肖繁榮

摘要 當(dāng)今生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，高校教師應(yīng)將前沿成果融入相關(guān)課程的教學(xué)中，從而達(dá)到提高新時(shí)代大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育目的。闡述了如何將生命科學(xué)前沿成果融入普通動(dòng)物學(xué)教學(xué)中，以拓展教材相關(guān)理論，更新陳舊知識(shí)，開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，從而提高學(xué)生的動(dòng)物學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 生命科學(xué);普通動(dòng)物學(xué);前沿科研成果;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào) S-01 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2020）10-0261-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.072

Abstract University teachers should integrate cuttingedge research results into the teaching of ?zoology with the rapid development of life science at present. In this way， we integrated the cuttingedge research results of life science in the teaching of general zoology，so as to expand the relevant theories of teaching materials， update the old knowledge， broaden students horizon and stimulate their enthusiasm for learning， finally achieve the educational purpose of cultivating undergraduate students with higher overall scientific literacy in the new era.

Key words Life science;General zoology;Cuttingedge research results;Scientific literacy

科學(xué)素養(yǎng)是指在從事科學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)出來的學(xué)術(shù)素養(yǎng)以及對(duì)科學(xué)的理解程度和運(yùn)用科學(xué)解決問題的能力的總稱，包含科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等內(nèi)容?？茖W(xué)素養(yǎng)的高低直接影響本科生培養(yǎng)質(zhì)量，是能否將新時(shí)代本科生培養(yǎng)成為創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。普通動(dòng)物學(xué)是師范院校生物科學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程[1]，教授課本中經(jīng)典理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是該課程教學(xué)的兩大根本任務(wù)。前者可以通過講解教材實(shí)現(xiàn)，要求教師“吃透”教材;后者則要求教師掌握學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，將最新科研成果融入普通動(dòng)物學(xué)的教學(xué)中。教育目的的確立對(duì)于引領(lǐng)學(xué)生發(fā)展具有重要的意義，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)是當(dāng)今生物教育的重要目的[2]。但目前一些教師的普通動(dòng)物學(xué)理論教學(xué)仍過度依賴教材，忽視將科學(xué)前沿成果融入教學(xué)中。教師應(yīng)將當(dāng)代科研前沿成果融入自然科學(xué)的教學(xué)，以培養(yǎng)具有更高科學(xué)素養(yǎng)的新時(shí)代大學(xué)生[2]。筆者結(jié)合個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就如何將科研前沿成果融入普通動(dòng)物學(xué)教學(xué)進(jìn)行了探討，以期為改進(jìn)普通動(dòng)物學(xué)的教學(xué)提供借鑒和參考。

1 融入前沿成果，拓展經(jīng)典理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力

瘧原蟲的生活史是原生動(dòng)物章節(jié)中的重點(diǎn)內(nèi)容，當(dāng)講授它的有性世代是在按蚊體內(nèi)完成時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考“既然按蚊體內(nèi)有瘧原蟲寄生，那瘧原蟲會(huì)影響按蚊生存嗎，按蚊又是如何進(jìn)行防御的”。2017年9月國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Science》發(fā)表的一篇論文給出了答案。研究人員首次從蚊子的卵巢中分離出一種沙雷氏菌屬新菌株，它可以有效殺死寄生在蚊子身上的瘧原蟲[3]。新菌株不僅能穩(wěn)定定殖在瘧蚊中腸、雌蚊卵巢和雄蚊附腺，且產(chǎn)生增殖，而且能通過交配由雄蚊傳遞給雌蚊，還能通過雌蚊產(chǎn)卵傳遞給后代幼蟲。這就是按蚊體內(nèi)的瘧原蟲并沒有達(dá)到危害其生存的原因。通過教材內(nèi)容引申出學(xué)生好奇的問題，并要求學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)尋找答案，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。

此外，在講述爬行動(dòng)物時(shí)，講解完爬行動(dòng)物的主要特征后，介紹了2015年7月在《Science》上發(fā)表的一篇論文，該篇論文發(fā)現(xiàn)一個(gè)有四肢的蛇化石，并證實(shí)該蛇是現(xiàn)代蛇的始祖[4]。它沒有像海洋動(dòng)物一樣長(zhǎng)而側(cè)扁的尾，這表明現(xiàn)代蛇類不是由海洋始祖演化而來的，而是由陸地穴居動(dòng)物進(jìn)化而來。講解這一新發(fā)現(xiàn)，能打破學(xué)生的常規(guī)思維，使其認(rèn)識(shí)到蛇類在進(jìn)化過程也曾有四肢。這有助于學(xué)生理解課本中為何將兩棲動(dòng)物、爬行動(dòng)物、鳥類和哺乳動(dòng)物統(tǒng)稱為四足動(dòng)物。同時(shí)，也使學(xué)生理解現(xiàn)代的水生蛇類起源于陸地，其水生習(xí)性是次生性適應(yīng)的結(jié)果。講授這種最前沿、突破傳統(tǒng)認(rèn)知的新發(fā)現(xiàn)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 結(jié)合科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度

