利用本地生物产业课程资源进行高中生物学习

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  新课标要求学生在现实生活的背景中学习生物学,在解决实际问题的过程中理解生物学的核心概念,要求学生能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论;同时也要求教师帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。深圳市生物产业资源丰富,并且是国内一流的高新技术公司。涉及到医药卫生、农业、工业及环境保护各个领域,涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程、发酵工程等各大方向,并且很多公司都支持市民参观。因此,将这些本地生物产业资源和课本资源进行有机整合,可以让其成为我们学生学习理解相关知识的一个新场所。
  一、高中生物课程资源开发案例
  教材是最重要的课程资源,它在课程资源的开发与利用中往往起到主导和疏导作用。因此尝试以学科知识为背景,不断分析课标和教材,明确教材中哪些内容与本市生物产业相联系。另外一个生物产业所应用的生物学原理是多层次多方位紧密相联的,因此又将高中生物必修和选修课本,打乱模块顺序,以本市生物产业资源为线索,将与高中生物课本相关的知识点串联起来,进行了高中生物本地生物产业课程资源和教材资源的整合。尝试通过参观调查,使学生加深对所学生物学原理和技术的理解,增强学生的应用能力及知识的迁移能力。通过体验企业文化,了解相关的职业和就业素质,增强学生职业意识和社会责任感。现举两例简要说明。
  1.“发酵工程”课程资源——深圳金威啤酒酿造有限公司
  对于微生物相关知识,看不见摸不着,内容细微而深奥,条件好的学校可以在显微镜下看看酵母,条件不好的学校学生根本不知酵母长什么样,对于微生物培养,发酵等知识,限于条件,高中学校也很难开设。学生通常只是通过书本的文字和图片,通过老师归纳出流程图,进行理解和记忆。学生学起来难于理解且很难将这些知识上升到一个感性认识。深圳金威啤酒酿造有限公司拥有目前国内最先进的啤酒生产技术和设备,其“不添加甲醛酿造”的绿色啤酒工艺带动了行业的科技创新与技术进步,被科技部列为国家科技成果重点推广项目。公司的污水处理站是市工业污水治理的样板工程。并且该公司是“深圳市工业旅游景点”之一,这为我们中学生学习微生物应用相关知识提供了良好的条件。
  例如学生在参观调查时可以通过现场体验生产工艺的过程,了解微生物的类群,分离、纯化、培养、计数及保存方法;了解培养基的配制原则及种类,体验消毒和灭菌方法,联系种群生长曲线,思考为什么酵母发酵时要补充加料;联系无氧呼吸及有氧呼吸,影响种群密度的生态因子,思考影响微生物生长的环境因素,酵母发酵时需要控制的因素,体验质检人员如何对其质量进行控制;参观污水处理站时,体验其污水处理工艺,理解生物的净化作用,水体的富营养化及生态工程所遵循的协调与平衡原理等。并且可以激发学生讨论微生物在实际生活生产中的应用。这样不仅使学生在实践的过程中,自觉地把间接的理论知识与直接的感受和体验结合起来,加强了学生与生活、与社会的联系而且进一步拓展了学生的思维。
  2.“基因工程”课程资源——深圳华生元基因工程有限公司
  深圳华生元基因工程有限公司是国内最早研究基因工程并实现产业化的公司,成功生产国内第一例基因工程药物——重组人表皮生长因子(rEGF)。
  基因工程相关知识涉及必修和选修两个模块,内容抽象深奥,虽然课本图文并茂,并且用了形象生动的比喻来说明基因工程的基本工具,如将限制性核酸内切酶、DNA连接酶、质粒类比成基因的“剪刀”“针线”“运载体”。但是只凭教师讲述是很枯燥抽象,学生也难以理解。而去到深圳华生元基因工程有限公司实地参观之后,对于这种分子水平的操作就有会有一个具体形象的感性认识,原来和自己所想的有太大的差别。在参观的过程中,学生不但对于基因是什么,在哪里,有什么功能,原核细胞和真核细胞的基因结构的区别,基因对生物性状的控制,基因表达的中心法则,获得目的基因的方法,DNA的复制,基因工程原理这些基础知识会有一个更深的理解。而且也可直观的感受PCR体外扩增技术,基因工程操作步骤,基因工程操作的工具,检测基因的表达时的方法。同时也会激发学生调查基因工程产品在社会中的应用情况、讨论转基因生物利与弊的兴趣,开拓了思维。
  二、本地生物课程资源开发整合利用的体会
  深圳市生物产业资源非常丰富,与高中生物相联系的本市生物产业课程资源还有许多,还需要教师不断地开发,通过实践上的应用实例,让学生身临其境,亲身体验,比单纯的应用间接的载体给学生呈现相关知识,更能使学生更好的理解了生物学原理,增强了学生的应用能力、理解力及知识的迁移能力,拓宽了学生的知识面,引导学生关注身边的生物现象,增加了学生学习生物的兴趣。
  在参观调查中,不仅可以让学生的生物学知识有一个更深的理解,而且也可以让学生从中学习一些社会学经济学相关的知识。比如可以让学生了解该公司的企业文化是什么?调查该公司年产值是多少?经济效益如何?为社会提供了多少个就业岗位?有哪些职业岗位,就业条件是什么?该公司提出了哪些技术革新目标?在与生物技术从业人员的面对面的交流过程中,无形中指导学生的就业观,帮助学生了解相关的职业和学习方向,增强学生的社会责任感,为进一步学习和步入社会做准备。同时这也是新课程标准对高中生物教师提出的一个新要求。
  (作者单位:广东深圳市龙岗区布吉中学)
  (责任编校:长江)
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