1月6日,最新課程標準正式發布,2018年9月全國開始使用新教材。由于字數限制前言和附錄部分以圖片形式出現,不得不刪減了部分附錄的內容。 。 一、 課程性質與基本理念 (一)課程性質 生物學是自然科學中的一門基礎學科,是研究生命現象和生命活動規律的科學。它是農業科學、醫藥科學、環境科學及其他有關科學和技術的基礎。生物學的研究經歷了從現象到本質、從定性到定量的發展過程。當今,它在微觀和宏觀兩個方向的發展都非常迅速,并且與信息技術和工程技術的結合日益緊密,正在對社會、經濟和人類生活產生越來越大的影響。 生物學有著與其他自然科學相同的性質。它不僅是一個結論豐富的知識體系,也包括了人類認識自然現象和規律的一些特有的思維方式和探究過程。生物學的發展需要許多人的共同努力和不斷探索。生物學的學科屬性是生物學課程性質的重要決定因素。 高中生物學課程(以下簡稱本課程)是科學領域的重要學科課程之一,是義務教育階段相關課程的延續和拓展,其精要是展示生物學的基本內容,反映自然科學的本質。它既要讓學生獲得基礎的生物學知識,又要讓學生領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法。生物學課程要求學生主動地參與學習,在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和發現規律等過程中習得生物學知識,養成科學思維的習慣,形成積極的科學態度,發展終身學習的能力。學習生物學課程是每個未來公民不可或缺的教育經歷,其學習成果是公民素養的基本組成。本課程是以提高學生生物學核心素養為宗旨的學科課程,是樹立社會主義核心價值觀、落實立德樹人根本任務的重要載體。 (二)基本理念 1. 核心素養為宗旨 著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要,從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面發展學生的學科核心素養,充分體現本課程的學科特點和育人價值,是本課程的設計宗旨和實施中的基本要求。 2. 內容聚焦大概念 本課程的設計和實施追求“少而精”的原則,必修和選擇性必修課程的模塊內容聚焦大概念,精簡容量、突出重點、切合年齡特點、明確學習要求,確保學生有相對充裕的時間主動學習,讓學生能夠深刻理解和應用重要的生物學概念,發展生物學學科核心素養。 3. 教學過程重實踐 本課程高度關注學生學習過程中的實踐經歷,強調學生學習的過程是主動參與的過程,讓學生積極參與動手和動腦的活動,通過探究性學習活動或完成工程學任務,加深對生物學概念的理解,提升應用知識的能力,培養創新精神,進而能用科學的觀點、知識、思路和方法,探討或解決現實生活中的某些問題。 4. 學業評價促發展 本課程重視以評價促進學生的學習與發展,重視評價的診斷作用、激勵作用和促進作用。致力于創建一個主體多元、方法多樣、既關注學業成就又重視個體進步和多方面發展的生物學課程評價體系。提倡在評價中關注學生的個體差異和發展需求,幫助學生認識自我、建立自信,改進學習方法,促進生物學學科核心素養的形成。 二、學科核心素養與課程目標 (一)學科核心素養 學科核心素養是學科育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。生物學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。 1. 生命觀念 “生命觀念”是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是經過實證后的想法或觀點,是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。學生應該在較好地理解生物學概念的基礎上形成生命觀念,如結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等;能夠用生命觀念認識生物的多樣性、統一性、獨特性和復雜性,形成科學的自然觀和世界觀,并以此指導探究生命活動規律,解決實際問題。 2. 科學思維 “科學思維”是指尊重事實和證據,崇尚嚴謹和務實的求知態度,運用科學的思維方法認識事物、解決問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展科學思維,如能夠基于生物學事實和證據運用歸納和概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法,探討、闡釋生命現象及規律,審視或論證生物學社會議題。 3. 科學探究 “科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學生應在探究過程中,逐步增強對自然現象的好奇心和求知欲,掌握科學探究的基本思路和方法,提高實踐能力;在探究中,樂于并善于團隊合作,勇于創新。 4. 社會責任 “社會責任”是指基于生物學的認識,參與個人與社會事務的討論,作出理性解釋和判斷,解決生產生活問題的擔當和能力。