《生物技術(shù)與工程》育人價值

《生物技術(shù)與工程》是高中生物學(xué)課程的三個選擇性必修模塊之一。本模塊的內(nèi)容包括發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程、生物技術(shù)的安全性與倫理問題等，在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)方面具有獨特的價值。本文結(jié)合人教版教材選材及編寫的特點，試分析本模塊的育人價值。

1．觀念的視角：深化對生命觀念的理解和應(yīng)用，突出生命倫理觀

1．1??運用生命觀念解決實際問題

關(guān)于生命觀念，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標(biāo)”）在描述時給出了兩個層次。第一，學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念；第二，能夠用生命觀念認(rèn)識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨特性和復(fù)雜性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，并以此指導(dǎo)探究生命活動規(guī)律，解決實際問題。本模塊無疑側(cè)重在后一個層次，主要是運用之前學(xué)到的觀念來解決實際問題。例如，無論進(jìn)行什么類型的生物工程設(shè)計，既要考慮基因、細(xì)胞、生命體或生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也要考慮它們的各種功能，遵循改變結(jié)構(gòu)去影響功能的思路，從而讓生物工程更好地為人類服務(wù)，這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能觀的運用。在講述選擇培養(yǎng)基時，提供的是在黃石國家公園熱泉中發(fā)現(xiàn)DNA聚合酶的事例，這可以使學(xué)生對進(jìn)化和適應(yīng)觀有更深入的了解。完成尿素分解菌培養(yǎng)基配方的設(shè)計及拓展應(yīng)用題“你打算到什么環(huán)境中去尋找纖維素分解菌”、旁欄思考題“推測限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么”等也都需要運用進(jìn)化與適應(yīng)觀。本模塊也有一些內(nèi)容是深化觀念的，例如，教材介紹生物技術(shù)在建設(shè)生態(tài)文明、改善生存環(huán)境和保護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮的重要作用，可以涵養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)觀。

1．2??基于生命觀念利用和改造生物

本模塊將讓學(xué)生認(rèn)識到人類不是隨意地利用和改造生物，而是需要基于以下生命觀念。第一，生命本身是變化的，因此是可以改變的。例如，遺傳物質(zhì)在傳遞過程中可以發(fā)生變化，這就給轉(zhuǎn)基因的操作提供了可能。第二，生命活動的變化是有規(guī)律的，因此，人類對生物的利用和改造要合規(guī)律。［1］例如，在制作腐乳時要創(chuàng)造一定的濕度和溫度、在制作泡菜時要用水密封泡菜壇、在制作果酒和果醋時要設(shè)置不同的溫度等條件，這其實創(chuàng)造了適合特定微生物生長的條件。只有這樣，微生物的生命活動才能正常進(jìn)行。胚胎移植之所以能夠進(jìn)行，是因為經(jīng)過發(fā)情處理的供體和受體所發(fā)生的生理變化相似，人類可以利用這樣有規(guī)律的生理變化來進(jìn)行操作。第三，人類對復(fù)雜的生命系統(tǒng)的認(rèn)識是十分有限的，因此，利用和改造要慎重，要權(quán)衡其效益和風(fēng)險，使其合目的。目的就是為人類造福，不僅是眼前的，也包括長遠(yuǎn)的。例如，教材中安排了不少關(guān)于權(quán)衡效益和風(fēng)險的思考題，比如掌握了某種技術(shù)（如動物細(xì)胞融合技術(shù)），你想用這個技術(shù)解決哪些問題呢？解決這些問題的大致思路是怎樣的？這樣做會有什么風(fēng)險？在用微生物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇汽油時，會增加糧食短缺的風(fēng)險嗎？在用iPS細(xì)胞進(jìn)行治療時，它的分裂活性會給治療帶來什么樣的風(fēng)險？這些問題都是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行權(quán)衡。

