學(xué)生親自動(dòng)手領(lǐng)悟植物組織培養的全過(guò)程,體會(huì )科學(xué)研究的艱辛與成功的樂(lè )趣。
對本模塊的學(xué)習,有利于學(xué)生掌握無(wú)菌操作的要領(lǐng),基本了解植物組織培養的過(guò)程,為他們日后從事相關(guān)或類(lèi)似的研究和工作奠定良好的基礎。
6. “生態(tài)安全”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
生態(tài)安全是人類(lèi)在生產(chǎn)、生活和健康等方面不受生態(tài)破壞與環(huán)境污染等影響的保障程度,包括飲用水與食物安全、空氣質(zhì)量與綠色環(huán)境、水資源可持續利用、生態(tài)系統的穩定性等基本要素。隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快和人口的增加,人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的環(huán)境不斷發(fā)生變化,資源、環(huán)境、人口等社會(huì )經(jīng)濟問(wèn)題也日益尖銳,環(huán)境問(wèn)題已成為影響生態(tài)安全,影響可持續發(fā)展的重要因素之一。
在過(guò)去幾十年的發(fā)展過(guò)程中,無(wú)節制地開(kāi)發(fā)生物資源、過(guò)度放牧等,使得生態(tài)系統嚴重退化,土地荒漠化,生物多樣性減少,種種潛在的危機迫使人們不得不重視生態(tài)安全問(wèn)題。學(xué)校的生態(tài)安全教育應在全面認識自然、社會(huì )和學(xué)生心理基礎上,依據現實(shí)社會(huì )的需要去實(shí)施,教育學(xué)生從自身做起,為保護人類(lèi)共同生存的家園,貢獻自己的力量。生態(tài)安全教育的內容可以涵蓋生態(tài)環(huán)境知識,人類(lèi)與環(huán)境,動(dòng)植物與環(huán)境,資源、能源危機,人口危機,生態(tài)平衡等。
學(xué)校的生態(tài)安全教育應從實(shí)際出發(fā),遵循教育的基本規律,既要適合于學(xué)生的年齡、生理、心理水平,同時(shí)也要考慮到現實(shí)乃至未來(lái)社會(huì )的需要。生態(tài)安全教育應在充分了解學(xué)生現有水平及社會(huì )發(fā)展需要的基礎上,因地制宜,因人因時(shí)而異,盡量做到從學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā),注重結合當地具體生態(tài)狀況。教育的內容可包括飲用水與食物安全、空氣質(zhì)量與綠色環(huán)境、動(dòng)植物與環(huán)境資源等基本要素。教學(xué)可采取游戲、觀(guān)察、操作、感受、借助現代教育媒體等形式,通過(guò)各種豐富多彩的生態(tài)活動(dòng),提升學(xué)生對生態(tài)文明的理解,積極營(yíng)造激發(fā)學(xué)生學(xué)習的和諧氛圍。在聯(lián)系溝通中訓練學(xué)生學(xué)會(huì )用生物學(xué)的觀(guān)點(diǎn)去觀(guān)察和認識周?chē)纳鷳B(tài)狀況,體會(huì )生態(tài)安全的重要意義,逐漸形成生態(tài)安全意識。
本模塊的教學(xué),要求使學(xué)生理解人與環(huán)境的相互制約性,人和環(huán)境是一個(gè)不可分割的整體;懂得環(huán)境為人類(lèi)提供生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎,同時(shí)人類(lèi)的生活和生產(chǎn)活動(dòng)也以各種形式不斷地對環(huán)境施加影響,環(huán)境破壞造成的后果往往需要很長(cháng)的時(shí)間才能恢復,有些甚至是不可逆的;將生態(tài)安全教育與世界觀(guān)、人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)教育聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生意識到生態(tài)安全的重要性,樹(shù)立“綠水青山就是金山銀山”的觀(guān)念和“生態(tài)安全從我做起”的意識,養成環(huán)境友好道德行為習慣,珍視和熱愛(ài)自然環(huán)境,建立有利于生態(tài)安全的生活方式。
7. “校園動(dòng)植物分類(lèi)”模塊開(kāi)設建議(1學(xué)分)
當前,校園生態(tài)規劃建設也已經(jīng)成為人們討論的熱點(diǎn)話(huà)題。讓生態(tài)理念進(jìn)入校園,不僅有利于全民生態(tài)意識的提高,也豐富了學(xué)生的學(xué)習實(shí)踐內容,有利于學(xué)生的全面發(fā)展。校園動(dòng)植物環(huán)境是校園生態(tài)最基本的環(huán)境元素,是一個(gè)半人工生態(tài)系統(即由自然生態(tài)系統和人造生態(tài)系統共同組成)。讓學(xué)生積極參與到校園生態(tài)建設和生態(tài)保護行動(dòng)中去,對于培養學(xué)生的情趣、陶冶情操、熱愛(ài)自然環(huán)境等都具有十分重要的意義。
開(kāi)設本模塊應依托校園自然環(huán)境,著(zhù)眼于學(xué)生的興趣愛(ài)好,因地制宜開(kāi)展豐富多彩的校園文化活動(dòng),讓學(xué)生養成關(guān)注身邊事物的習慣,激發(fā)學(xué)生在生活中學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的興趣。校園動(dòng)植物分類(lèi)內容可以包括調查校園動(dòng)植物資源,動(dòng)植物分類(lèi)的過(guò)程與一般方法,學(xué)會(huì )使用動(dòng)植物分類(lèi)表,學(xué)習編制簡(jiǎn)單的檢索表,介紹校園動(dòng)植物有關(guān)的科、屬、種的特征及識別方法,動(dòng)植物標本采集及制作,建立校園動(dòng)植物資源管理數據庫以及了解動(dòng)植物與環(huán)境的適應關(guān)系等。
教學(xué)中教師應根據本地的地理特點(diǎn),充分利用校園動(dòng)植物資源,拉近學(xué)生與真實(shí)自然環(huán)境之間的距離。教學(xué)可以通過(guò)各種不同形式的活動(dòng)展開(kāi)。例如,以小組為單位制訂尋找、觀(guān)察校園動(dòng)植物的計劃;交流認識校園里的動(dòng)植物的學(xué)習經(jīng)驗;以科技為主導,以校園為依托,開(kāi)發(fā)利用校園動(dòng)植物資源;廣泛收集教學(xué)需要的文字、聲音、圖片、動(dòng)畫(huà)等素材,建立校園動(dòng)植物資源庫等,實(shí)現教學(xué)與校園動(dòng)植物資源的有效整合。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養學(xué)生的自然觀(guān)察能力,提升學(xué)生的綜合素養。
校園動(dòng)植物分類(lèi)課程以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力為核心,重視培養學(xué)生的科學(xué)思維能力、探究能力、創(chuàng )新精神及自主學(xué)習能力。本課程不僅培養學(xué)生關(guān)注身邊校園的動(dòng)植物,更重要的是培養學(xué)生愛(ài)護校園環(huán)境,自覺(jué)維護校園綠化的行為習慣,培養學(xué)生的合作精神和社會(huì )責任感。
五、 學(xué)業(yè)質(zhì)量
(一)學(xué)業(yè)質(zhì)量?jì)群?div style="height:15px;">
學(xué)業(yè)質(zhì)量是學(xué)生在完成本學(xué)科課程學(xué)習后的學(xué)業(yè)成就表現。學(xué)業(yè)質(zhì)量標準是以本學(xué)科核心素養及其表現水平為主要維度(見(jiàn)附錄1),結合課程內容,對學(xué)生學(xué)業(yè)成就表現的總體刻畫(huà)。依據不同水平學(xué)業(yè)成就表現的關(guān)鍵特征,學(xué)業(yè)質(zhì)量標準明確將學(xué)業(yè)質(zhì)量劃分為不同水平,并描述了不同水平學(xué)習結果的具體表現,高中生物學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準是依據生物學(xué)學(xué)科核心素養的中的生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì )責任的四個(gè)維度及其劃分的水平,結合必修課程和選擇性必修課程的重要概念、方法等對學(xué)生學(xué)習相應的課程后所表現出的核心素養水平的描述。