學生應能夠以造福人類態度和價值觀,積極運用生物學的知識和方法,關注社會議題,參與討論并作出理性解釋,辨別迷信和偽科學;結合本地資源開展科學實踐,結合本地資源開展科學實踐,嘗試解決現實生活問題;樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,形成生態意識,參與環境保護實踐;主動向他人宣傳關愛生命的觀念和知識,崇尚健康文明生活方式,成為健康中國的促進者和實踐者。 (二)課程目標 學生通過本課程的學習,能認識到生物學在堅持人與自然和諧共處、促進科技發展、社會進步和提高人類生活質量等方面的重要貢獻;樹立生命觀念,能夠運用這些觀念認識生命現象,探索生命規律;形成科學思維的習慣,能夠運用已有的知識、證據和邏輯對生物學議題進行思考或展開論證;掌握科學探究的思路和方法,形成合作精神,善于從實踐的層面探討或嘗試解決現實生活中的生物學問題;具有開展生物學實踐活動的意愿和社會責任感,在面對現實世界的挑戰時,能充分利用生物學知識主動宣傳引導,愿意承擔抵制毒品和不良生活習慣等的社會責任,為繼續學習和走向社會打下認知和實踐的基礎。 三、 課程結構 (一)設計依據 1. 依據普通高中課程方案設置生物學必修、選擇性必修和選修課程 普通高中課程方案規定高中生物學課程開設必修、選擇性必修和選修課程。生物學必修課程是全體學生必須學習的課程,是高中學生生物學核心素養發展的共同基礎;選擇性必修課程是學生根據個人需求與升學考試要求選擇學習的課程;選修課程是學生自主選擇學習的課程。 2. 以發展學生生物學學科核心素養為宗旨,構建課程內容 課程內容是發展學生生物學核心素養的重要載體,是在本課程中落實立德樹人根本任務的抓手。基于學生在“生命觀念”“科學思維”“科學探究”和“社會責任”等方面應有的表現,精選必修、選擇性必修和選修的課程內容,設計各模塊的教學目標及學業要求。以便全面落實生物學課程的育人功能。 3. 充分吸納科學教育研究成果和生物學教改經驗,提高課程可操作性 以國內外科學教育的眾多研究成果和我國十余年來高中生物學課程改革取得的經驗和成就為依據,設計操作性強的課程。例如,根據生物學的大概念來構建課程體系和內容框架;選取更加符合高中學生認知特點的學習內容和任務;在必修課程的安排和選擇性必修課程的設計上,保持了與課程標準實驗稿的銜接,使得教師可以在實施教學任務時,最大程度地利用自 2003 年頒布《普通高中生物課程標準(實驗)》以來所獲得的學科知識和教學經驗,以及實驗室建設取得的成果,持續地推進教學改革。 4. 滿足學生多元需求,突出課程基礎性和選擇性 關注學生的共同基礎和多元發展需求,設計出必修課程、選擇性必修課程和選修課程。必修課程選擇的是現代生物學的核心內容,與社會和個人生活關系最密切,是后續學習發展所必需的基礎,對于提高全體高中學生的生物學素養具有不可或缺的作用。選擇性必修課程所選的內容是學生未來職業與專業發展的基礎,有助于學生進一步加深對生物學大概念的理解,拓展生物學科技視野,提高實踐和探究能力。選修課程包括為學有余力的學生設計的拓展課程以及針對本校學生特點和當地資源開設的校本課程,旨在滿足學生多樣化興趣和發展需要,以期為進一步學習和職業規劃奠定基礎。 (二)結構 圖1展示了高中生物學課程結構。高中生物學課程分為必修、選擇性必修和選修三個部分。必修部分包括“分子與細胞”和“遺傳與進化”兩個模塊;選擇性必修部分有“穩態與調節”“生物與環境”和“生物技術與工程”三個模塊;選修部分涉及現實生活應用、職業規劃前瞻及學業發展基礎三個方向的多個拓展模塊。 圖1高中生物學課程結構 (三)學分與選課 本課程的必修學分共4分,每個必修模塊2學分,每個學分的教學需18學時。每個學生必須完成2個必修模塊的學習,共72學時,每周2~4學時,建議高一年級開設。 學生在修滿本課程必修學分的基礎上,可根據興趣和志向學習選擇性必修和選修課程。選擇性必修課程每個模塊為2學分,選修課程每個模塊為1學分,每個學分的教學需18學時。學生在完成了必修課程的學習后,可以直接學習選擇性必修或選修課程,也可以不再選修本學科課程。 選擇生物學納入高校招生錄取總成績的學生,應完成選擇性必修所有模塊的學習。選擇性必修和選修課程可以同時開設供學生選擇,對于選修課程中“學業發展基礎”類模塊,教師可以提出選課的順序或條件。學生可以從選修模塊中選修不超過4學分的課 四、課程內容 (一)必修課程 必修課程是現代生物學的核心內容,對于提高全體學生的生物學素養具有不可或缺的作用;必修課程所選內容是學習選擇性必修和選修課程的基礎。 必修課程面向全體高中學生,選擇了最基本的重要概念。為了讓學生更好地理解與掌握教學內容,教學中要高度重視學生的實踐環節,力求為學生提供更多的動手實踐機會。 模塊 1 分子與細胞 本模塊包括細胞的分子組成、細胞的結構、細胞的代謝、細胞的增殖以及細胞的增殖以及細胞的分化、衰老和死亡等內容。 細胞是生物體結構與生命活動的基本單位。細胞生物學是生命科學的重要基礎學科,分子生物學的發展促使細胞生物學的研究進入了分子水平。 本模塊選取了細胞生物學方面的最基本的知識,是學習其他模塊的基礎。它還反映了細胞生物學研究的新進展及相關的實際應用。通過本模塊的學習,學生將在微觀層面上,更深入地理解生命的本質。了解生命的物質性和生物界的統一性,細胞生活中物質、能量和信息變化的統一,細胞結構與功能的統一,生物體部分和整體的統一等,有助于科學自然觀的形成。學習細胞的發現、細胞學說的建立和發展,有助于學生加深對科學過程和本質的理解。 