1．3??生命倫理觀

本模塊可以涵養(yǎng)生命倫理觀。人類的需求是永無止境的，在現(xiàn)有的、天然的生物無法滿足人類的需求時，人類開始改造生物的基因、細(xì)胞，由此催生了基因工程、細(xì)胞工程。這涉及怎么去利用和改造現(xiàn)在的生命體，在利用和改造的過程中還可能產(chǎn)生安全性與倫理問題，它們都屬于生命倫理觀的范疇。例如，在進(jìn)行發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)分析時，引導(dǎo)學(xué)生思考“排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎？為什么？”這直指生態(tài)倫理。如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為生殖細(xì)胞的技術(shù)發(fā)展成熟，可能帶來哪些問題？假如克隆人來了，會帶來哪些倫理問題？設(shè)計“試管嬰兒”、培育人獸嵌合體、進(jìn)行胚胎的基因組編輯等，分別會帶來什么樣的倫理問題？這些問題，會使學(xué)生從個人與他人、個人與集體、個人與社會的各種利害關(guān)系等角度去思考應(yīng)該建立怎樣的道德規(guī)范，應(yīng)該遵循怎樣的原理和規(guī)則。

2．思維的視角：綜合培養(yǎng)科學(xué)思維、技術(shù)思維、工程思維和倫理思維

從思維層面來看，本模塊突出的是技術(shù)思維、工程思維和倫理思維。但對這些思維的培養(yǎng)，是離不開科學(xué)思維的，所以說本模塊可以綜合培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、技術(shù)思維、工程思維和倫理思維。

2．1??關(guān)于科學(xué)思維

科學(xué)思維的核心是理性思維，理性思維具有批判質(zhì)疑、重實證、重邏輯等特點。批判質(zhì)疑是理性思維主體的心理品質(zhì)，因此有些研究者將英文“Critical

thinking”譯為“批判性思維”或“審辨式思維”，而有些研究者將其譯為“理性思維”。這也就意味著，批判性思維的很多技能其實與理性思維的技能是一致的。20世紀(jì)90年代，國外有專家團(tuán)隊將解釋、分析、評估、推理、說明和自我校正等6個技能列為批判性思維的核心技能。2000年之后（特別是2010年之后），西方發(fā)達(dá)國家出版的生物學(xué)教科書，絕大多數(shù)將批判性思維置于非常重要的地位，它們突出培養(yǎng)的批判性思維的技能有：辨析原因與結(jié)果、比較與對照、得出結(jié)論、預(yù)測后果、問題解決、證明合理的判斷、分析、評估等，與專家們所提出的核心技能一致。

在本模塊中，重點訓(xùn)練的批判性思維技能如下。

從核心技能上看，教材全方位訓(xùn)練了專家們所提出的核心技能。例如，通過“思維訓(xùn)練”（如評估論點的可信程度和評估獲取證據(jù)的難度）、拓展思考題（如評估乙醇汽油對于糧食短缺的風(fēng)險、iPS細(xì)胞應(yīng)用的風(fēng)險等）、復(fù)習(xí)與提高題（如評估檢測冰激凌中大腸桿菌是否超標(biāo)的實驗設(shè)計思路）等，對學(xué)生的評估技能進(jìn)行訓(xùn)練。基于檢測番薯中是否有農(nóng)桿菌基因和克隆羊多莉的實驗數(shù)據(jù)的復(fù)習(xí)與提高題，主要訓(xùn)練學(xué)生基于證據(jù)推理的能力。在“探究·實踐”中的“結(jié)果分析與評價”部分設(shè)計的很多思考題，如“如果你對結(jié)果不滿意，應(yīng)該如何改進(jìn)？”，以及要求學(xué)生對實驗方案進(jìn)行完善等，可以訓(xùn)練“自我校正”的技能。還有很多習(xí)題及問題的設(shè)計是指向解釋、分析等技能的，這里不再一一舉例。可以說，幾乎對所有問題的思考都離不開理性思維。

