高中生物学教学中落实生物安全教育途径的探析

作者:毕业通查重     发表时间:2023-07-13 21:01:06   浏览次数:48



摘    要:高中生物学教材中含有许多生物安全教育相关问题,有些零散地分布在教材的各个栏目中,有些以章节形式集中呈现。教学中通过采用鼓励学生展开调查、组织学生展开辩论、撰写小论文等方法合理、科学地使用这些素材,有利于提高学生的生物安全意识,帮助学生树立正确的科学态度,提升科学探究能力,坚定学生的民族复兴决心。


关键词:生物安全教育;教学价值,民族复兴;


生物科技的不断进步带动了农业、工业等相关领域的快速发展,但与此同时,外来物种入侵、基因污染、生物武器、转基因生物安全性等问题,也对人类身体健康、生态环境造成负面影响。为防范和应对生物安全风险,保障生命安全,保护生物资源和生态环境,推动构建人类命运共同体,实现人与自然和谐共生,我国于2020年10月通过了《中华人民共和国生物安全法》(简称《生物安全法》),并于2021年4月15日起施行。该法要求科研院校、医疗机构和企事业单位将生物安全知识纳入国家安全教育体系,通过多种形式开展生物安全宣传教育,加强学生、从业人员的生物安全意识和伦理意识的培养[1]。然而,目前我国中小学还没有专门实施生物安全教育的书籍和相关课程,中小学开展生物安全教育存在一定的困难。


生物学是研究生命现象和规律的自然学科,在生物安全教育方面具有得天独厚的专业背景和学科优势。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》明确提出学生应该在理解生物学知识的基础上养成科学的自然观和世界观,在学会和运用科学技术的同时要成为保护环境、热爱生命、健康文明生活和健康中国的促进者和实践者[2],这与《生物安全法》的规定是一致的。高中生物学教材有很多内容涉及生物安全教育,这为高中阶段实施生物安全教育提供了依据和素材。本文以人教版《高中生物学(选择性必修3):生物技术与工程》为例,探析高中生物学教材中生物安全教育相关内容的设置、教学价值及实施途径。


一、生物安全教育相关内容的设置

教材中设置了发酵工程、细胞工程、基因工程三大现代生物工程技术,在主要介绍这些工程技术的原理、技术流程、应用及其成果的同时,也对这些生物技术实施过程中潜在的安全性问题进行介绍、分析或探讨。这些与生物安全相关的内容大多零散地分布在教材的“思维训练”“到社会中去”“复习与提高”“相关信息”“异想天开”等部分,例如在第3章第2节的《基因工程基本操作程序》一课的“相关信息”中,就提及“Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性,而人和牲畜的胃液呈酸性,肠道细胞也没有特异性受体,因此Bt抗虫蛋白不会对人畜产生影响”[3]。这种设置凸显了生物科技的科学性、发展性及其对社会的推动性,让学生认识到现代生物科技的内在机理,了解了生物科技在工农业发展中的贡献,进而树立起不断求知、追求科学的信念,并对其中表现出的生物安全问题产生警惕,现代科技虽然成果显著,但仍存在安全性问题,如果这些技术或产品被不法分子利用,很可能给国家和社会安全造成巨大隐患。


生物安全内容除了零散分布于教材的各角落外,教材的第4章也专门设置了“生物技术的安全性与伦理问题”这一对生物安全问题进行探讨的内容,包括转基因产品、生殖性克隆、设计试管婴儿、生物武器等。这些内容直接、系统地展现了当前生物科技快速发展背景下存在的生物安全问题,体现了教材编制中对生物安全问题的重视,也提醒人们在享受现代生物科技带来的红利的同时,不能忽略其中隐藏的安全问题。


不论分布于前三章的零散生物安全内容,还是第4章中的“生物技术的安全性与伦理问题”探讨,都是教师在教学中引导学生关注和讨论生物安全问题的良好素材,对中学阶段推进生物安全教育具有积极的作用。


二、生物安全教育相关内容的教学价值

1. 有利于提高生物安全意识

生物技术是一把双刃剑。科学、合理地开发和利用先进的科学技术可以为人类生产和生活带来诸多福利,但是仍有个别集团或个人违背科学、伦理,开展某些实验或制造出某些产品,对社会造成巨大隐患。只有提高广大民众的生物安全意识,才能从根本上扼制“伪科学产品”或违背社会伦理的生物科技的流通和发展。