【內容要求】 概念1 細胞是生物體結構與生命活動的基本單位 1.1 細胞由多種多樣的分子組成,包括水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質和核酸等,其中蛋白質和核酸是兩類最重要的生物大分子 1.1.1 說出細胞主要由 C、H、O、N、P、S等元素構成,其中以碳原子為骨架形成復雜的生物大分子 1.1.2 指出水大約占細胞重量的2/3,以自由水和結合水的形式存在,賦予了細胞許多特性,在生命中具有重要作用 1.1.3 舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少,但與生命活動密切相關 1.1.4 概述糖類有多種類型,它們既是細胞的重要結構成分,又是生命活動的主要能源物質 1.1.5 舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構和功能有重要作用 1.1.6 闡明蛋白質通常由20種氨基酸分子組成,其功能取決于由氨基酸序列及其形成的空間結構,細胞的功能主要由蛋白質完成 1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成,是貯存與傳遞遺傳信息的生物大分子 1.2 細胞各部分結構既分工又合作,共同執行細胞的各項生命活動 1.2.1 概述細胞都由質膜包裹,質膜將細胞與外界環境分開,能控制物質進出,并參與細胞間的信息交流 1.2.2 闡明細胞內具有多個相對獨立的結構,擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動 1.2.3 闡明遺傳信息主要貯存在細胞核中 1.2.4 舉例說明細胞各部分結構之間相互聯系、協調一致,共同執行細胞的各項生命活動 1.3 各種細胞具有相似的基本結構,但在形態與功能上有所差異 1.3.1 說明有些生物體只有一個細胞,而有的由很多細胞構成。這些細胞形態和功能多樣,但都具有相似的基本結構 1.3.2 描述原核細胞與真核細胞的最大區別是原核細胞沒有由核膜包被的細胞核 概念2 細胞的生存需要能量和營養物質,并通過分裂實現增殖 2.1 物質通過被動運輸或主動運輸方式進出細胞,以維持細胞的正常代謝活動 2.1.1 闡明質膜具有選擇透過性 2.1.2 舉例說明有些物質順濃度梯度進出細胞,不需要額外提供能量;有些物質逆濃度梯度進出細胞,需要能量和載體蛋白 2.1.3 舉例說明大分子物質可以通過胞吞、胞吐進出細胞 2.2 細胞的功能絕大多數基于化學反應,這些反應發生在細胞的特定區域 2.2.1 說明絕大多數酶是一類能催化生化反應的蛋白質,少數酶是RNA,酶活性受到環境因素(如pH和溫度等)的影響 2.2.2 解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質 2.2.3 說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉化為糖和氧的過程中,轉換并儲存為糖分子中的化學能 2.2.4 說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量 2.3 細胞會經歷生長、增殖、分化、衰老和死亡等生命進程 2.3.1 描述細胞通過不同的方式進行分裂,其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性 2.3.2 說明在個體發育過程中,細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化,形成了復雜的多細胞生物體 2.3.3 描述在正常情況下,細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程 【教學提示】 在本模塊的教學中,教師要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動,幫助學生增加感性認識,克服對微觀結構認識的困難,使學生領悟科學研究的方法并習得相關的操作技能。結合生物個體水平的知識、化學和物理學知識以及學生的生活經驗,突破學習難點。鼓勵學生搜集有關細胞研究和應用方面的信息,進行交流,以豐富相關知識,加深對科學、技術、社會相互關系的認識。 為幫助學生達成對上述概念 1 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列教學活動:(1)檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質;(2)觀察葉綠體和細胞質流動;(3)嘗試制作真核細胞的結構模型;(4)使用顯微鏡觀察各種細胞,可結合電鏡照片分析細胞的亞顯微結構。 為幫助學生達成對上述概念 2 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列教學活動:(1)通過模擬實驗探究膜的透性;(2)觀察植物細胞的質壁分離和復原;(3)探究酶催化的專一性、高效性及影響酶活性的因素;(4)提取和分離葉綠體色素;(5)探究不同環境因素對光合作用的影響;(6)探究酵母菌的呼吸方式;(7)制作和觀察根尖細胞有絲分裂簡易裝片,或觀察其永久裝片. 