從思維進(jìn)程上看，本模塊突出了批判性思維的后期階段的技能，如做決策。很多研究者認(rèn)為，批判性思維的目標(biāo)在于作出明智的決定、得出正確的結(jié)論，只有這樣，學(xué)生未來才能成為一名理性的決策者、積極的問題解決者。教材中有不少習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生思考如何作出決策。例如，關(guān)于如何提高甜葉菊繁育效率的拓展題、關(guān)于如何提高青蒿素類藥物產(chǎn)量的復(fù)習(xí)與提高題等，教材中給出的信息不足以讓學(xué)生明確地作出決策，需要學(xué)生考慮：影響你作出決策的關(guān)鍵因素是什么？以上哪些信息為你的決策提供了幫助？這些信息足夠你做決策用嗎？如果不夠，你認(rèn)為還應(yīng)該獲得哪些信息？你做決定時，是否考慮了備選方案？

從難度上來看，搜集證據(jù)和評估證據(jù)是批判性思維的難點之一。教材特意就這個方面對學(xué)生進(jìn)行了訓(xùn)練。例如，在“評估論點的可信程度”這個“思維訓(xùn)練”中，給出了這樣的問題：如果要更加有力地支持或反駁水果“酵素”有益健康的論點，應(yīng)該怎樣獲取證據(jù)？在探討多莉羊早衰問題的拓展題中，要求“尋找支持各方觀點的研究證據(jù)”。

另外，在第4章安排的“辯論會”欄目中，給出了辯論前的準(zhǔn)備及辯論時的注意事項，這其實是對批判性思維要點的總結(jié)，如區(qū)分謠言與事實、區(qū)分事實與觀點、要舍棄矛盾的證據(jù)、要進(jìn)行符合邏輯的推理判斷、要避免得出言過其實的結(jié)論等。

2．2??關(guān)于技術(shù)思維和工程思維

本模塊的名稱是“生物技術(shù)與工程”，毫無疑問，技術(shù)思維和工程思維會貫穿技術(shù)操作和工程實踐的始終。

技術(shù)思維是解決技術(shù)問題的一種特有的思維活動，其實質(zhì)內(nèi)容是提出確定的創(chuàng)造或改造事物的方案或意見，涉及技術(shù)發(fā)明、技術(shù)設(shè)計或施工措施等過程。技術(shù)思維的過程是：需求分析→技術(shù)反思→技術(shù)原理→技術(shù)建構(gòu)→技術(shù)系統(tǒng)。教材對一些技術(shù)的介紹就體現(xiàn)了這一思維路徑。例如，基因工程（重組DNA技術(shù)）一章先提出了培育抗蟲棉的需求；然后指出用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以培育抗蟲棉，這一技術(shù)是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工；接著介紹了若干構(gòu)成技術(shù)的要素，如限制酶、連接酶、載體等；進(jìn)一步講解了利用這些要素來建構(gòu)基因工程的基本操作流程。技術(shù)往往具有一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此技術(shù)思維具有嚴(yán)謹(jǐn)性。教材中讓學(xué)生進(jìn)行微生物純培養(yǎng)、分離與計數(shù)以及植物組織培養(yǎng)的實驗，有的強(qiáng)調(diào)了技術(shù)涉及的安全準(zhǔn)則，有的提示學(xué)生要進(jìn)行規(guī)范的無菌操作、設(shè)置對照組、做好標(biāo)記等，這些都有助于訓(xùn)練學(xué)生的規(guī)則意識，培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。除了通過學(xué)習(xí)新技術(shù)來感悟技術(shù)思維，更重要的還是要讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用技術(shù)思維來解決實際生活中的問題。教材“動物細(xì)胞工程”和“胚胎工程”兩節(jié)的習(xí)題中讓學(xué)生選擇使野驢“復(fù)生”的可行方案、思考運用現(xiàn)代生物技術(shù)人工繁育北方白犀牛等就反映了這一理念。

工程思維是指人類在工程實踐過程中所進(jìn)行的思維活動。工程實踐一般會經(jīng)歷規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)實施以及消費使用三個階段。