教材中设置的生物安全内容,可以在提高学生生物安全意识方面起到积极作用。例如,第1章第2节的“思维训练”中有关酵素的探讨:商家宣称,酵素可以美容、减肥、促进消化和提高免疫力,这是否可信?获取证据支持或反驳“水果酵素有益健康”的论点。此处没有直接给出酵素是否有益健康的结论,而是通过设问,引导学生对日常生活中的保健品及其相关功能进行质疑,并强调“获取证据支持或反驳”。这样设计的目的在于培养和提升学生的质疑精神,而质疑精神是生物安全意识的重要部分。又如,第3章第3节的“异想天开”让学生设想:假如某位心脏病患者换上经过改造的猪心脏,他会遭到歧视吗?对此你怎么看?此处还是以设问引出问题,但是向学生揭示了生物安全不仅涉及身体健康方面,还可能关乎心理、态度、精神等方面。在教学中合理、积极地应用这些内容,让学生查阅、探讨生物安全的相关资料和问题,一定会对学生正确认识生物安全、提高生物安全意识发挥积极的作用。


2. 有利于树立正确的科学态度

科学技术的发展和应用究竟有利还是有害,与社会观念、国家意志等因素直接相关。例如以细胞核移植技术为核心的克隆技术,会引发严重的伦理问题、经济法律问题,会产生许多心理不健康、生理有缺陷的克隆体,直接或间接威胁国家安全和社会稳定。


因此,必须让生物科技相关人员具备积极、正确的科学态度。在高中阶段,可以通过教材中设置的生物安全内容,培养学生正确的科学态度。例如,在学习“设计试管婴儿”时,教师可以引导学生讨论:设计试管婴儿技术的目的是什么?设计试管婴儿技术与试管婴儿技术的区别是什么?开放设计试管婴儿技术有什么好处,可能引发哪些问题?由此层层深入,让学生在准确认识设计试管婴儿技术的同时,还能认识到该技术可能引发的一系列伦理问题、社会问题,从而树立正确的科学态度,即科学研究应服务于国家和社会的需要。


3. 有利于坚定学生的民族复兴决心

生物安全问题不仅涉及食品安全、环境安全、生物多样性等问题,还可能因生物武器的滥用而造成巨大的生命和财产损失。教材第4章第3节的“禁止生物武器”部分提及侵华日军中从事细菌研究的731部队和100部队在我国犯下的严重罪行。“到社会中去”为学生提供了资料:第二次世界大战期间,日本侵略者在我国许多地方使用过细菌武器。至今,浙江等地还有一些健在的受害者遭受着“烂脚病”等疾病的折磨。然而,当今世界有些国家仍在研究细菌武器。教学中要利用这些内容,强化学生对历史的认知,让学生明白只有祖国强大了,才能不被外国人欺负;只有实现中华民族伟大复兴,才能让人民过上和平、安宁和幸福的生活,由此坚定学生的民族复兴决心。


4. 有利于提升科学探究能力

教材中的很多生物安全内容也是提升学生科学探究能力的重要素材。例如第1章第2节的“到社会中去”介绍了广泛应用于食品卫生检测、水源污染检测和土壤含菌量测定的活细菌计数技术。“复习与提高”中创设案例情境:三位同学吃冰激凌,其中两人出现腹泻现象,他们怀疑是大肠杆菌超标所致。以生物安全问题为背景,要求学生设计实验并验证该判断。教学中要引导学生发现生物安全问题,并设计相关实验进行探究,这对提升学生科学探究能力具有重要的意义。


三、落实生物安全教育的实施途径

1. 开展调查认识生物安全问题

基因工程、细胞工程等的成果已经遍及食品、医药、环境治理等多个领域,但是对于学生而言,这些成果依旧显得陌生,这些生物技术带来的生物安全问题对学生而言更是遥远。如何让学生发现身边的生物技术产品,进而思考其背后隐含的生物安全问题?最好的办法就是让学生通过网络或实际调查,搜集生物技术相关产品并评估可能存在的生物安全问题。


为了提高调查的针对性和有效性,调查前,教师需要对学生提出调查的内容和要求。例如,针对“转基因产品的安全性”,教师可以列出以下几项调查内容:一是日常生活中有哪些转基因产品;二是不同国家对转基因产品的态度是怎样的;三是转基因产品在哪些方面存在安全性问题。对于这些预调查内容,学生可以根据能力、时间、地域等实际情况进一步细化,在调查开始前明确具体要调查什么,如可以将“我们日常生活中的转基因产品”细化为:日常生活中转基因产品有哪些?食用或使用的是转基因生物的什么成分?有没有相关标识?将“转基因产品在哪些方面存在安全性问题”细化为:转基因食品安全性高吗?转基因技术获得的生物(如抗虫棉、抗冻西红柿)可能存在什么问题?转基因生物可能对当地生态系统造成什么影响?明确调查内容之后,教师可以要求学生分组展开调查,搜集、整理相关数据、案例、报道等,撰写相关调查报告,并要求学生在课堂中展示和分享。