1-1 能初步以結構與功能觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)等觀(guān)念,說(shuō)出生物體組成結構和功能之間的關(guān)系、光合作用和呼吸作用中的物質(zhì)與能量轉換、遺傳與變異的物質(zhì)基礎和規律等;初步運用進(jìn)化與適應觀(guān),說(shuō)出生物的多樣性和統一性;在給定的問(wèn)題情境中,能以生命觀(guān)念為指導,分析生命現象,探討生命活動(dòng)的規律,設計解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的方案。
1-2 能認識到生物學(xué)概念是基于科學(xué)事實(shí),經(jīng)過(guò)歸納與概括、演繹與推理等方法形成的;能理解分子與細胞、遺傳與變異等相關(guān)概念的內涵;能用上述概念和理性思維方法解釋簡(jiǎn)單情境中的生命現象。
1-3 能針對給定的分子與細胞、遺傳與進(jìn)化等相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題,根據實(shí)驗計劃,使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗器具,按照實(shí)驗操作步驟進(jìn)行實(shí)驗,如實(shí)記錄實(shí)驗數據,并分析得出結論,寫(xiě)出實(shí)驗報告并與他人進(jìn)行必要的交流;認同在生物學(xué)的探究過(guò)程中開(kāi)展合作的必要性。
1-4 形成熱愛(ài)生命、人與自然和諧發(fā)展的基本觀(guān)念,認同環(huán)境保護的必要性;認同健康的生活方式,遠離毒品;能對生殖性克隆人等社會(huì )熱點(diǎn)議題進(jìn)行理性判斷。
2-1 能運用結構與功能觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)等觀(guān)念,舉例說(shuō)明生物體組成結構和功能之間的關(guān)系、光合作用和呼吸作用中的物質(zhì)與能量轉換、遺傳與變異的物質(zhì)基礎和規律等;運用進(jìn)化與適應觀(guān)舉例說(shuō)明生物的多樣性和統一性;在特定的問(wèn)題情境中,能以生命觀(guān)念為指導,分析生命現象,探討生命活動(dòng)的規律,設計方案解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。
2-2 能基于特定的生物學(xué)事實(shí),采用歸納與概括、演繹與推理等方法,以文字、圖示的形式,說(shuō)明分子與細胞、遺傳與變異等相關(guān)概念的內涵;針對生物學(xué)相關(guān)問(wèn)題,能運用理性思維方法展開(kāi)探討;在面對有爭議的社會(huì )議題時(shí),能利用生物學(xué)重要概念或原理,通過(guò)邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng)。
2-3 能提出分子與細胞、遺傳與進(jìn)化等相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題;能熟練地使用常見(jiàn)的實(shí)驗器具,制訂簡(jiǎn)單的實(shí)驗方案或在給出的多個(gè)方案中選取恰當的方案并實(shí)施,如實(shí)記錄實(shí)驗數據,并分析各項數據,得出合理的結論;能與他人合作開(kāi)展探究活動(dòng),規范撰寫(xiě)實(shí)驗報告,與他人交流所得結果和存在的問(wèn)題。
2-4 形成熱愛(ài)生命、人與自然和諧發(fā)展的基本觀(guān)念,初步形成保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡的意識;養成健康的生活方式,遠離毒品,并能抵制封建迷信和偽科學(xué);形成敬畏生命的觀(guān)念,遵循正確的倫理道德,能對生殖性克隆人等社會(huì )熱點(diǎn)議題進(jìn)行理性判斷。
3-1 能運用結構與功能觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)、穩態(tài)與平衡觀(guān)等觀(guān)念,舉例說(shuō)明生物體組成結構和功能之間的關(guān)系、遺傳與變異的物質(zhì)基礎、穩態(tài)的維持和調節機制、生態(tài)系統的平衡原理等;運用進(jìn)化與適應觀(guān)舉例說(shuō)明生物的多樣性和統一性,以及與環(huán)境的關(guān)系;在特定的問(wèn)題情境中,能以生命觀(guān)念為指導,分析生命現象,探討生命活動(dòng)的規律;基于上述觀(guān)念,能綜合運用科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數學(xué)(STEM),設計方案,解決特定問(wèn)題。
3-2 能基于給定的事實(shí)和證據,采用歸納與概括、演繹與推理等方法,以文字、圖示或模型的形式,說(shuō)明分子與細胞、遺傳與變異、穩態(tài)與調節、生物與環(huán)境等相關(guān)概念的內涵,舉例說(shuō)明生物工程與技術(shù)的原理及其與社會(huì )之間的關(guān)系;針對生物學(xué)相關(guān)問(wèn)題,能運用理性思維方法展開(kāi)探討、審視或論證;在面對有爭議的社會(huì )議題時(shí),能利用生物學(xué)重要概念或原理,通過(guò)邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng),作出決策。
3-3 能夠針對特定情境提出可探究的生物學(xué)問(wèn)題或生物工程需求,基于給定的條件,設計并實(shí)施探究實(shí)驗方案或工程學(xué)實(shí)踐方案,運用多種方法如實(shí)記錄和分析實(shí)驗結果;能舉例說(shuō)明人類(lèi)的活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響,以及生物多樣性對生態(tài)系統的維持、人類(lèi)生存和發(fā)展的重要意義;能主動(dòng)合作,推進(jìn)探究方案或工程實(shí)踐的實(shí)施,并運用科學(xué)術(shù)語(yǔ)報告實(shí)驗結果。
3-4 形成珍愛(ài)生命、人與自然和諧發(fā)展的觀(guān)念,養成保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡的行為習慣,并提出人與環(huán)境和諧相處的一些建議;養成健康的生活方式,遠離毒品,自覺(jué)地抵制封建迷信和偽科學(xué);形成敬畏生命的觀(guān)念,遵循正確的倫理道德,能對生殖性克隆人等社會(huì )熱點(diǎn)議題進(jìn)行科學(xué)判斷。
4-1 能運用結構與功能觀(guān)、物質(zhì)與能量觀(guān)、穩態(tài)與平衡觀(guān)等觀(guān)念,闡釋生物體組成結構和功能之間的關(guān)系、遺傳與變異的物質(zhì)和結構基礎、穩態(tài)的維持和調節機制、生態(tài)系統的平衡原理等;運用進(jìn)化與適應觀(guān)闡釋生物的多樣性和統一性,以及與環(huán)境的關(guān)系;在新的問(wèn)題情境中,能以生命觀(guān)念為指導,解釋生命現象,探究生命活動(dòng)的規律;基于上述觀(guān)念,能夠將科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數學(xué)(STEM)綜合運用在實(shí)踐活動(dòng)中,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。
4-2 能基于事實(shí)和證據,采用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等方法,以恰當的形式闡釋分子與細胞、遺傳與變異、穩態(tài)與調節、生物與環(huán)境等相關(guān)概念的內涵,論述生物工程與技術(shù)的原理及其與社會(huì )之間的關(guān)系;在面對生產(chǎn)、生活中與生物學(xué)相關(guān)的新問(wèn)題情境時(shí),能熟練運用理性思維方法展開(kāi)探討、審視或論證;在面對有爭議的社會(huì )議題時(shí),能利用生物學(xué)重要概念或原理,通過(guò)邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng),作出決策并解決問(wèn)題。
