中国生物工程学会举办美国现代生物科学教育大型科普报告会


   现代生物技术的快速发展以及给其人类生活与环境带来的重大影响,为生物技术教育不断提供新的领域和内容。生命科学做为一门实验科学,也决定了生物学教育中应该以操作和实践为主要内容,如何将实践操作与理论教学更好的融合,也是中学生物学教育的核心内容之一。为帮助从事生命科学教育工作的专业教师了解国际生物学教育的内容与方式,应中国生物工程学会科普工作委员会的邀请,美国伯乐公司科学教育专家Julie  Mathern女士专程从美国旧金山飞抵北京,于2012年10月15日在北京市海淀教师进修学校进行了题为“彼岸教育——为高中生发展面向21世纪的生物技能”的科普报告,来自海淀区的400余名中学生物学老师参加了报告会(海淀区全部生物学教师约500人)。
    
   报告中,Julie  Mathern女士介绍了目前美国高中生物科学教育的概况,包括生物学课程的结构、美国的州立和国立两个层面上的课程设置及考评、2012-2013年转型期的科学学科教育问题、教改后的科学教育框架、创立下一代的科学学科标准、美国2012年对科学的民意调查、AP  课程、职业技术教育等。同时,Julie  Mathern女士还通过视频向大家展示了美国现代生物工程技术教育的示范课程。Julie  Mathern女士认为,美国的生物学教育课程内容覆盖面广,重点通过探索式的实验教学来帮助学生对对重要概念的理解和常用技术的掌握。会上,Julie  Mathern女士介绍了Biotechnology  ExplorerTM计划,这是一个以试剂盒为基础的可以动手操作的课堂教学计划,通过创建一系列的高质量试剂盒和课程,以吸引学生和老师在分子水平上探索生命的基本原理。实验室活动能抓住同学们的想象力,并引导他们对新技术背后的科学和问题的理解。通过Biotechnology  Explorer试剂盒及设备来进行学习,同学们将使用科学家和研究人员真实使用的工具和技术,从而完整地了解当今现实中的生物技术应用的最新信息。
   
   在新技术的研究和创造突飞猛进发展的同时,提高人们的科学教育素质是我们无法忽视的主要挑战。通过创新的教学方式,帮助学生打开视野,了解生命科学研究、医学技术、制药发展、遗传工程、生态学和进化生物学等领域的知识,激发学生的创新能力,这对于我们当前的生物学教育具有十分重要的意义。
   
   在会后的小型讨论会上,Julie  Mathern女士还与学会科普工作委员会交流了美国公众、科学界对转基因问题的看法,虽然美国在转基因产品应用上远较其他国家普遍,公众也存在着对转基因乃至生物技术的质疑,但在科学领域,由于普遍采用理性思维和用科学的方法进行分析,对转基因的接受程度则较高。

        本次科普活动的第二部分是在上海举办美国高中现代生物技术实验示范课。2012年10月17日,Julie  Mathern女士与上海师范大学附中的师生们合作,开展了一堂原汁原味的美国高中现代生物技术课,具体展示了此前的报告会中所介绍的美国现代中学生物教育理念如何在实验课中的体现。课程的内容是让学生们提取自己的DNA并制作成精美独特的项链。

   这次“瓶中基因——我的DNA项链”的实验课,是按照美国高中生物教育标准和AP课程(美国大学预科)设置指南设计的。实验课上,每位学生用自己口腔内颊的脱落细胞为原材料,提取得到了肉眼可见的絮状DNA分子,最后把所得的自己的  DNA  封存到玻璃珠中,配上黑色蜡线,做成了一根装有自身独特DNA的漂亮项链,内含每个人自己独特的遗传基本物质----  DNA  分子!

   在90  分钟的课堂活动中,每位学生都在Julie老师的带领下,参与动手动脑,边实践边学理论。从背景知识到实验流程中每次加入试剂的作用原理,再到解决疑难和讨论,学生们不仅透彻地理解和牢固掌握了所涉及的理论知识和实验技术,而且每人还亲手制作了自己独一无二的DNA项链,这带给了学生巨大的成就感。旁听席上,来自上海多所中学的老师们也被实验课新颖的内容深深吸引,有的更是忍不住当场参与实验,制作了自己的DNA项链。

   在课后的座谈会上,学生们反响热烈。有的讲第一次经历了如此有趣和引人入胜的生物课,尤其当看到DNA以白色絮状沉淀析出的时刻,不由得为科学的神奇发出惊叹,亲眼看到真正的DNA与从前看教具模型是全然不同的感觉;有的说,与传统的生物课相比,这堂课让他们感到现代生物科技距离自己如此之近,能够亲手做与科学家们在实验室所做的几乎一样的实验,这种感觉太酷了;还有的学生反映,对疑难问题的讨论使得概念更容易被理解,自然而然就记住了相关的知识……学生们焕发的热情也感染和打动了在场的老师,他们纷纷表示,无论从形式上还是内容上,这次公开示范课对于创新教改都极具借鉴意义,给了他们很大的启发。

   近年来,我国的教育界一直在探索创新素质教育,但面对中学生出国读书年龄不断提早的趋势,我们又在反思,国内的教育到底还缺少什么?这次活动虽然只是一堂短短的生物实验课,但可以以小见大,从中我们可以得到不少的启发:

   一是美式科学教育中贯彻的理念是:特别重视实践,在实践中培养科学缜密的思维方式和解决问题的能力,而不是让学生陷于对大量理论和概念的生记硬背。例如在这次的实验课中,对相关概念的解释、对实验流程的讲解、引导学生观察现象变化以及讨论失败原因等课堂内容,都与动手实验自然地结合在一起,使得学生在掌握知识的同时,培养了逻辑严谨的思维方式和发现问题、解决问题的能力。显然不同于应试教育,这些都是可供持续发展的能力。

   二是美国的高中生物学教育,内容上关注现代分子生物学技术,形式上力求从学生的兴趣和理解的角度来主导教学。通过设计巧妙的实验和学生的动手参与,引导对科学问题的深入思考,同时使用与真正的科研实验室所用的相同的器材,保证实验效果和带给学生成就感,最终激发和引导对生命科学探索的真正兴趣。这种教育模式下,学生对生物的兴趣和未来志向的选择是自然而成熟的。

   三是美国的生物科学教育,旨在培养每个学生对科学之美的欣赏力,使得学生无论将来是否从事生物领域相关的职业,都普遍具有参与社会生活中科学相关议题讨论的能力。这既是培养21世纪人才的要求,也是提高公民素质的基础。

   采他山之玉,琢创新教法,这次示范课带来的启发值得我们长久回味。