【學業要求】 完成本模塊學習后,學生應該能夠: ·從結構與功能相適應這一視角,解釋細胞由多種多樣的分子組成,這些分子是各項生命活動的物質基礎(生命觀念、科學思維); ·建構并使用細胞模型,闡明細胞各部分結構通過分工與合作,形成相互協調的有機整體,實現細胞水平的各項生命活動(生命觀念、科學思維、科學探究); ·從物質與能量視角,探索光合作用與呼吸作用,闡明細胞生命活動過程中貫穿著物質與能量的變化(生命觀念、科學思維、科學探究); ·觀察多種多樣的生物體,提供證據說明生物體由細胞構成,這些細胞具有多種形態和功能,但同時又都具有相似的基本結構(生命觀念、科學探究); ·觀察處于細胞周期不同階段的細胞,結合有絲分裂模型,描述細胞生長與增殖的主要特征,并舉例說明細胞的分化、衰老、死亡等生命現象(生命觀念、科學探究、社會責任)。 模塊 2 遺傳與進化 本模塊包括遺傳的細胞基礎、遺傳的分子基礎、遺傳的基本規律、生物的變異和生物的進化等內容。 生物通過生殖、發育和遺傳實現生命的延續和種族的繁衍,通過進化形成物種多樣性和適應性,進化的本質是遺傳物質的改變。 本模塊選取的減數分裂和受精作用、DNA分子的結構和功能、遺傳和變異的基本原理及應用等知識,主要是從細胞水平和分子水平闡述生命的延續性;選取的現代生物進化理論和物種形成等知識,主要是闡明生物進化的過程和原因。本模塊的內容,對于學生理解生命的延續和發展,認識生物界及生物多樣性,形成生物進化的觀點,樹立正確的自然觀有重要意義;同時,對于學生理解有關原理在促進經濟與社會發展、增進人類健康等方面的價值,也是十分重要的。 【內容標準】 概念3 遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳 3.1 親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上 3.1.1 概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA 分子上 3.1.2 概述DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成,通常由兩條反向平行的長鏈上的堿基互補配對形成雙螺旋結構,堿基的排列順序編碼了遺傳信息 3.1.3 概述DNA分子通過半保留方式進行復制 3.1.4 概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成,細胞分化的本質是基因選擇性表達的結果,生物的性狀主要是由蛋白質決定的 3.1.5 舉例說明某些基因序列不變但表型改變的表觀遺傳現象 3.2 有性生殖中基因的分離和重組導致雙親后代的基因組合有多種可能 3.2.1 闡明減數分裂產生只含有一半遺傳信息的精細胞或卵細胞 3.2.2 說明進行有性生殖的生物體,其遺傳信息通過配子傳遞給子代 3.2.3 闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能,并可由此預測子代的遺傳性狀 3.2.4 概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯 3.3 由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的 3.3.1 概述堿基的替換、插入或缺失會引發基因序列的改變 3.3.2 闡明基因序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質及相應的細胞功能發生變化,甚至帶來致命的后果 3.3.3 描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下,基因突變概率 可能提高,而某些基因突變能導致細胞分裂失控,甚至發生癌變 3.3.4 闡明進行有性生殖的生物在減數分裂過程中,染色體所發生的自由組合和交叉互換,會導致控制不同性狀的基因重組,從而使子代出現變異 3.3.5 舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡 3.3.6 舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的 概念4 生物的多樣性和適應性是進化的結果 4.1 地球上的現存物種豐富多樣,它們來自共同祖先 4.1.1 嘗試通過化石記錄、比較解剖學和胚胎學等事實,說明當今生物具有共同的祖先 4.1.2 嘗試通過細胞生物學和分子生物學等知識,說明當今生物在新陳代謝、DNA 的結構與功能等方面具有許多共同特征 4.2 適應是自然選擇的結果 4.2.1 舉例說明種群內的可遺傳變異將賦予某些個體在特定環境中的生存和繁殖優勢 4.2.2 闡明具有優勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加 4.2.3 說明自然選擇導致生物更好地適應特定的生存環境 4.2.4 概述現代生物進化理論以自然選擇學說為核心,為地球上的生命進化史提供了科學的解釋 4.2.5 闡述變異、選擇和隔離可導致物種形成 【教學提示】 在本模塊的教學中,教師應創造條件讓學生參與調查、觀察、實驗和制作等活動,引導學生從生活經驗中發現和提出問題,學習有關概念、原理、規律和模型,應用有關知識分析和解決實踐中的問題,體驗科學家探索生物生殖、遺傳和進化奧秘的過程。