工程規(guī)劃設(shè)計是對工程的構(gòu)思和設(shè)想，這一階段的思維側(cè)重于創(chuàng)造性和籌劃性。例如，教材介紹了米爾斯坦和科勒創(chuàng)造性地設(shè)計了將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞的方案。在進(jìn)行工程規(guī)劃、決策或風(fēng)險評估時，不但要預(yù)估該工程近期的和直接的結(jié)果，還要預(yù)估遠(yuǎn)期的和間接的結(jié)果；既要預(yù)估正面的效益，又要預(yù)估可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。例如，教材在“到社會中去”欄目中安排了如下的情境與思考：“有了抗蟲棉是否就可以一勞永逸、高枕無憂呢？科研工作者在沒有發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲出現(xiàn)抗性之前，就應(yīng)該想辦法應(yīng)對。他們想出的延緩棉鈴蟲對Bt抗蟲蛋白產(chǎn)生抗性的措施有哪些？這些措施的原理是什么？有效嗎？”在工程設(shè)計時還應(yīng)該思考工程理想與工程實踐兩者間矛盾的解決方案，包括對工程目的和實現(xiàn)途徑的思考、工程合理性的思考等。例如，教材安排了“查閱資料、專利文獻(xiàn)等了解：哪些成果已經(jīng)在生產(chǎn)實踐上得以應(yīng)用，其經(jīng)濟(jì)價值如何？哪些成果還沒有在生產(chǎn)實踐中得以推廣，其限制因素是什么？”這樣的問題。

在建設(shè)實施環(huán)節(jié)，應(yīng)從工程設(shè)計時的創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)向從項目的常規(guī)性、穩(wěn)定性、安全性、可控制性等方面進(jìn)行考慮。例如，教材在介紹發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)時，指出現(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機(jī)控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的多種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和控制，并能進(jìn)行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)，還讓學(xué)生思考“在進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)時，排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎？”這是對工程的安全性進(jìn)行的思考。

當(dāng)工程進(jìn)入消費應(yīng)用階段，就會受到大眾對其效益、安全性等各方面的檢驗和評價，這就涉及對保證工程產(chǎn)生正面效益、成果安全可靠、對工程或其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行修正或發(fā)展等方面的思考。例如，本模中提到胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，之后科學(xué)家培養(yǎng)出了應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞的iPS細(xì)胞；基因工程已經(jīng)步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，具有巨大的生產(chǎn)力和發(fā)展?jié)摿Γ覀円獓?yán)格規(guī)范操作流程，科學(xué)、客觀地評估風(fēng)險，才能讓基因工程永葆生機(jī)。

科學(xué)思維、技術(shù)思維與工程思維作為科學(xué)、技術(shù)與工程三種不同的社會實踐活動過程中的思維活動，它們之間必然存在著區(qū)別。表1從思維的出發(fā)點、思維主體、思維動力、思維路徑、思維成果的表現(xiàn)形式幾個方面對三者進(jìn)行了比較。

表1??科學(xué)思維、技術(shù)思維與工程思維的區(qū)別

比較項目

科學(xué)思維

技術(shù)思維

工程思維

思維的出發(fā)點

從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象提出的科學(xué)問題

人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的某種技術(shù)問題

人類生產(chǎn)生活中的某種需求或是工程實踐中提出的工程問題

思維主體

科學(xué)共同體（如科學(xué)家）

技術(shù)共同體（如發(fā)明家）

工程共同體（包括決策者、投資者、管理者、工程師、工人等）

思維動力

好奇心、求知欲等

求新、求巧、求精的工具理性驅(qū)動

求效益、求優(yōu)化的價值驅(qū)動

思維路徑

提出問題→作出假設(shè)→驗證→再假設(shè)……直到接近現(xiàn)象的本質(zhì)

分析→抽象→想象思維→綜合……直到獲得新技術(shù)或創(chuàng)造出新方法

需求（問題）分析→設(shè)計方案→實施→優(yōu)化方案→再實施……直到獲得理想的工程成果

思維成果的表現(xiàn)形式

科學(xué)理論、定律、規(guī)律等，它是普遍的、人類共有的發(fā)明、專利、技術(shù)訣竅，技術(shù)文獻(xiàn)或論文，它具有知識產(chǎn)權(quán)或獨占權(quán)，也可交流