4-3 能夠針對日常生活和生產(chǎn)中的真實(shí)情境,提出清晰的、有價(jià)值的、可探究的生命科學(xué)問(wèn)題或生物工程需求,查閱相關(guān)資料、設計并實(shí)施恰當可行的方案,運用多種方法如實(shí)記錄,創(chuàng )造性地運用數學(xué)方法分析實(shí)驗結果,并客觀(guān)分析與評價(jià)生物技術(shù)產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的應用所產(chǎn)生的效益和風(fēng)險;能論證人類(lèi)的活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響,闡釋生物多樣性對生態(tài)系統維持、人類(lèi)生存和發(fā)展的重要意義;在生物學(xué)的探究過(guò)程中起組織和引領(lǐng)作用,運用科學(xué)術(shù)語(yǔ)精確闡明實(shí)驗結果,善于溝通,開(kāi)展有效的合作。
4-4 形成珍愛(ài)生命、人與自然和諧發(fā)展以及可持續發(fā)展的觀(guān)念,養成保護環(huán)境、維護生態(tài)平衡的行為習慣,并提出人與環(huán)境和諧相處的合理化建議;養成健康的生活方式,自覺(jué)遠離毒品,參與毒品危害的宣傳;能夠鑒別并自覺(jué)地抵制封建迷信和偽科學(xué);遵循正確的倫理道德,能對生殖性克隆人等社會(huì )熱點(diǎn)議題進(jìn)行科學(xué)的評價(jià)。
學(xué)業(yè)質(zhì)量標準是階段性評價(jià)、學(xué)業(yè)水平考試命題的重要依據。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平二是高中畢業(yè)生在本學(xué)科應該達到的合格要求。學(xué)業(yè)質(zhì)量水平四是學(xué)業(yè)水平等級性考試的命題依據。
1.學(xué)業(yè)質(zhì)量的每一級水平均包括生物學(xué)核心素養的四個(gè)維度以及不同水平間的差異,主要表現在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念和方法解決問(wèn)題的程度,水平從低到高具有遞進(jìn)關(guān)系。
2.一、二級水平,除解決問(wèn)題的情境相對簡(jiǎn)單和解決問(wèn)題的程度相對較低外,涉及的大概念、方法等僅限于必修課程內容,是本學(xué)科學(xué)業(yè)水平合格考試的命題依據。
3.三、四級水平,解決問(wèn)題的情境相對復雜,解決問(wèn)題的程度要求相對較高,涉及的大概念、方法等包括必修課程和選擇性必修課程的全部?jì)热?,是本學(xué)科學(xué)業(yè)水平等級性考試的命題依據。
本課程標準是高中生物學(xué)教學(xué)的依據。教師應在認真學(xué)習和領(lǐng)會(huì )的基礎上,結合學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際,創(chuàng )造性地開(kāi)展教學(xué)工作。生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終身發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養。完成這樣的教學(xué)任務(wù),教師需要在教學(xué)過(guò)程中關(guān)注每一個(gè)學(xué)生,關(guān)注每一節課的學(xué)習過(guò)程,努力促進(jìn)學(xué)生在原有基礎上良好發(fā)展。為此提出以下教學(xué)建議。
培養學(xué)生生物學(xué)核心素養是本課程的價(jià)值追求,也是課程預期的教學(xué)目標。核心素養所涵蓋的生命觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì )責任四個(gè)方面的基本要求,是較以往生物學(xué)課程更具有挑戰性的教學(xué)要求,需要通過(guò)每節課或每項活動(dòng)來(lái)逐步培養形成。教師在制訂每個(gè)單元、每節課(或活動(dòng))的教學(xué)計劃時(shí),都要全面考慮核心素養任務(wù)的針對性落實(shí)和有效完成。同時(shí),根據不同的教學(xué)內容,在落實(shí)核心素養時(shí)其側重點(diǎn)也應該有所不同。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展、技術(shù)產(chǎn)品高度融入生活的時(shí)代,獲得并提升生物學(xué)核心素養關(guān)乎學(xué)生一生的發(fā)展,因此,要在擴展、深入學(xué)習學(xué)生生物學(xué)知識的同時(shí),特別要注意對學(xué)生能力和品格方面的要求。
以探究為特點(diǎn)的教學(xué)不僅會(huì )直接影響核心素養中“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”的落實(shí),也會(huì )間接影響另外兩個(gè)核心素養的達成。因此,生物學(xué)教學(xué)不僅是教師講解和演示的過(guò)程,也是師生交流、共同發(fā)展的互動(dòng)過(guò)程。教師應該提供更多的機會(huì )讓學(xué)生親自參與和實(shí)踐。這種有目的、有步驟的學(xué)生自主學(xué)習活動(dòng)主要包括對生物及其相關(guān)事物進(jìn)行觀(guān)察、描述、提出問(wèn)題、從各種渠道查找信息、提出假設、驗證假設、思維判斷、作出解釋?zhuān)⒛芘c他人合作和交流等。在此過(guò)程中,培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力。
探究性學(xué)習不是全部的教學(xué)活動(dòng)。教師應結合具體的教學(xué)內容,采用多種不同的教學(xué)策略和方法,達到教學(xué)目標。
(1)需要為探究性學(xué)習創(chuàng )設情境。例如,提供相關(guān)的圖文信息資料、數據,或呈現生物的標本、模型、生活環(huán)境,或從學(xué)生的生活經(jīng)驗、經(jīng)歷中提出探究性的問(wèn)題,或從社會(huì )關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題切入。
(2)應該鼓勵學(xué)生自己觀(guān)察、思考、提問(wèn),并在提出假設的基礎上進(jìn)行探究活動(dòng)方案的設計和實(shí)施。在小組合作探究時(shí),教師應兼顧不同發(fā)展水平的學(xué)生,成員間要分工明確并不時(shí)互換,使每一成員都有機會(huì )擔任不同的角色。
(3)注意探究性學(xué)習活動(dòng)的課內、外結合。教師應有計劃地安排好課外需要用一定時(shí)間才能完成的活動(dòng),包括必要的調查、訪(fǎng)問(wèn)、參觀(guān)、資料收集整理以及觀(guān)察記錄等。
(4)重視探究性學(xué)習報告的完成和交流。教師應培養學(xué)生通過(guò)文字描述、數字表格、示意圖、曲線(xiàn)圖等方式完成報告,組織交流探究的過(guò)程和結果,并進(jìn)行適當的評價(jià)。
(5)充分利用信息技術(shù)提高課堂教學(xué)效率。信息技術(shù)的快速發(fā)展,為生物學(xué)課堂提供了諸如圖片、視頻、模擬實(shí)驗等豐富多樣的教學(xué)資源。充分利用以“互聯(lián)網(wǎng)+”為為代表的教育技術(shù)可在一定程度上減少主動(dòng)學(xué)習活動(dòng)對實(shí)驗耗材及相關(guān)場(chǎng)地條件的依賴(lài)。教師應充分利用這一技術(shù)優(yōu)勢,開(kāi)展多種形式的主動(dòng)學(xué)習活動(dòng),提高教學(xué)效果。
大概念是處于學(xué)科中心位置、對學(xué)生學(xué)習具有引領(lǐng)作用的基礎知識。在生物學(xué)課程中,大概念包括了對原理、理論等的理解和解釋?zhuān)巧飳W(xué)科知識的主干部分。高中生物學(xué)課程的必修課程和選擇性必修課程都是圍繞著(zhù)幾個(gè)大概念展開(kāi)的,內容要求基于大概念描述了具有學(xué)科邏輯、符合高中學(xué)生認知特點(diǎn)的重要概念,形成了課程的內容框架。在教學(xué)中,教師圍繞著(zhù)生物學(xué)大概念來(lái)組織并開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),能有效地提高教學(xué)效益,有助于學(xué)生對知識的深入理解和遷移應用,也有助于發(fā)展學(xué)生的生命觀(guān)念。
