張繼太，祝雪，張盛周(安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽蕪湖241000)

諾貝爾獎(jiǎng)是以瑞典著名科學(xué)家諾貝爾的名字命名的重要獎(jiǎng)項(xiàng)，每年授予世界各國在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)或生理學(xué)、文學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及人類和平等領(lǐng)域作出重大貢獻(xiàn)的人士或團(tuán)體［1］。諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)和諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與生物科學(xué)研究密切相關(guān)，相關(guān)獲獎(jiǎng)成就代表著近階段生物科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展方向，隨著我國高中生物教材的改革，教材選編內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，教材中多處涉及諾貝爾獎(jiǎng)有關(guān)成就。因此，以諾貝爾獎(jiǎng)成就為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)，具有重要的教學(xué)研究意義。該文總結(jié)了高中生物教材中所涉及的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)內(nèi)容，簡要舉例探討了諾貝爾獎(jiǎng)知識(shí)在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用、教學(xué)意義以及教師應(yīng)注意的事項(xiàng)，以供廣大中學(xué)教師參考。

1 高中生物學(xué)教材中的諾貝爾獎(jiǎng)內(nèi)容

高中生物教學(xué)以《分子與細(xì)胞·必修1》、《遺傳與進(jìn)化·必修2》、《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境·必修3》(普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·人教版)三本教材為教學(xué)重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，與生物科學(xué)相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)主要是對器官、組織、單細(xì)胞或多細(xì)胞生物的正常功能及生理作用的研究，以及在遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究［2］?？梢姡@獎(jiǎng)重點(diǎn)研究領(lǐng)域與高中生物教學(xué)重點(diǎn)聯(lián)系密切。研究顯示，教材必修1中除第一章外，每章均有相對應(yīng)的獲獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)域，教材必修2中除第一章早期遺傳學(xué)知識(shí)外，各章節(jié)也均有相對應(yīng)的獲獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)域，教材必修3中前部分人體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)也有相應(yīng)的獲獎(jiǎng)研究領(lǐng)域，高中生物教材各章節(jié)中所涉及的諾貝爾獎(jiǎng)內(nèi)容見表1。

2 諾貝爾獎(jiǎng)在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用

2.1 諾貝爾獎(jiǎng)在課堂教學(xué)導(dǎo)入階段的運(yùn)用及教學(xué)意義 以諾貝爾獎(jiǎng)作為高中生物課堂教學(xué)的切入點(diǎn)，教師首先通過故事講述、ppt或視頻呈現(xiàn)的方式，講述獲獎(jiǎng)人在研究中發(fā)生的一些小故事、研究的材料、研究中遇到的困難及解決方案，然后慢慢切入教學(xué)內(nèi)容。以高中生物學(xué)教材(人教版)必修2中的第三章的第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)為例，艾弗里肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明DNA是遺傳物質(zhì)，但對于DNA的結(jié)構(gòu)及信息是如何遺傳的還是科學(xué)界一個(gè)謎題。1952年，奧地利裔美國生物化學(xué)家查伽夫測定出DNA含四種堿基，并發(fā)現(xiàn)其中腺嘌呤與胸腺嘧啶數(shù)量相等，鳥嘌呤與胞嘧啶數(shù)量相等，但他并沒有進(jìn)行證明推測。然而，這些信息卻打開了年輕無名的生物學(xué)家沃森和克里克的思緒，細(xì)心的他們立即想到了兩兩相對應(yīng)的關(guān)系(此處教師可設(shè)計(jì)問題讓學(xué)生猜想四種堿基之間的關(guān)系)，但對于其真正的結(jié)構(gòu)卻還是一個(gè)謎。1953年2月，沃森和克里克通過威爾金斯看到了富蘭克林拍攝的一張DNA晶體X射線衍射照片(此處教師可簡單介紹威爾金斯和富蘭克林關(guān)系，并PPT播放照片)。這張照片，一下激發(fā)了他們的靈感，認(rèn)為DNA是螺旋結(jié)構(gòu)，最初制作了DNA的三股螺旋模型，但隨即否認(rèn)了三股螺旋，提出并制作了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。與此同時(shí)，著名的化學(xué)家、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家萊納斯·卡爾·鮑林提出了DNA三螺旋結(jié)構(gòu)，沃森和克里克否認(rèn)了他的觀點(diǎn)，并在英國《Nature》上發(fā)表了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，榮獲1962年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。通過這種故事性方式切入課堂，學(xué)生非常容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，并自然輕松地學(xué)會(huì)了相關(guān)專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，學(xué)生還可以感受到諾貝爾獎(jiǎng)獲得者細(xì)心、認(rèn)真、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)精神，適合當(dāng)前新課標(biāo)改革對生物教學(xué)的需要。