基于近年來基因組研究的進展,教師可介紹通過生物信息學方法獲得篩查遺傳病的技術。 為幫助學生達成對上述概念 3 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列教學活動:(1)運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化;(2)搜集 DNA 分子結構模型建立過程的資料并進行討論和交流;(3)制作 DNA 分子雙螺旋結構模型;(4)模擬植物或動物性狀分離的雜交實驗;(6)調查常見的人類遺傳病并探討其預防措施; 為幫助學生達成對上述概念 4 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列教學活動:(1)搜集生物進化理論發展的資料,探討生物進化觀點對人們思想觀念的影響;(2)用數學方法討論自然選擇使種群的基因頻率發生變化;(3)探討耐藥菌的出現與抗生素濫用的關系。 【學業要求】 完成本模塊學習后,學生應該能夠: ·結合DNA雙螺旋結構模型,闡明DNA分子作為遺傳物質所具有的特征,以及通過復制、轉錄、翻譯等過程傳遞和表達遺傳信息(生命觀念、科學思維); ·運用細胞減數分裂的模型,闡明遺傳信息在有性生殖中的傳遞規律(生命觀念、科學思維); ·基于證據,論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異(科學思維、科學探究); ·運用統計與概率的相關知識,解釋并預測種群內某一遺傳性狀的分布及變化(科學思維、科學探究); ·運用遺傳與變異的觀點,解釋常規遺傳學技術在現實生產生活中的應用(生命觀念、社會責任); ·分析不同類型的證據,探討地球上現存的豐富多樣的物種是由共同祖先經長期進化形成的(生命觀念、科學思維、社會責任); ·基于可遺傳的變異,以及變異可能帶來的生存與繁殖優勢等方面的實例,解釋生物的適應是自然選擇的結果(生命觀念、科學思維); (二)選擇性必修課程 模塊 1 穩態與調節 本模塊包括人體的內環境與穩態、人和動物生命活動的調節,以及植物的激素調節等內容。 所有的生命系統都存在于一定的環境之中,在不斷變化的環境條件下,依靠自我調節機制維持其穩態。高等多細胞生物體和人體在生長、發育、代謝、遺傳和變異等各種生命活動中,通過一定的調節機制,使機體保持穩態,并作為一個整體完成復雜的生命活動,適應多變的環境。 本模塊選取有關生命活動調節與穩態的知識,有助于學生理解高等生物個體生命活動的規律,從系統分析的角度,認識個體生命系統的穩態;也有助于學生理解健康生活方式對于維持人體內環境穩態、疫病預防的意義。 【內容要求】 概念1 生命個體的結構與功能相適應,各結構協調統一共同完成復雜的生命活動,并通過一定的調節機制保持穩態 1.1 內環境為機體細胞提供適宜的生存環境,機體細胞通過內環境與外界環境進行物質交換 1.1.1 說明血漿、組織液和淋巴等細胞外液共同構成高等動物細胞賴以生存的內環境 1.1.2 闡明機體細胞生活在內環境中,通過內環境與外界環境進行物質交換,同時也參與內環境的形成和維持 1.1.3 簡述機體通過呼吸、消化、循環和泌尿等系統參與內、外環境間的物質交換 1.2 內環境的變化會引發機體的自動調節,以維持內環境的穩態 1.2.1 以血糖、體溫、pH和滲透壓等為例,闡明機體通過調節作用保持內環境的相對穩定,以保證機體的正常生命活動 1.2.2 舉例說明機體不同器官、系統協調統一地共同完成各項生命活動,是維持內環境穩態的基礎 1.3 神經系統能夠及時感知機體內、外環境的變化,并作出反應調控各器官、系統的活動,實現機體穩態 1.3.1 概述神經調節的基本方式是反射(可分為條件反射和非條件反射),其結構基礎是反射弧 1.3.2 闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差,受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導 1.3.3 闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成 1.3.4 分析位于脊髓的低級神經中樞和腦中相應的高級神經中樞相互聯系、相互協調,共同調控器官和系統的活動,維持機體的穩態 1.3.5 舉例說明中樞神經系統通過自主神經來調節內臟的活動 1.3.6 簡述語言活動和條件反射是由大腦皮層控制的高級神經活動 1.4 內分泌系統產生的多種類型的激素,通過體液傳送而發揮調節作用,實現機體穩態 1.4.1 說出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成,包括垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島和性腺等多種腺體,它們分泌的各類激素參與代謝的調節 1.4.2 舉例說明激素通過分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態,如甲狀腺素分泌的調節和血糖平衡的調節等 