以上述方式开展相关内容的教学,不仅有助于学生提升信息获取、分析、整合能力,也有助于促进学生对理论联系实际、以辩证的角度看待问题等哲学问题的理解和认同。更重要的是,通过亲历调查,学生能够更深切地认识到转基因技术虽然带来诸多成果,但也是一把双刃剑,不科学、不恰当的使用,可能会对人类社会、生态环境等造成巨大灾难。


2. 展开辩论加深生物安全意识

调查可以使学生发现和认识生物安全相关的一些基本问题,但是也存在一定的缺点,如调查所能获得的资料、数据只能反映调查对象的某些方面(例如受经济利益驱使,对某转基因产品有利的研究、功效被大量传播,而对其不利的研究被弱化或掩盖),调查者对调查对象可能存在主观上的偏见(如调查者认为转基因食品对人体有害,则会更多地去获取与转基因食品有害相关的信息),这会使调查结果、结论存在一定的片面性和局限性。因此,调查后组织学生开展辩论很有必要,因为辩论可以将调查结果进行展示,让学生共享并认识到彼此看法和观点的异同,从而促进学生更全面、整体、客观地看待问题。


如本章节中适合辩论的主题有:转基因食品是否安全;克隆技术的利与弊;你是否支持设计试管婴儿等。教学中可以结合教学进度、时间以及学生学情,积极鼓励和引导学生开展辩论。笔者曾以“现代生物技术的利与弊”为主题,组织学生开展辩论赛。赛前一周告知学生开展辩论赛的意图、时间,但对具体的流程、分组没有做要求,只是让班长和课代表组织安排。但是,辩论赛当日的场面使笔者震撼:穿着礼服的主持人、分工明确的辩手、打着彩旗的啦啦队、庄重严肃的评委一应俱全。可以看出,辩论双方及评委都为这次辩论赛做足了准备。


可见,只要教师积极鼓励学生、给予学生辩论的机会,学生肯定会竭尽全力去完成。也只有学生主动、深入地挖掘现代生物科技相关的信息,他们才能学会辩证地看待现代生物科技的发展和应用,才会真正深化生物安全意识。


3. 撰写小论文明确生物安全态度

经过调查和辩论,学生对于生物科技的发展和应用有了一定的认识,也意识到生物技术可能存在的安全性问题。但是,要使学生对生物安全树立科学的态度,还需要在调查和辩论的基础上,让学生撰写小论文回答“如何正确看待现代生物技术?”等问题。当然,为了提高小论文质量、达到撰写小论文的目的,教师应对小论文提出一定的要求。如要求学生在小论文中涉及以下问题:分析我国批准发放转基因棉花、番木瓜、水稻、玉米等作物生产应用安全证书的原因;我国制定和实施《农业转基因生物安全管理条例》的目的;我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆实验的原因;我国签署《禁止细菌(生物)及毒素武器的发展、生产及储存以及销毁这类武器的公约》的背景和意义等。


思考、分析这些问题,可使学生更全面地了解生物安全问题,以及我国政府对生物安全的态度。撰写小论文,可使学生认同我国政府对现代生物技术安全性问题的态度。在此基础上,学生才会在国家政策的大框架下建构正确的生物安全态度,才不会被网络上断章取义的言论所误导。


四、结语

在生物技术促进人类社会快速发展的同时,其安全性问题也日渐凸显。在此背景下,如何加强高中学生生物安全教育成为亟待解决的问题。高中阶段可以将生物安全内容渗透到生物学教学中,以达成对学生生物安全教育的目的。具体操作时,教师可以鼓励学生展开调查,以发现生物安全问题;组织学生展开辩论,以深化生物安全意识;让学生撰写小论文,以使学生在国家生物安全政策框架下建立正确的生物安全态度,从而强化学生的生物安全意识,帮助学生树立正确的科学态度,提升学生的科学探究能力,坚定学生的民族复兴决心。


参考文献

[1] 生物安全法[EB/OL].

[2] 普通高中教科书生物学(选择性必修3):生物技术与工程[M].北京:人民教育出版社,2020:112.

[3] 教育部普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020:29-30.


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