教師在設計和組織每個(gè)單元的教學(xué)活動(dòng)時(shí),應該圍繞大概念和重要概念展開(kāi),依據重要概念精選恰當的教學(xué)活動(dòng)內容和活動(dòng)方式,其教學(xué)策略既可以是講解、演示、討論,也可以是基于學(xué)生動(dòng)手活動(dòng)或對資料的分析及探究,所有的教學(xué)活動(dòng)都要有利于促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)概念的建立、理解和應用。
為了幫助學(xué)生形成正確的生物學(xué)重要概念進(jìn)而建立生物學(xué)觀(guān)念,教師一方面需要向學(xué)生提供各種豐富的、有代表性的事實(shí)來(lái)為學(xué)生的概念形成提供支撐;另一方面,教學(xué)活動(dòng)不應僅僅停留在讓學(xué)生記住一些零散的生物學(xué)事實(shí)的層面上,而是要通過(guò)對事實(shí)的抽象和概括,幫助學(xué)生建立生物學(xué)概念,并以此來(lái)建構合理的知識框架,為學(xué)生能夠在新情境下解決相關(guān)問(wèn)題奠定基礎。在教學(xué)過(guò)程中,教師還必須注意學(xué)生頭腦中已有的前概念,特別是那些與科學(xué)概念相抵觸的錯誤概念。課堂教學(xué)活動(dòng)要幫助學(xué)生消除錯誤概念,建立科學(xué)概念。
本課程標準所說(shuō)的“實(shí)驗教學(xué)”是指教師組織學(xué)生在生物學(xué)實(shí)驗室和校園內外開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng),既可以是動(dòng)手、觀(guān)察類(lèi)的實(shí)踐活動(dòng),也可以是以問(wèn)題解決為特點(diǎn)的探究活動(dòng)。實(shí)驗教學(xué)是生物學(xué)課程的特點(diǎn),也是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一。課程內容中教學(xué)提示部分列舉的教學(xué)活動(dòng)有一部分就是實(shí)驗教學(xué)。實(shí)驗教學(xué)是促成學(xué)生達成生物學(xué)核心素養的重要支撐。
(1)實(shí)驗設計應該多樣化。例如,可以采用比較規范的實(shí)驗儀器設備設計實(shí)驗,也可以設計低成本、低消耗、低(無(wú))污染的教學(xué)實(shí)驗;可以采用生物材料設計和開(kāi)展實(shí)驗,也可以利用電子設備設計、完成模擬性實(shí)驗;有條件的學(xué)校還可以充分利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗。應鼓勵學(xué)生參與設計實(shí)驗。
(2)在重視定性實(shí)驗的同時(shí),也應重視定量實(shí)驗,讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)。教師應給學(xué)生提供機會(huì )學(xué)習生物學(xué)研究中的測量方法,實(shí)事求是地記錄、整理和分析實(shí)驗數據,定量表述實(shí)驗結果等。
(3)要注意實(shí)驗安全教育。安全使用實(shí)驗器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精燈等)和實(shí)驗藥品(如酒精、酸、堿等)是生物學(xué)實(shí)驗的基本技能。教師應強化安全教育,增強學(xué)生自我保護意識。同時(shí),要注意實(shí)驗室廢棄物的妥善處理。
注重科學(xué)、技術(shù)和社會(huì )相互關(guān)系是貫穿本課程重要主線(xiàn)之一,也是生物學(xué)科核心素養達成的重要途徑。本課程在內容要求和教學(xué)提示中多層面、多角度地強調了科學(xué)、技術(shù)和社會(huì )的相互關(guān)系教育的重要性。
(1)了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )的相互關(guān)系,關(guān)注和參加與生物科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì )問(wèn)題的討論和決策,是生物學(xué)核心素養的重要組成部分,也是培養學(xué)生對自然和社會(huì )責任感的重要途徑。教師應該重視滲透科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )相互關(guān)系的教育,通過(guò)具體事例幫助學(xué)生認識生物學(xué)與社會(huì )發(fā)展的緊密聯(lián)系。
(2)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )相互關(guān)系的問(wèn)題涵蓋面很廣,包括全球性的、國家的、地區的科學(xué)技術(shù)與社會(huì )生活、生產(chǎn)、發(fā)展相關(guān)的問(wèn)題。教師要引導學(xué)生特別關(guān)注我國和學(xué)校所在地區與學(xué)生現實(shí)生活相關(guān)的問(wèn)題,使學(xué)生積極思考與生物學(xué)有關(guān)的社會(huì )問(wèn)題,宣傳生物學(xué)知識和健康的生活方式,識別偽科學(xué)和迷信,嘗試參與社會(huì )決策,培養學(xué)生的社會(huì )責任感。生物學(xué)教學(xué)還應注意介紹相關(guān)的職業(yè)現狀和發(fā)展趨勢,為學(xué)生選擇學(xué)習和職業(yè)方向奠定必要的基礎。
(3)生物科學(xué)技術(shù)和社會(huì )關(guān)系密切,內容豐富。教師應引導學(xué)生通過(guò)圖書(shū)、報刊、音像和網(wǎng)絡(luò )等了解更多的信息,開(kāi)展調查、研究、討論和宣傳等活動(dòng),理解生物科學(xué)技術(shù)對社會(huì )發(fā)展的作用,同時(shí)也了解技術(shù)可能帶來(lái)的多方面影響。
自然界是一個(gè)統一的整體,自然科學(xué)中的物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等各門(mén)學(xué)科,其思想方法、基本原理、研究?jì)热萦兄?zhù)密切的聯(lián)系。同時(shí),生物學(xué)和數學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、信息科學(xué)是相互作用,共同發(fā)展的。此外,生物學(xué)與人文社會(huì )學(xué)科也是相互影響、相互促進(jìn)的。加強學(xué)科間的橫向聯(lián)系,有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)的思想方法和跨學(xué)科的科學(xué)概念和過(guò)程,這將有利于建立科學(xué)的生命觀(guān),逐步形成正確的世界觀(guān),發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養。
科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。學(xué)習生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著(zhù)科學(xué)家探索生物世界的道路,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的思路和方法,學(xué)習科學(xué)家獻身科學(xué)的精神。這對提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養是很有意義的。本課程標準中的多處內容都包含科學(xué)史的要素,教師應充分利用這些科學(xué)史的切入點(diǎn),開(kāi)展教學(xué)。