1.4.3 舉例說出神經調節與體液調節相互協調共同維持機體的穩態,如體溫調節和水鹽平衡的調節等 1.4.4 舉例說明其他體液成分參與穩態的調節,如二氧化碳對呼吸運動的調節 1.5 免疫系統能夠抵御病原體的侵襲,識別并清除機體內衰老、死亡或異常的細胞,實現機體穩態 1.5.1 舉例說明免疫細胞、免疫器官和免疫活性物質等是免疫調節的結構與物質基礎 1.5.2 概述人體的免疫包括生來就有的非特異性免疫和后天獲得的特異性免疫 1.5.3 闡明特異性免疫是通過體液免疫和細胞免疫兩種方式,針對特定病原體發生的免疫應答 1.5.4 舉例說明免疫功能異常可能引發疾病,如過敏、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等 1.6 植物生命活動受到多種因素的調節,其中最重要的是植物激素的調節 1.6.1 概述科學家經過不斷的探索,發現了植物生長素,并揭示了它在調節植物生長時表現出兩重性,既能促進生長,也能抑制生長 1.6.2 舉例說明幾種主要植物激素的作用,這些激素可通過協同、拮抗等方式共同實現對植物生命活動的調節 1.6.3 舉例說明生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯等植物激素及其類似物在生產上得到了廣泛應用 1.6.4 概述其他因素參與植物生命活動的調節,如光、重力和溫度等 【教學提示】 本模塊的主題是個體水平的穩態與調節,內容比較抽象。教學中,教師應積極組織學生開展相關活動,幫助學生理解和掌握知識,提高運用知識解決實際問題的能力。 為幫助學生達成對選修課程概念 1 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列實驗:(1)觀看血液分層實驗的視頻,討論血細胞與血漿的關系;(2)比較清水、緩沖液、體液對 pH 變化的調節作用;(3)探究植物生長調節劑對扦插枝條生根的作用;(4)探究乙烯利對水果的催熟作用; 除上述實驗外,還應開展下列活動:(1)用概念圖教學法揭示內環境與外界環境的物質交換的關系;(2)以內環境的某種成分為例,討論各系統是如何協同維持其相對穩定的;(3)觀看反射過程的動畫,分析反射弧的組成;(4)通過資料分析神經系統受損對人體運動等行為的影響,探討神經調節的結構基礎;(5)以某種激素的發現史為例,討論研究激素生理功能的方法;(6)結合日常生活,討論生活用品或食品中含有過量激素對身體健康的影響;(7)討論濫用興奮劑以及吸食毒品的危害;(8)結合個人免疫接種的經歷,探討免疫制劑的作用;(9)討論器官移植與組織相容性抗原的關系,并探討干細胞移植的價值;(10)查找植物激素在生產中應用的相關資料。 【學業要求】 完成本模塊學習后,學生應該能夠: ·運用圖示和模型等方法,表征并闡釋內環境為機體細胞提供適宜的生存環境并與外界環境進行物質交換(生命觀念、科學思維); ·結合日常生活中的情境,分析說明人體通過神經系統、內分泌系統以及免疫系統的調節作用對內外環境的變化作出反應,以維持內環境穩態(生命觀念、科學思維); ·評估多種生活方案,認同并采納健康的生活方式,遠離毒品,向他人宣傳毒品的危害及傳染病的防控措施等(科學思維、社會責任); ·基于植物激素在生產生活中應用的相關資料,結合植物激素和其他因素對植物生命活動的調節,分析并嘗試提出生產實踐方案(科學探究、社會責任)。 模塊 2 生物與環境 本模塊包括種群和群落、生態系統、環境保護等內容。 在生態系統中,生物與環境之間相互影響,種群數量不斷變化,群落也處在演替過程中。生態系統通過自動調節作用,實現物質循環和能量流動的相對穩定,形成穩態。人類的活動對生態環境產生重大的影響,生態環境的保護已成為全人類共同關心的問題。 本模塊選取有關生物與環境的知識,有助于學生理解生命活動的本質,了解系統分析的思想和方法,提高對生命系統與環境關系的認識,并為學生樹立人與自然和諧發展的觀念,形成生態意識、環保意識和踐行綠色低碳生活方式奠定基礎。 【內容要求】 概念2 生態系統中的各種成分相互影響,共同實現系統的物質循環、能量流動和信息傳遞,生態系統通過自我調節保持相對穩定的狀態 2.1 不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落 2.1.1 列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征 2.1.2 嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動 2.1.3 舉例說明陽光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會影響生物的種群特征 2.1.4 描述群落具有垂直結構和水平結構等特征,并可隨時間而改變 2.1.5 闡明一個群落替代另一個群落的演替過程,包括初生演替和次生演替兩種類型 2.1.6 分析不同群落中的生物具有與該群落環境相適應的形態結構、生理特征和分布特點 2.2 生物群落與非生物的環境因素相互作用形成多樣化的生態系統,完成物質循環、能量流動和信息傳遞 2.2.1 