設(shè)計圖紙、規(guī)劃藍(lán)圖、操作方案等，無法做到人類共享

技術(shù)思維、工程思維和科學(xué)思維雖然有區(qū)別，但它們也存在著相互滲透、相互影響的關(guān)系。它們在思維的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性等方面具有高度的一致性，思維方式也有很多共通之處，如分析與綜合、模型與建模等方面。工程思維是在遵循科學(xué)思維與技術(shù)思維規(guī)律的基礎(chǔ)上，吸收與采納了人文思維、社會思維、藝術(shù)思維等眾多思維智慧成果而形成的一種綜合性思維，它涵蓋了科學(xué)思維與技術(shù)思維的內(nèi)容、面向解決更為復(fù)雜的工程問題；它的深化和發(fā)展會拓展和升華科學(xué)思維與技術(shù)思維。教材中提出了一系列問題，如在“到社會中去”讓學(xué)生思考“當(dāng)把少量制作轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)時，需要解決哪些實際問題？你能從中體會到技術(shù)與工程的區(qū)別和聯(lián)系嗎？”“在產(chǎn)物分離和提取方面，發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比有哪些改進(jìn)之處？”在講啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)時，提到的“我們?nèi)绾无q證地看待大規(guī)模生產(chǎn)與小規(guī)模制作？”等，就是讓學(xué)生在思考、回答問題的過程中體會技術(shù)思維與工程思維的區(qū)別與聯(lián)系。

2．3??倫理思維

科學(xué)思維是為了探究事物本質(zhì)及其相互聯(lián)系以及事物變化和發(fā)展的規(guī)律，人們對有關(guān)信息進(jìn)行加工和處理的思維；倫理思維則是關(guān)乎個人與他人、個人與集體、個人與社會的各種利害關(guān)系及其行為應(yīng)該如何的一種思維方式。前者一般是由人們天然的興趣和好奇心等因素促使形成的，后者的形成多出于責(zé)任心、同情心或嫉妒心等心理因素。前者指向自然世界，后者不單指向自然世界，更主要的是還反作用于人類自身（更多是指向人文世界）。在進(jìn)行生物技術(shù)與工程操作時，應(yīng)該思考人類的行為、技術(shù)和工程如何更符合人類的利益，包括近期利益和遠(yuǎn)期利益、局部利益和整體利益等。［1］這些都屬于倫理思維的范疇。倫理思維與科學(xué)思維也有共同點，它們是密切相關(guān)的。如果沒有聯(lián)想、類比、反思等科學(xué)思維，就不可能有成熟的倫理思維及其關(guān)懷的對象。

在教材中，訓(xùn)練學(xué)生倫理思維的素材有很多。例如，讓學(xué)生通過思考“排出的氣體和廢棄培養(yǎng)液等能直接排放到外界環(huán)境中嗎？為什么？”“假如克隆人來了，會帶來哪些倫理問題？”“通過‘設(shè)計試管嬰兒’救治自己的孩子，是否合乎倫理？”“如果未來培育出‘人獸嵌合體’，它是不是也會面臨與克隆人一樣的倫理問題？”“對人類胚胎進(jìn)行基因組編輯會帶來哪些倫理問題？”等問題，培養(yǎng)關(guān)心人類和社會的倫理思維。這樣學(xué)生未來在走上工作崗位時，能夠既熱愛自己所從事的事業(yè)，又關(guān)注人類的和平和正義事業(yè)，立志通過自己的不懈努力，為人類社會創(chuàng)造出更多、更美好的財富。

3．探究與實踐的視角：發(fā)展探究與實踐能力，理解科學(xué)的過程和本質(zhì)

教材安排了很多活動，包括6個“探究·實踐”，2個思維訓(xùn)練，13個“思考·討論”，1個課外實踐，1個辯論會等。通過這些活動，可以較全面、真實地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，較嚴(yán)格、多方位地培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力，并能促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)過程和科學(xué)本質(zhì)的理解。