高中生物學(xué)課程是自然科學(xué)課程,學(xué)生在學(xué)習該課程中不僅要獲得諸如細胞、遺傳、進(jìn)化等生物學(xué)方面的知識,還應該學(xué)習一些“關(guān)于自然科學(xué)的知識”。在科學(xué)教育領(lǐng)域,“關(guān)于自然科學(xué)的知識”也稱(chēng)為“科學(xué)本質(zhì)”。高中生物學(xué)課程中適合教授的科學(xué)本質(zhì)內容可以涉及“科學(xué)知識可能隨著(zhù)研究的深入而改變” “科學(xué)工作依賴(lài)觀(guān)察和推論” “科學(xué)工作采用基于實(shí)證的范式”“科學(xué)是創(chuàng )造性的工作”“科學(xué)工作中要高度關(guān)注主觀(guān)因素的影響”“理論和定律賦予科學(xué)解釋的能力,但兩者不盡相同”以及“科學(xué)會(huì )受到社會(huì )和文化的影響”等。對科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習有助于學(xué)生理解生物學(xué)觀(guān)念,了解科學(xué)知識產(chǎn)生的特點(diǎn),把握自然科學(xué)的特點(diǎn),并以此來(lái)辨別現實(shí)生活中的科學(xué)和非科學(xué),從而促進(jìn)生物學(xué)核心素養的達成。
評價(jià)是日常教學(xué)過(guò)程中不可或缺的重要環(huán)節,是教師了解教學(xué)過(guò)程,調控教學(xué)行為,提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。評價(jià)以學(xué)生發(fā)展為本,以生物學(xué)課程內容、學(xué)業(yè)質(zhì)量標準為依據,聚焦學(xué)科核心素養,促進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)。
評價(jià)應遵循立德樹(shù)人的指導思想,重視學(xué)生愛(ài)國主義情操和社會(huì )責任感的形成;評價(jià)應關(guān)注學(xué)生對生物學(xué)大概念的理解和融會(huì )貫通;評價(jià)應指向學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的發(fā)展;評價(jià)應體現導向性和激勵性;評價(jià)方式應具有多樣性。使評價(jià)既促進(jìn)學(xué)生核心素養水平的提升,又推動(dòng)教師教學(xué)水平的提高,實(shí)現評價(jià)者和被評價(jià)者共同發(fā)展的目的。
評價(jià)內容應以課程目標、課程內容和學(xué)業(yè)質(zhì)量標準為依據,結合具體的教學(xué)內容,以生物學(xué)大概念、重要概念等主干知識為依托,檢測學(xué)生生物學(xué)核心科學(xué)科核心素養的發(fā)展水平。評價(jià)主要包括以下內容。
(1)學(xué)生的生命觀(guān)念。學(xué)生是否逐步形成了認識生命的基本觀(guān)念,如生物體的結構與功能相適應、生物始終處于發(fā)展變化之中,生物對環(huán)境具有適應性等。學(xué)生能否運用這些生命觀(guān)念,探索生命活動(dòng)規律解決實(shí)際問(wèn)題。
(2)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。學(xué)生是否逐步養成科學(xué)思維習慣,運用歸納和概、演繹和推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng )造性思維等方法,探討闡釋生命現象及規律的能力。
(3)學(xué)生科學(xué)探究能力。學(xué)生是否具備了觀(guān)察能力、發(fā)現問(wèn)題能力、設計和實(shí)施探究方案以及探究結果的分析、交流等能力。
(4)學(xué)生的社會(huì )責任意識。學(xué)生是否具有關(guān)注社會(huì )重要議題的意識和社會(huì )責任感,以及開(kāi)展生物學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的意愿和能力等。
評價(jià)應依據評價(jià)內容和對象的不同,采用多元評價(jià)方式。評價(jià)方式的選擇,應該考慮評價(jià)目標、評價(jià)內容、評價(jià)對象和評價(jià)現場(chǎng)等實(shí)際情況,可采用學(xué)生自評和互評、小組評和老師評相結合的方形式。
評價(jià)方法應該多樣。例如:學(xué)生成長(cháng)記錄,記錄學(xué)生成長(cháng)過(guò)程中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,將實(shí)驗報告、實(shí)驗設計、小論文、作業(yè)等收入記錄袋中,作為衡量學(xué)習態(tài)度和能力的依據之一;課堂行為觀(guān)察,關(guān)注學(xué)生在課堂上師生互動(dòng)、自主學(xué)習、同伴合作中的行為表現、參與熱情、情感體驗和探究、思考的過(guò)程等;作業(yè)練習檢測;實(shí)踐與應用檢測,根據學(xué)生實(shí)際情況,利用課余時(shí)間,以小組為單位,自擬研究題目,進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng);階段性紙筆檢測,如單元和學(xué)期考試等。
對評價(jià)結果的科學(xué)分析和及時(shí)反饋,有利于提高評價(jià)的時(shí)效性。教師要根據教學(xué)目的,參照相關(guān)標準,對評價(jià)結果作出合理的解釋??衫迷u語(yǔ)、談話(huà)等形式對學(xué)生學(xué)習情況及時(shí)反饋。應注重發(fā)現和發(fā)展學(xué)生的潛能,激發(fā)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的形成。
學(xué)業(yè)水平考試包括高中畢業(yè)的學(xué)業(yè)水平合格性考試和學(xué)業(yè)水平等級性考試,主要目的是評價(jià)學(xué)生學(xué)科核心素養的發(fā)展水平。
高中畢業(yè)的學(xué)業(yè)水平合格性考試在于考查全體學(xué)生生物學(xué)學(xué)科素養的達成情況,其內容以必修課程要求為準,難度不超過(guò)學(xué)業(yè)質(zhì)量二級水平要求。高中畢業(yè)的學(xué)業(yè)水平合格性考試試題難度要低于學(xué)業(yè)水平等級性考試,讓堅持正常學(xué)習的學(xué)生,一般都能達到高中畢業(yè)生應達到的合格水平要求。
學(xué)業(yè)水平等級性考試的內容范圍以必修課程和選擇性必修課程為準,難度不超過(guò)學(xué)業(yè)水平四級水平的要求;在強化基礎的前提下凸顯學(xué)生的學(xué)科特長(cháng),體現甄別和選拔的功能。
試題素材應貼近學(xué)生生活實(shí)際,以真實(shí)問(wèn)題情境組織命題,應注重考查學(xué)生綜合運用所學(xué)的知識和技能解決問(wèn)題的能力
(1)明確測試類(lèi)別、確定難度。根據高中畢業(yè)的學(xué)業(yè)水平合格性考試和學(xué)業(yè)水平等級性考試的性質(zhì),給予相應的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平,結合本地區的實(shí)際情況,確定恰當的題目難度。
(3)創(chuàng )設真實(shí)情境,合理設問(wèn)。試題情境應圍繞實(shí)際問(wèn)題(包括熱點(diǎn)問(wèn)題)開(kāi)展,盡量做到新穎、真實(shí)、科學(xué)、恰當,有一定的信息量和適當的復雜性,能夠成為學(xué)生運用運用學(xué)科知識分析和解決實(shí)際問(wèn)題的載體?;谠囶}情境的設問(wèn)要有清晰的層次和嚴謹的邏輯,指向核心素養不同水平。
1. 教材編寫(xiě)的基本原則
(1)教材編寫(xiě)是在課程標準基礎上的一次再創(chuàng )造,必須充分體現課程標準的基本思想,準確把握課程標準的內容要求,教材應成為落實(shí)課程目標的基本教學(xué)資源。
(2)在內容選擇、編排形式、活動(dòng)設計等方面,應突出學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的培養,反映生物學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢,關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗,體現科學(xué)、技術(shù)和社會(huì )的相互影響。
(3)應體現科學(xué)性、思想性和藝術(shù)性的統一。教材內容應系統規范,嚴謹準確;有利于學(xué)生建立科學(xué)的自然觀(guān),養成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,發(fā)展創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力;文字表述準確、生動(dòng),可讀性強;圖文并茂,清晰美觀(guān),裝幀精良。