闡明生態系統由生產者、消費者和分解者等生物因素以及陽光、空氣、水等非生物因素組成,各組分緊密聯系使生態系統成為具有一定結構和功能的統一體 2.2.2 討論某一生態系統中生產者和消費者通過食物鏈和食物網聯系在一起形成復雜的營養結構 2.2.3 分析生態系統中的物質在生物群落與無機環境之間不斷循環,并呈現出能量單向流動和逐級遞減的規律 2.2.4 舉例說明利用物質循環和能量流動規律,人們能夠更加科學地規劃和有效地利用生態系統中資源 2.2.5 解釋生態金字塔表征了食物網各營養級之間在個體數量、生物量和能量方面的關系 2.2.6 闡明某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集的現象 2.2.7 舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用 2.2.8 分析特定生態系統的生物與非生物因素決定其營養結構 2.3 生態系統通過自我調節作用抵御和消除一定限度的外來干擾,保持或恢復自身結構和功能的相對穩定 2.3.1 解釋生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定,并維持動態平衡的能力 2.3.2 舉例說明生態系統的穩定性會受到自然或人為因素的影響,如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等 2.3.3 闡明生態系統在受到一定限度的外來干擾時,能夠通過自我調節維持穩定 2.4 人類活動對生態系統的動態平衡有著深遠的影響,依據生態學原理保護環境是人類生存和可持續發展的必要條件 2.4.1 探討人口增長會對生態環境造成壓力 2.4.2 關注全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、荒漠化和環境污染等全球性生態環境問題對生物圈的穩態造成威脅,同時也影響到人類的生存和可持續發展 2.4.3 概述生物多樣性對維持生態系統穩態以及人類生存和發展的重要意義,并嘗試提出人與環境和諧相處的合理化建議 2.4.4 舉例說明根據生態學原理、采用系統工程的方法和技術,達到資源多層次和循環利用的目的,使特定區域中的人和自然環境均受益 2.4.5 形成“環境保護需要從我做起”的意識 【教學提示】 本模塊中所涉及的生態、環境問題與實際生活聯系密切。教學中,教師應通過引導學生開展有關的實驗、調查和搜集資料等活動,特別是了解當地生態系統、保護當地生態環境的活動,提高環境保護意識。 為幫助學生達成對選修課程概念 2 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,應開展下列實驗:(1)探究培養液中某種酵母種群數量的動態變化;(2)研究土壤中動物類群的豐富度;(3)設計并制作生態瓶,觀察和比較不同生態瓶中生態系統的穩定性,撰寫報告分析其原因。 除上述實驗外,還應開展下列活動:(1)嘗試分析當地自然群落中某種生物的生態位;(2)調查或探討一個校園、公園、農田、森林、濕地或池塘生態系統中的能量流動;(3)設計保持和提高某個生態系統穩定性的方案;(4)調查當地生態環境中存在的主要問題,提出保護建議或行動計劃;(5)搜集生物多樣性保護的實例,討論當代生態系統是否已經出現嚴重的生物多樣性下降的趨勢及其對人類的影響。(6)組織學生(或學習小組)參觀了解人工生態系統的組成及其中蘊含的生態學原理和經濟學原理。 【學業要求】 完成本模塊學習后,學生應該能夠: ·運用數學模型表征種群數量變化規律,分析和解釋影響這一變化規律的因素,并應用于相關實踐活動中(生命觀點、科學思維、社會責任); ·舉例說明不同類型群落的結構、特征及演替規律(生命觀念); ·使用圖示等方式表征和說明生態系統中物質循環、能量流動和信息傳遞的過程和特征,并對相關的生態學實踐應用做出合理的分析和判斷(生命觀念,科學思維社會責任); ·從生態系統具備有限自我調節能力的視覺,預測和論證某一因素對生態系統的干擾,可能引發的多種潛在的變化(生命觀念、科學探究、社會責任); ·分析或探討人類活動對自然生態系統動態平衡的影響以及人工生態系統帶來的經濟、生態和社會效益,并嘗試提出人與環境和諧相處的合理化建議(生命觀念、科學探究、社會責任)。 模塊 3 生物技術與工程 本模塊的內容包括發酵工程、、細胞工程、基因工程和生物技術安全與倫理等。生物學知識是生物工程的設計基礎,而生物工程則應在法律和倫理的約束下,以人類需求為目標進行產品的開發,進而推動生物學的不斷進步,提高人類生活質量。 本模塊包括 4 個較為具體的概念,這些概念既是對必修內容的擴展和應用,又是對生物工程和技術的認識和理解。實踐的環節是幫助學生達成教學目標的關鍵。這些實驗有的使學生了解基本原理或獲得基本知識,有的偏重于實際應用。教師要充分利用學校的現有條件,為學生提供實踐的機會。 