瘧原蟲所導(dǎo)致的瘧疾是我國(guó)的五大寄生蟲病之一，學(xué)生對(duì)怎么治療瘧疾非常感興趣。課本中所描述治療藥物是奎寧，但并未提到我國(guó)自主研發(fā)的抗瘧新藥青蒿素。青蒿素于1971年被發(fā)現(xiàn)[5]，2015年屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素及用于治療瘧疾而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)雖然已經(jīng)有奎寧能治療瘧疾，但由于其已產(chǎn)生耐藥性等原因，必須研發(fā)新的藥物。屠呦呦等研究開發(fā)新的藥物的過程中進(jìn)行了無數(shù)次實(shí)驗(yàn)，她甚至以身試藥，終于發(fā)現(xiàn)了青蒿素并用于臨床治療。屠呦呦榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)已被大部分學(xué)生熟知，因此在教學(xué)過程中借此契機(jī)，向?qū)W生講述青蒿素的發(fā)現(xiàn)史和科學(xué)家的科學(xué)精神，并結(jié)合瘧原蟲生活史，闡述青蒿素的抗瘧原理。這不僅加深學(xué)生對(duì)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握，而且有助于激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的興趣，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

3 參考前沿成果，更新課本陳舊知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力

科學(xué)素養(yǎng)要求學(xué)生具有批判思維，敢于質(zhì)疑已有知識(shí)理論，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，從而推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。受編者專業(yè)和編著時(shí)間限制，課本知識(shí)往往不能及時(shí)更新，這就要求教師利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源查詢和學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的新動(dòng)態(tài)，并將其及時(shí)傳授給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。教材中記述龜鱉目的種類約250種，明顯比目前發(fā)現(xiàn)的種類少得多。世界龜鱉名錄2014年記載物種總數(shù)為335種[6]，2017年記載有356種[7]。此外，關(guān)于龜鱉動(dòng)物的起源和演化，以前認(rèn)為起源于晚三疊紀(jì)中期，而最新的研究表明龜鱉動(dòng)物的起源時(shí)間可追溯到晚三疊紀(jì)早期和中三疊紀(jì)。傳統(tǒng)認(rèn)為龜鱉類最早的化石是晚三疊紀(jì)中期（2.1億年前）的原鱷龜，但中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所李淳和吳肖春主導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)于2008年在貴州省關(guān)嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)的晚三疊紀(jì)早期（2.2億年前）的半甲齒龜早已推翻這一說法[8]。半甲齒龜比原顎龜更古老，與原始的爬行動(dòng)物一樣具有牙齒，且只有腹甲。2015年，德國(guó)古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)中三疊紀(jì)（2.4億年前）的祖龜[9]。祖龜比齒龜更原始，口中的牙齒更多，體型更小，無背腹甲，腹部骨骼剛剛開始合并，肋骨加寬。2018年，同樣來自李淳和吳肖春主導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在貴州省關(guān)嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)2.28億年前的中國(guó)始喙龜[10]。該龜肋骨加寬但沒有腹甲，脊椎數(shù)目比現(xiàn)代的龜類要多，并且牙齒退化而角質(zhì)喙開始產(chǎn)生。這些典型的過渡特征，證明中國(guó)始喙龜處于龜類早期演化中承上啟下的位置，彌補(bǔ)了該類群系統(tǒng)發(fā)育中的重要空白，呈現(xiàn)出“祖龜—中國(guó)始喙龜—半甲齒龜—原顎龜”的完整進(jìn)化歷程。因此，原顎龜已不再是最原始的龜類。

4 結(jié)合教師科研成果，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

目前許多高校專任教師大多為科研教學(xué)并重型教師，擔(dān)任課程多為自己所擅長(zhǎng)的學(xué)科，因此可以將自己的科學(xué)研究與教學(xué)緊密聯(lián)系起來。例如，在講解普通動(dòng)物學(xué)課程緒論中動(dòng)物學(xué)分支學(xué)科時(shí)，動(dòng)物生態(tài)學(xué)的定義為“研究動(dòng)物與環(huán)境間的相互關(guān)系的學(xué)科”。筆者以2種同域分布的閉殼龜形態(tài)與生境的關(guān)系為例，向?qū)W生解釋該定義。平頂閉殼龜與黃額閉殼龜都生活在熱帶山區(qū)林下環(huán)境，但體形明顯不同，前者身體扁平，后者則高拱，這種形態(tài)差異與其利用不同的生境有關(guān)[11]。平頂閉殼龜偏好較陡的石質(zhì)生境，并喜歡躲藏狹小的石縫中，扁平的身體有利于其穴居，并且扁平的身體重心低，有利于其在陡而多石的生境爬行。身體高拱的黃額閉殼龜則偏好躲藏于枯枝落葉下。此外，高拱的身體也導(dǎo)致其爬坡能力較弱，限制其選擇較為平緩的生境。這也可作為詮釋 “動(dòng)物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能與環(huán)境相適應(yīng)”的例子，從而使學(xué)生理解這一貫穿整個(gè)普通動(dòng)物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中的重要生物學(xué)觀念。教師將自己的科學(xué)研究與教學(xué)結(jié)合起來，能夠更新和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高校教師學(xué)歷層次也在不斷提高，將最新的科研前沿成果應(yīng)用于教學(xué)勢(shì)在必行。這不僅有助于學(xué)生理解課本的經(jīng)典理論知識(shí)，而且能開拓學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，從而達(dá)到培養(yǎng)整體科學(xué)素養(yǎng)更高的新時(shí)代大學(xué)生的教育目的。然而，因材施教和循序漸進(jìn)是教學(xué)要遵循的重要原則。對(duì)于初學(xué)動(dòng)物學(xué)的本科生，教師應(yīng)處理好教授經(jīng)典理論知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)兩大教學(xué)根本任務(wù)之間的關(guān)系，切不可拔苗助長(zhǎng)，出現(xiàn)整堂課都是在介紹教師自己或其他學(xué)者科研成果的情況。這種學(xué)術(shù)報(bào)告式的教學(xué)將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生既學(xué)不到課本的經(jīng)典理論知識(shí)，又聽不懂深?yuàn)W的學(xué)科前沿理論。

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