(4)應符合高中學(xué)生的心理特征和認知水平,能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲,體現學(xué)習方式的多樣化,有利于學(xué)生自主學(xué)習和主動(dòng)建構知識。能夠與初中教科書(shū)有效銜接,沒(méi)有內容和思維上的明顯脫節或不必要的重復。容量和難度合理,課時(shí)安排有一定的彈性,在達成教學(xué)目標的基礎上,努力減輕學(xué)生課業(yè)負擔。
2. 教材內容的選擇
(1)以有利于學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養的發(fā)展作為選取內容的出發(fā)點(diǎn)。高中生物學(xué)教育,不僅是讓學(xué)生掌握基礎的生物學(xué)知識,而且更應培養學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎。因此,內容的選取除了考慮知識的系統性和完整性,還應以核心概念和原理為中心,重點(diǎn)選取對學(xué)生核心素養形成有利、在學(xué)生的終身發(fā)展中具有長(cháng)效性和遷移性的內容。
(2) 應符合學(xué)生的知識基礎、心理特點(diǎn)和認識規律。高中學(xué)生已經(jīng)具備一定的生物學(xué)知識,從媒體和日常生活中也積累了不少與生物學(xué)有關(guān)的信息或經(jīng)驗。但是,這些知識是淺顯、零散的,生活經(jīng)驗也多是感性的;從思維特點(diǎn)來(lái)看,學(xué)生的形象思維比較發(fā)達,而辯證邏輯思維能力不強。因此,教材內容的選擇要充分考慮學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗,注意與初中生物學(xué)課程,以及其他學(xué)科相關(guān)課程的銜接,并且針對高中生的思維特點(diǎn)、興趣指向和接受能力,引導他們學(xué)會(huì )辯證地看問(wèn)題。
(3)要反映社會(huì )、經(jīng)濟和科技發(fā)展的需要,體現“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )”的思想。生物科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展對社會(huì )和經(jīng)濟的發(fā)展日益顯現巨大的推動(dòng)作用,也影響到社會(huì )和個(gè)人生活的方方面面;當代社會(huì )發(fā)展的許多重大問(wèn)題的解決,又都依賴(lài)于生物科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。教材編寫(xiě)應當融生物科學(xué)技術(shù)和社會(huì )為一體,充分體現三者的互動(dòng),反映生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其對社會(huì )發(fā)展和個(gè)人生活的影響,貫穿人與自然是生命共同體,人類(lèi)必須尊重自然、順應自然、保護自然的思想,此外也應注意介紹我國生物科學(xué)技術(shù)的成就和發(fā)展。
(4)適當引入生物科學(xué)史內容。生物科學(xué)史蘊含著(zhù)豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)世界觀(guān)、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等內容,具有很高的教育價(jià)值。尤其是生物科學(xué)史中的許多經(jīng)典實(shí)驗,是培養學(xué)生科學(xué)素養的最好范例,教科書(shū)編寫(xiě)應利用好這些資源。
(5)重視科學(xué)探究活動(dòng)的設計??茖W(xué)探究活動(dòng)對于培養學(xué)生創(chuàng )新思維和實(shí)踐能力具有不可替代的作用,教材編寫(xiě)應著(zhù)力研究、精心設計,使探究活動(dòng)真正起到激發(fā)思維、培養能力的作用??茖W(xué)探究活動(dòng)的設計和安排應當以科學(xué)方法訓練為重要線(xiàn)索,應當在設計教科書(shū)知識體系的同時(shí),設計較完整的科學(xué)方法體系,將兩者進(jìn)行整合,使之形成有機的整體。就某一具體教學(xué)內容來(lái)說(shuō),究竟設計為哪一種類(lèi)型的活動(dòng),要視內容特點(diǎn)、學(xué)生基礎和學(xué)校條件而定。
(6)應具有一定的彈性和靈活性。在按照課程標準編寫(xiě)必學(xué)內容的基礎上,可以適當安排一些選學(xué)內容或選做的活動(dòng),以拓寬學(xué)生的視野,發(fā)展學(xué)生的愛(ài)好和特長(cháng),培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力。例如,在教材中編入一些小資料和課外閱讀材料,設計一些選做實(shí)驗和實(shí)踐活動(dòng)等。
3. 教材內容的組織和呈現方式
(1)教材內容的組織應當實(shí)現學(xué)科內在邏輯與學(xué)生認識邏輯的統一。學(xué)科邏輯與學(xué)生的認識邏輯是不盡一致的。例如,結構是功能的基礎,這屬于學(xué)科的內在邏輯,如果按照先結構后功能的順序組織教學(xué)內容,學(xué)生固然能夠接受,但是,不一定能夠引起學(xué)生的學(xué)習興趣。從功能出發(fā),提出與結構有關(guān)的問(wèn)題,再引導學(xué)生探究結構與功能的關(guān)系,學(xué)生的興趣就會(huì )增加。
在遵循課程內容標準的基礎上,教材的邏輯結構可以打破課標的編排次序,重新組織。但教材自身的邏輯結構,必須考慮知識的內在聯(lián)系和學(xué)生的認知規律,同時(shí)要兼顧不同模塊之間,以及與其他學(xué)科之間的聯(lián)系。每個(gè)課時(shí)的容量必須相對均衡。單元與章節的劃分,既要考慮內容的相對獨立性,也要考慮彼此之間的相互銜接。
(2)教材內容的組織應當實(shí)現課程知識目標達成與生物學(xué)核心素養發(fā)展的統一。學(xué)生生物學(xué)素養的發(fā)展當然需要生物學(xué)知識作為基礎,但有知識不等于有素養。如何將課程知識的學(xué)習過(guò)程提升為學(xué)生生物學(xué)核心素養的發(fā)展過(guò)程,需要教科書(shū)編寫(xiě)者突破傳統思維,對課程內容進(jìn)行有機組織、巧妙呈現。要盡量避免單純講述知識的做法,可以嘗試結合實(shí)驗、生活經(jīng)驗、圖文資料等各種資源或途徑,引導學(xué)生積極思維,主動(dòng)探索,培養他們從不同的角度和高度認識生命世界,養成綜合、開(kāi)放、創(chuàng )造性思維的習慣,并提升動(dòng)手實(shí)踐能力。要做好這點(diǎn)并不容易,需要經(jīng)驗和智慧。但從另一個(gè)角度看,教科書(shū)編寫(xiě)中蘊含的智慧同樣具有教
(3)教材內容的呈現方式應當有利于學(xué)生通過(guò)活動(dòng)建構新知識。教材的編寫(xiě),應重視情境的創(chuàng )設。有效的教學(xué)情境,能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習熱情,使學(xué)生形成良好的求知心理,從而使學(xué)生主動(dòng)參與對所學(xué)知識的探索發(fā)現和認識過(guò)程,體驗學(xué)習的樂(lè )趣。這樣的學(xué)習方式,不僅能夠幫助學(xué)生有效掌握知識,靈活解決問(wèn)題,也能夠培養學(xué)生不斷探索、勇于創(chuàng )新的科學(xué)精神,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,以及終身學(xué)習的能力。在這方面,廣大一線(xiàn)教師在教學(xué)實(shí)踐中積累了大量生動(dòng)、精彩、有效的教學(xué)案例,教科書(shū)編寫(xiě)者可以從中吸收或借鑒。
(4)教材內容的呈現可滲透人文精神。中國傳統文化源遠流長(cháng),博大精深,其中不乏經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗的生物學(xué)知識。在教材中適當引入這方面的內容,既能幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)知識,又能在科學(xué)與人文之間搭建溝通的橋梁,提高學(xué)生的人文素養。當然,教科書(shū)自身的語(yǔ)言邏輯和文學(xué)美感,也是提高其可讀性和人文氣息的重要體現。