3．1??較全面、真實地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力

教材安排的需要學(xué)生動手實踐的活動比較多，大多數(shù)實驗的目的不是去解釋某個現(xiàn)象，而是通過技術(shù)層面的操作獲得產(chǎn)品。很多探究活動的寫法具有開放性，這使學(xué)生具有很大的自主權(quán)，由于最終要獲取某項“產(chǎn)品”，具有“實戰(zhàn)演練”的性質(zhì)，因此可以全方位地提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。在很多情況下，學(xué)生需要獲取某種成果或產(chǎn)品，并擁有改進(jìn)成果或產(chǎn)品的機(jī)會，而不是認(rèn)識理論或進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)整理。這種真實性，給他們帶來了壓力和挑戰(zhàn)。自我評價，相互評價，合作協(xié)調(diào)、小結(jié)反思等，也自然地貫串于完成任務(wù)的全過程。

除了實際動手操作的探究活動，教材中的理論性探究也占據(jù)重要的位置，可以發(fā)展學(xué)生搜集分析資料、口頭交流、辯論等方面的能力。以開放性討論和課堂科學(xué)辯論形態(tài)呈現(xiàn)的“動嘴”活動，以書面形式進(jìn)行科學(xué)論證的“動筆”活動，可以促進(jìn)學(xué)生將動手能力、動腦能力和動嘴（筆）能力緊密結(jié)合。

3．2??較嚴(yán)格、多方位地培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力

教材中安排的“探究·實踐”活動的出色完成，既依賴于實驗方案設(shè)計的正確，還需要一絲不茍的、精確而細(xì)致的操作。在以下方面，教師對學(xué)生應(yīng)嚴(yán)格要求，將有利于提升學(xué)生的實際操作能力，并保證探究活動的順利完成。

·認(rèn)清操作的目的和原理；

·了解操作對象和工具的性質(zhì)；

·熟悉操作的順序和要領(lǐng)；

·觀察和分析操作的效果；

·多次練習(xí)操作，熟能生巧；

·杜絕不安全的操作行為。

3．3??較深入地理解科學(xué)的過程和本質(zhì)

課標(biāo)在“教學(xué)建議”里，以舉例子的形式給出了高中生物學(xué)適合教授的科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵。教科書呈現(xiàn)的素材，是將這些內(nèi)涵具體化了。“從社會中來”“到社會中去”和“與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)”等欄目的名稱本身就反應(yīng)了科學(xué)本質(zhì)觀，集中體現(xiàn)了科學(xué)本質(zhì)中的多方面內(nèi)涵；教科書中關(guān)于科學(xué)史的內(nèi)容，對于學(xué)生理解科學(xué)過程和科學(xué)本質(zhì)具有相當(dāng)重要的作用。［7］例如，每章的“科技探索之路”概述了相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷程，集中展現(xiàn)了科學(xué)具有開放性、科學(xué)知識可能隨著研究的深入而改變、科學(xué)是創(chuàng)造性的工作、科學(xué)會對社會產(chǎn)生重要影響等多方面的內(nèi)涵。

當(dāng)學(xué)生進(jìn)行探究實踐時，對于科學(xué)過程和科學(xué)本質(zhì)的理解將會更加深入。例如，學(xué)生基于某一個假說去搜集證據(jù)，這滲透了科學(xué)是一種獨特的認(rèn)識方式，需要有效的證據(jù)去支持假說。學(xué)生以自己喜歡的方式去搜集證據(jù)，模擬了“科學(xué)家可以以他們喜歡的方式，基于一定的原則創(chuàng)造性地進(jìn)行觀察和測量”。探究實踐中的艱辛，也能在一定程度上說明“科學(xué)是一項嘔心瀝血的工作，是人類的嘗試與努力”。科學(xué)具有公開性，科學(xué)結(jié)果出來以后，要向公眾公布。實驗數(shù)據(jù)出來之后，學(xué)生要工整地寫出自己的結(jié)論、證據(jù)及推理的過程，并向全班匯報，在這個過程中，他們正確使用科學(xué)術(shù)語的能力也得到了培養(yǎng)。科學(xué)具有精確性，清晰地交流是從事科學(xué)工作的基本條件。將觀點準(zhǔn)確表述出來的過程、呈現(xiàn)資料的過程都可以促進(jìn)學(xué)生反省、思考并建構(gòu)新的知識。當(dāng)一些觀點需要寫出來或公布時，作者要進(jìn)行深入的、基于事實與原理的思考，并進(jìn)行符合邏輯的呈現(xiàn)。這些過程，同樣也能加深學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。另外，科學(xué)家的主觀性、科學(xué)方法的多元性、科學(xué)的可重復(fù)性等科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵也都能在學(xué)生進(jìn)行探究實踐的過程中得以反映。