2.2 諾貝爾獎(jiǎng)在課堂教學(xué)過程中的運(yùn)用及教學(xué)意義 在課堂教學(xué)過程中，教師事先以諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的相關(guān)研究過程設(shè)置問題，然后引導(dǎo)學(xué)生解決問題，最后教師進(jìn)行歸納總結(jié)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)重點(diǎn)。以高中生物教材中的必修2中第二章的第2節(jié)《基因在染色體上》為例，教師可圍繞1933年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料證明基因在染色體上的研究歷程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。教師先介紹薩頓假說，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)過的知識(shí)判斷薩頓假說是否正確并提出自己的觀點(diǎn)，隨后教師告訴學(xué)生摩爾根也試圖用實(shí)驗(yàn)解決這個(gè)問題，教師可講解摩爾根“保護(hù)”果蠅白眼性狀的趣味故事，根據(jù)摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生注意后代中白眼果蠅的性別，隨后告訴學(xué)生此時(shí)科學(xué)家已經(jīng)在某些昆蟲中發(fā)現(xiàn)了性染色體。根據(jù)上述兩條信息，讓學(xué)生大膽的猜想一下控制白眼的基因與性染色體之間的關(guān)系，并嘗試讓學(xué)生設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)來支持自己的猜想，隨后教師將摩爾根果蠅測交試驗(yàn)告訴大家，引導(dǎo)學(xué)生分析可以得出的結(jié)論，讓學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)后進(jìn)行總結(jié)。將獲獎(jiǎng)成就的研究歷程引入課堂，有利于教師設(shè)計(jì)一系列的情景問題，讓學(xué)生根據(jù)假設(shè)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自行進(jìn)行問題分析，從以往被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)樽灾鳙@取知識(shí)，提高學(xué)生的思考問題和分析問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，同時(shí)，還可以使學(xué)生感受到科學(xué)家在追求真理時(shí)發(fā)生的思想碰撞，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，從而加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探索精神，符合當(dāng)前新課標(biāo)改革對學(xué)生的要求。

表1 諾貝爾獎(jiǎng)在高中生物必修教材中體現(xiàn)［3］

2.3 諾貝爾獎(jiǎng)在課堂教學(xué)總結(jié)階段的運(yùn)用及教學(xué)意義 以諾貝爾獎(jiǎng)作為課堂教學(xué)的總結(jié)，教師在完成課堂教學(xué)重點(diǎn)后，指出與該課教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)，讓學(xué)生更為重視該課的教學(xué)內(nèi)容，并據(jù)此對課堂中所涉及課外知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充。以必修3中第二章的第4節(jié)免疫調(diào)節(jié)為例，教師在講授完該節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)，學(xué)生對于人體系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)有了初步的認(rèn)識(shí)之后，教師可將弗朗索瓦絲·巴爾·西諾西和呂克·蒙塔妮等人因發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒(HIV)而獲得2008諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)作為課外知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，讓學(xué)生了解艾滋病毒及其防治方面的知識(shí);講解必修2中第五章的第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用時(shí)，教師可介紹科學(xué)家發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶及基因敲除技術(shù)而獲得1978年及2007年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的故事，讓學(xué)生可以從所學(xué)知識(shí)中了解轉(zhuǎn)基因的實(shí)質(zhì)性含義，并于課后了解獲獎(jiǎng)原因及對于人類科學(xué)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。此種教學(xué)方法的設(shè)計(jì)，不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對于該節(jié)課內(nèi)容的理解和記憶，還有利于提高學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的興趣及自主獲取信息的能力，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)對高中生物課程改革的發(fā)展要求。

3 以諾貝爾獎(jiǎng)為教學(xué)基礎(chǔ)的注意事項(xiàng)

3.1 全面了解學(xué)生，全面了解相關(guān)諾貝爾獎(jiǎng)知識(shí) 教師要考慮學(xué)生的實(shí)際水平，從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā);注重研究學(xué)生的心理特點(diǎn)、思維水平，根據(jù)學(xué)生可以接受的教學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì);教師要熟悉諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人的研究思路、實(shí)驗(yàn)材料、以及研究中發(fā)生的科學(xué)趣味故事。

3.2 合適選擇、突出重點(diǎn) 根據(jù)高中生物教材的不同章節(jié)，教師要選取合適的諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)，善于挖掘教材章節(jié)與獲獎(jiǎng)人研究領(lǐng)域之間的關(guān)系，處理好兩者的銜接點(diǎn);教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)不能盲目地追求故事性，設(shè)計(jì)要緊扣教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。

3.3 掌握教學(xué)設(shè)計(jì)的難易程度 由于高中生物教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，以及對于生命現(xiàn)象的基本認(rèn)識(shí)，教師以諾貝爾獎(jiǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教學(xué)設(shè)計(jì)要難易適中，不宜太難、太深。

4 結(jié)語

新課標(biāo)下的高中生物學(xué)教材中多處涉及諾貝爾知識(shí)，科學(xué)地將諾貝爾獎(jiǎng)知識(shí)運(yùn)用到高中生物教學(xué)中，不僅可以豐富教師的教學(xué)內(nèi)容，讓教師走出課本，還可以提高學(xué)生對高中生物學(xué)習(xí)的興趣;增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生對生命科學(xué)領(lǐng)域樹立正確的科學(xué)觀、價(jià)值觀、世界觀，并在諾貝爾精神的鼓勵(lì)下，敢于承擔(dān)歷史的責(zé)任，為我國的科學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。

［1］王然，劉永，侯筱宇.諾貝爾獎(jiǎng)史在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值［J］.西北醫(yī)學(xué)教育，2010，18(5):985－987.

［2］袁勤儉，葛君.諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叩慕y(tǒng)計(jì)分析［J］.信息學(xué)·文獻(xiàn)學(xué)，2004(5):29－33.

［3］翟中和，王喜忠，丁明孝.細(xì)胞生物學(xué)［M］.3版.北京 :高等教育出版社，2010.