(5)教材應留給使用者一定的空間,體現開(kāi)放性和可塑性。教材應當盡量避免以絕對權威的面孔出現,應當讓學(xué)生認識到教科書(shū)不是讓他們被動(dòng)地、不加思考地全盤(pán)接受知識,而是提供一些供他們分析和思考的素材,提出一些供他們活動(dòng)參考的建議。學(xué)生對教材中某個(gè)觀(guān)點(diǎn)提出不同看法,不僅是允許的,而且是值得鼓勵的。關(guān)于探究活動(dòng)的指導,有些活動(dòng)的材料和方法步驟,在教材中可以不作詳細的規定,而是讓學(xué)生自己設計方案,進(jìn)行探究。但是,這并不意味著(zhù)教材可以推卸引導和幫助學(xué)生的責任,相關(guān)的背景材料、提示和建議仍是必要的,而且是需要精心設計的。在課時(shí)安排上要留有余地,適當考慮階段性鞏固和訓練所需的時(shí)間。
(6)教材的習題配置,應當體現多樣、靈活、開(kāi)放、減負的特點(diǎn)。課后習題主要用于幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識,拓展思維,引導學(xué)生將所學(xué)知識應用于解決實(shí)際問(wèn)題。因此,習題的設計應有難度梯度,循序漸進(jìn)。題型可以多樣化,有些題目可以設計為開(kāi)放性的問(wèn)題,還可設計些探究性或實(shí)踐類(lèi)的小課題。習題應當有助于促進(jìn)學(xué)生的知識遷移和發(fā)散思維;應當緊密聯(lián)系人們的生產(chǎn)和生活實(shí)際,特別是學(xué)生的生活經(jīng)驗;應當滲透人文精神。同時(shí)要把握好題量和難度,避免加重學(xué)生的課業(yè)負擔。
(7)教材的整體風(fēng)格應該一致,體現每一版本各自的特色。同一版本的教科書(shū),在內容組織、行文風(fēng)格、欄目設置、圖文排版、裝幀設計等方面要盡可能統一,形成自己的風(fēng)格和特色。
高中生物學(xué)課程在高中課程體系中是不可缺少的,生物學(xué)學(xué)科核心素養是學(xué)生科學(xué)素養的重要組成部分,應充分發(fā)揮生物學(xué)課程在立德樹(shù)人和促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展上的作用。各地方、學(xué)校應認真研究生物學(xué)課程體系,以及各地學(xué)業(yè)水平考試方案和各校實(shí)際,做好高中三年生物學(xué)課程的整體實(shí)施規劃,保證生物學(xué)課程目標的全面落實(shí)。
面向全體學(xué)生,開(kāi)齊、開(kāi)足必修部分。必修部分是培養學(xué)生核心素養的共同基礎,是學(xué)生達到生物學(xué)核心素養一、二級水平所必須修習的生物學(xué)課程,是高中生畢業(yè)水平要求。地方和學(xué)校應嚴格依照普通高中課程方案的要求,做好開(kāi)設年級和開(kāi)設學(xué)期的規劃。鑒于必修部分內容基礎性強,建議高一年級全年開(kāi)設,每周 2課時(shí),或高一年級第二學(xué)期開(kāi)設,每周 4 課時(shí);在課程安排上應保證所有學(xué)生都得到修習,全體學(xué)生都能達到學(xué)業(yè)質(zhì)量標準和生物學(xué)學(xué)科核心素養的相應水平要求。要充分保證生物學(xué)必修內容課時(shí),不宜以其他課程整合的方式替代生物學(xué)課程的必修部分。
為充分滿(mǎn)足學(xué)生興趣、升學(xué)需要和職業(yè)發(fā)展的需求,學(xué)校應該合理開(kāi)設選擇性必修和選修課程。選擇性必修課程是為滿(mǎn)足學(xué)生興趣、升學(xué)要求和進(jìn)一步提高部分學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養水平而設置的。地方和學(xué)??梢罁W(xué)生的特點(diǎn),以及高中課程的整體規劃,靈活安排開(kāi)課的學(xué)段、開(kāi)設的方式以及學(xué)時(shí),并對學(xué)生開(kāi)展選學(xué)指導。選擇性必修課程應該在必修的基礎上開(kāi)設,但“穩態(tài)與調節”“生物與環(huán)境”“生物技術(shù)與工程”三模塊之間沒(méi)有必然順序,可以結合學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際,與學(xué)生興趣活動(dòng)、科技活動(dòng)、社會(huì )實(shí)踐等有機結合,可以依據選課學(xué)生的數量、師資和設備等條件,發(fā)揮校際間的資源優(yōu)勢聯(lián)合開(kāi)設,供學(xué)生跨校修習。選修部分提供了三個(gè)方向若干個(gè)課程,供學(xué)校參考,也可發(fā)揮學(xué)校和教師的積極性和創(chuàng )造性,開(kāi)設出具有地方和學(xué)校特色的校本課程。
評價(jià)是生物學(xué)課程管理的重要手段,地方、學(xué)校在生物學(xué)課程管理中,可依據普通高中課程方案的精神,按照生物學(xué)課程目標的要求,制訂課程評價(jià)體系,規范、激勵、引導教師和學(xué)生的教和學(xué)的行為,保證課程規劃和目標的有效落實(shí)。
地方和學(xué)校應依據生物學(xué)學(xué)科核心素養的內涵以及相應的表現水平,制訂學(xué)業(yè)水平考試方案和模塊的學(xué)業(yè)質(zhì)量標準達標測評方案,及時(shí)研究反饋測評結果,指導學(xué)校不斷改進(jìn)課程規劃和課程管理,引導教師和學(xué)生朝著(zhù)課程目標的方向不斷改進(jìn)教學(xué)方式和學(xué)習方式。
學(xué)??山M織教師認真研究生物學(xué)學(xué)科核心素養和課程目標,不斷完善教學(xué)評價(jià)標準,關(guān)注教學(xué)目標是否指向學(xué)生的核心素養,教學(xué)方式是否有利于學(xué)生形成核心素養,教學(xué)結果是否發(fā)展了核心素養。學(xué)校應積極支持和鼓勵教師教學(xué)方式的轉變,創(chuàng )造條件支持教師開(kāi)展探究式學(xué)習、小組合作式學(xué)習、項目式學(xué)習等教學(xué)方式的實(shí)踐探索。
學(xué)生核心素養的形成,不僅受教師教學(xué)方式的影響,更取決于學(xué)生的學(xué)習過(guò)程和學(xué)習方式。學(xué)??沙浞职l(fā)揮綜合素質(zhì)評價(jià)方案的引導作用,積極開(kāi)設選修課程,鼓勵教師開(kāi)設與生物學(xué)課程相關(guān)的課外科技活動(dòng)和社會(huì )實(shí)踐活動(dòng),記錄學(xué)生相關(guān)活動(dòng)的成果;引導學(xué)生以生活、生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題為導向,開(kāi)展探究、自主、合作式學(xué)習;在學(xué)習中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣、提高學(xué)生應用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力,發(fā)展學(xué)生的核心素養。
3. 注重基于核心素養的教師培訓
本次生物學(xué)課程標準的修訂,在課程內容上基本繼承了 2003 年出版的《普通高中生物課程標準(實(shí)驗)》,體現了基礎性,提高了選擇性。就生物學(xué)課程內容的整體看,現有教師是比較熟悉的,因此在實(shí)施本課程的教師培訓和校本教研中,應針對教師的薄弱環(huán)節,將重點(diǎn)放在教師如何理解生物學(xué)核心素養,如何培養學(xué)生的核心素養,如何評價(jià)學(xué)生的核心素養等關(guān)鍵問(wèn)題上,切實(shí)提高教師實(shí)施課程的能力。
地方教育行政部門(mén)和教研機構應根據當地實(shí)際制訂教師培訓計劃,組織實(shí)施各級各類(lèi)培訓活動(dòng)。教師培訓應堅持以問(wèn)題為導向,本著(zhù)有用、管用的原則,既要讓教師理解本課程的理念、課程體系、課程目標等宏觀(guān)問(wèn)題,更要結合具體的教學(xué)內容,指導教師如何從以知識為重點(diǎn)目標轉變到以發(fā)展學(xué)生核心素養為主要目標上來(lái)。實(shí)現這種轉變,需要專(zhuān)家的指導和引領(lǐng),需要對一線(xiàn)教師多年教學(xué)探索成果的借鑒,更需要廣大教師的集體智慧。在培訓中應采用專(zhuān)家解讀、案例剖析、活動(dòng)示范、互動(dòng)研討等靈活多樣的形式,提高教師培訓的針對性和有效性。