4．責(zé)任的視角：引導(dǎo)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)社會責(zé)任感

本模塊在社會責(zé)任方面的側(cè)重點是：運用生物技術(shù)解決生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)及人類健康問題；理性地運用生物技術(shù)，不要濫用；要關(guān)注生物技術(shù)的安全性和倫理問題。

社會責(zé)任建立在對祖國和家鄉(xiāng)熱愛的基礎(chǔ)上，因此社會責(zé)任教育首先是愛國主義教育。教材有機(jī)融入了豐富的體現(xiàn)現(xiàn)代科技自信、社會關(guān)愛、生物相關(guān)政策認(rèn)同、以及弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等的內(nèi)容。例如，以我國取得的克隆猴的研究成果作為章首頁，讓學(xué)生看到了我國的科技實力，有助于增強(qiáng)他們的民族自豪感和自信心；在引入小節(jié)內(nèi)容時，用到了描述蘭花的優(yōu)美古文、《西游記》中的經(jīng)典片段，這是在滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信。

社會責(zé)任教育可以體現(xiàn)在科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價值觀等方面，教材從這些角度進(jìn)行了滲透，同時滲透了生態(tài)文明教育和健康教育。例如，教材“科學(xué)家訪談”里，提到的“共需、共有、共為、共享”的人類基因組計劃的精神，體現(xiàn)了科學(xué)家的責(zé)任擔(dān)當(dāng)；教材里多處講到，生物技術(shù)在建設(shè)生態(tài)文明、改善環(huán)境和保護(hù)生物多樣性等方面的作用；提出的“你認(rèn)為該泡菜在什么時間食用比較合適？”的問題則滲透了健康教育。教材第4章“生物技術(shù)的安全性和倫理問題”及其他章節(jié)中設(shè)計的對相關(guān)倫理問題的討論，更是直指科學(xué)技術(shù)的社會責(zé)任問題。讓學(xué)生熱愛社會主義祖國，樹立為民族振興和社會進(jìn)步作出貢獻(xiàn)的遠(yuǎn)大志向，對自己的行為負(fù)責(zé)，具有社會責(zé)任感，是生物學(xué)課程貫穿始終的目標(biāo)。

本模塊的社會責(zé)任教育還體現(xiàn)在以下2個方面。

（1）關(guān)注科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。本模塊教材并非僅介紹純粹的生物科學(xué)技術(shù)，而是緊密結(jié)合著社會生活、生產(chǎn)和發(fā)展的現(xiàn)實需求來引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如，教材每節(jié)開篇的“從社會中來”欄目中都創(chuàng)設(shè)了一個來自社會實際的背景，提出問題啟發(fā)學(xué)生思考；節(jié)最后的“到社會中去”欄目中有讓學(xué)生探討有關(guān)技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容。這不僅能較好地喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能幫助學(xué)生樹立關(guān)注社會問題的意識，提高對生物科學(xué)技術(shù)在社會應(yīng)用中正負(fù)兩方面影響的認(rèn)識。

（2）培養(yǎng)并樹立與時俱進(jìn)的觀念。教材在選擇內(nèi)容時，把時代性放在了突出的位置，介紹了大量最新的生物科技研究進(jìn)展，這可以讓學(xué)生深切感受到現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)是在創(chuàng)新和革新中不斷發(fā)展的。培養(yǎng)并樹立與時俱進(jìn)的觀念，不僅是學(xué)習(xí)本模塊的需要，也是學(xué)生步入社會取得成功的需要。