校本教研活動(dòng)具有針對性強、實(shí)踐性好、互動(dòng)充分等特點(diǎn),可以在提高教師實(shí)施課程能力和解決課程實(shí)施中存在的實(shí)際問(wèn)題方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。學(xué)校應重視校本教研的制度建設,指導并規范校本教研活動(dòng),發(fā)揮校本教研的作用。地方教育行政部門(mén)和教研機構應積極組織校際間校本教研的交流,在物質(zhì)條件和資金上應給予支持,將提高教師的學(xué)科素養和實(shí)施課程能力的教研活動(dòng)常態(tài)化。
4. 加強生物學(xué)實(shí)驗室的建設
為著(zhù)力培養學(xué)生的生物學(xué)核心素養,尤其是科學(xué)探究和生物學(xué)實(shí)踐能力,應加強生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)和探究式教學(xué),增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和體驗的機會(huì )。地方和學(xué)校應按照課程的要求,加強生物學(xué)實(shí)驗室和學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)基地的建設。
為保障必修課程和選擇性必修課程教學(xué)提示部分的學(xué)生實(shí)驗活動(dòng)的實(shí)施,地方和學(xué)校應依據課程要求和學(xué)生數量,制訂并實(shí)施學(xué)校生物學(xué)實(shí)驗室數量、主要實(shí)驗儀器種類(lèi)和數量等標準,及時(shí)購買(mǎi)必要的實(shí)驗材料和藥品,滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)驗和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的需要,增加所有學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐的機會(huì )。為促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展生物學(xué)探究活動(dòng)、生物科技活動(dòng),學(xué)校應不斷完善生物學(xué)實(shí)驗室的建設,及時(shí)補充儀器設備和材料用具,保證實(shí)驗教學(xué)經(jīng)費的投入。教師也應創(chuàng )造條件,就地取材、因陋就簡(jiǎn)地開(kāi)設好生物學(xué)實(shí)驗。有條件的學(xué)校應建設專(zhuān)題研究實(shí)驗室、跨學(xué)科綜合實(shí)驗室,滿(mǎn)足有學(xué)習興趣的、學(xué)有余力的學(xué)生的實(shí)驗活動(dòng)和科技活動(dòng)的需要,為他們發(fā)展興趣和繼續深造打下基礎。
學(xué)校要加強實(shí)驗室的管理,制訂實(shí)驗室規則,保證學(xué)生在安全、良好的環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗活動(dòng)。具有一定學(xué)生規模的學(xué)校,應配備具有生物學(xué)專(zhuān)業(yè)技能的實(shí)驗室管理人員,配合任課教師準備實(shí)驗,協(xié)助指導學(xué)生實(shí)驗活動(dòng),提高實(shí)驗室的使用效率。學(xué)校應要求教師參照課程內容標準的建議,安排必修部分的學(xué)生實(shí)驗和實(shí)踐活動(dòng),鼓勵教師結合學(xué)校和學(xué)生實(shí)際,設計出有特色和創(chuàng )造性的學(xué)生實(shí)驗,有條件的學(xué)校應開(kāi)放實(shí)驗室,積極鼓勵學(xué)生獨立或以小組合作方式,針對問(wèn)題,設計實(shí)驗,自主開(kāi)展探究活動(dòng)。
5. 積極開(kāi)發(fā)與利用生物學(xué)課程資源
生物學(xué)課程資源是指生物學(xué)課程實(shí)施可利用的所有資源,它不僅影響教師的教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方式,也影響學(xué)生的學(xué)習過(guò)程和學(xué)習方式,是決定課程實(shí)施和課程目標能否有效達成的重要因素。課程資源種類(lèi)多種多樣,為了更好地開(kāi)發(fā)和利用課程資源,學(xué)校和教師應特別重視媒體資源、信息技術(shù)資源、生活資源和社會(huì )資源的開(kāi)發(fā)和利用。
(1)廣泛利用媒體資源。報紙、雜志、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等各種媒體上生物學(xué)發(fā)展的信息很多,教師應關(guān)注、選擇、收集這些信息;經(jīng)過(guò)適當處理,它們可作為教學(xué)情境設計的資料和學(xué)生課堂討論的素材,也可以用于指導學(xué)生課外學(xué)習。在利用媒體資源時(shí),教師應當指導學(xué)生分辨信息的科學(xué)性和真實(shí)性,提高學(xué)生信息甄別、評價(jià)的意識和能力,增強抵制偽科學(xué)的社會(huì )責任感。
(2)積極開(kāi)發(fā)和利用信息技術(shù)課程資源。學(xué)校應加強信息技術(shù)資源的建設,鼓勵教師開(kāi)發(fā)課件、微課以及各種多媒體課程資源,不斷豐富校園網(wǎng)上的各種生物學(xué)信息。學(xué)校應創(chuàng )造條件,鼓勵教師積極運用信息技術(shù)資源,一方面服務(wù)于課堂教學(xué)活動(dòng),改進(jìn)課堂教學(xué)方式,增加師生間和生生間的互動(dòng)交流,提高課堂教學(xué)效率;另一方面服務(wù)于學(xué)生的自主學(xué)習活動(dòng),讓學(xué)生利用校園網(wǎng)上的課件、微課、微視頻,以及各種生物學(xué)信息資源,開(kāi)展自主學(xué)習,拓展學(xué)科視野。
(3)充分利用學(xué)生的生活資源。充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗以及學(xué)生所了解的生物學(xué)信息,如學(xué)生成長(cháng)發(fā)育歷程的體驗、常見(jiàn)疾病的預防和治療、學(xué)生飼養動(dòng)物或種植植物的經(jīng)歷等,作為課程資源引入教學(xué)活動(dòng),可以豐富教學(xué)情境,使生物學(xué)課程的學(xué)習與生活實(shí)際形成緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)的積極性,加深對生物學(xué)課程價(jià)值的理解。
(4)積極利用社會(huì )上的生物學(xué)課程資源。社會(huì )中的生物學(xué)課程資源極其豐富。例如,本地區的博物館、科技館、醫院、園林綠化部門(mén)、相關(guān)企業(yè)、大專(zhuān)院校以及科研部門(mén)等,都可為學(xué)生學(xué)習生物學(xué)提供資源。利用這些資源的方式有多種多樣。例如,可以從有關(guān)單位獲得生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)材料,可以將有關(guān)機構作為與生物學(xué)課程相關(guān)的學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)基地,可以請有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員來(lái)校講座和指導師生開(kāi)展實(shí)驗、實(shí)踐活動(dòng)等。
(5)重視地方教育行政部門(mén)、學(xué)校校長(cháng)和教師的課程能力建設。選修課從“現實(shí)生活應用”“職業(yè)規劃前瞻”和“學(xué)業(yè)發(fā)展基礎”三個(gè)方向,為推進(jìn)和落實(shí)學(xué)生多元化發(fā)展提供了地方及校本課程的開(kāi)設建議。同時(shí),這也對地方、學(xué)校、教師的課程開(kāi)發(fā)與設計等相關(guān)能力提出了新的要求和挑戰。各地和各學(xué)校在推進(jìn)課程標準實(shí)施的過(guò)程中,應通過(guò)多種形式為教師在課程的開(kāi)發(fā)與設計、實(shí)施與改進(jìn)等方面的專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供支持和幫助,從而逐步提高地方和學(xué)校的選修課程開(kāi)發(fā)與建設方面能力,促進(jìn)高質(zhì)量的選修課程體系的建設,滿(mǎn)足學(xué)生多元發(fā)展的需求。