【內容要求】 概念3 發酵工程利用微生物的特定功能規模化生產對人類有用的產品 3.1 獲得純凈的微生物培養物,是發酵工程的基礎 3.1.1 闡明在發酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養物的前提 3.1.2 闡明無菌技術是在操作過程中,保持無菌物品與無菌區域不被微生物污染的技術 3.1.3 舉例說明通過調整培養基的配方可有目的地培養某種微生物 3.1.4 概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進行微生物分離和純化的常用方法 3.1.5 概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數法是測定微生物數量的常用方法 3.2 發酵工程為人類提供多樣的生物產品 3.2.1 舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統發酵技術生產的 3.2.2 闡明發酵工程利用現代工程技術及微生物的特定功能,工業化生產人類所需產品 3.2.3 舉例說明發酵工程在醫藥、食品及其他工農業生產上有重要的應用價值 概念4 細胞工程通過細胞水平上的操作,獲得有用的生物體或其產品 4.1 植物細胞工程包括組織培養和體細胞雜交等技術 4.1.1 闡明植物組織培養是在一定條件下,將離體植物器官、組織和細胞在適宜的培養條件下誘導形成愈傷組織,并重新分化,最終形成完整植株的過程 4.1.2 概述植物體細胞雜交是將不同植物體細胞在一定條件下融合成雜合細胞,繼而培育成新植物體的技術 4.1.3 舉例說明植物細胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產物生產、育種等方式有效提高了生產效率 4.2 動物細胞工程包括細胞培養、核移植、細胞融合和干細胞的應用等技術 4.2.1 闡明動物細胞培養是從動物體獲得相關組織,分散成單個細胞后,在適宜的培養條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培養是動物細胞工程的基礎 4.2.2 闡明動物細胞核移植一般是將體細胞核移入一個去核的卵母細胞中,并使重組細胞發育成新胚胎,繼而發育成動物個體的過程 4.2.3 闡明動物細胞融合是指通過物理、化學或生物學等手段,使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程 4.2.4 概述細胞融合技術是單克隆抗體制備的重要技術 4.2.5 簡述干細胞在生物醫學工程中有廣泛的應用價值 4.3 對動物早期胚胎或配子進行顯微操作和處理以獲得目標個體 4.3.1 簡述胚胎形成經過了受精及早期發育等過程 4.3.2 簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術 概念5 基因工程賦予生物新的遺傳特性 5.1 基因工程是一種重組 DNA 技術 5.1.1 概述基因工程是在遺傳學、微生物學、生物化學和分子生物學等學科基礎上發展而來的 5.1.2 闡明 DNA 重組技術的實現需要利用限制性內切核酸酶、DNA 連接酶和載體三種基本工具 5.1.3 闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構建、目的基因導入受體細胞和目的基因及其表達產物的檢測鑒定等步驟 5.1.4 舉例說明基因工程在農牧、食品及醫藥等行業的廣泛應用改善了人類的生活品質 5.2 蛋白質工程是基因工程的延伸 5.2.1 概述人們根據基因工程原理,進行蛋白質設計和改造,可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質 5.2.2 舉例說明依據人類需要對原有蛋白質結構進行基因改造,生產目標蛋白的過程 概念6 生物技術在造福人類社會的同時也可能帶來安全與倫理問題 6.1 轉基因產品的安全性引發社會的廣泛關注 6.1.1 舉例說出日常生活中的轉基因產品 6.1.2 探討轉基因技術在應用過程中帶來的影響 6.2 中國禁止生殖性克隆人 6.2.1 舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題 6.2.2 分析說明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗 6.3 世界范圍內應全面禁止生物武器 6.3.1 舉例說明歷史上生物武器對人類造成了嚴重的威脅與傷害 6.3.2 認同我國反對生物武器及其技術和設備的擴散 【教學提示】 在本模塊的教學中,教師既要使用講授演示的方式進行教學,更要為學生提供實驗條件及必要的參考資料,指導其設計和進行實驗。根據本模塊的特點,教師應該給予學生更多的機會參與主動的學習活動。例如,要求學生在學習了有關知識的基礎上,自己設計實踐方案并進行實驗,也可以安排學生收集和整理資料,撰寫報告,相互討論。教師要充分利用實驗室條件,盡可能減少每個實驗小組的人數,使每個學生都有充分的動手實踐機會。此外,基于所有生物遺傳物質的一致性及基因組研究的成果,教師可介紹有關合成生物學的研究進展及其意義。 為幫助學生達成對選修課程概念 3 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,可開展下列教學活動:(1)通過配制培養基、滅菌、接種和培養等實驗操作獲得純化的酵母菌落;(2)分離土壤中分解尿素的細菌,并進行計數;(3)利用乳酸菌發酵制作酸奶或泡菜;(4)利用酵母菌、醋酸菌分別制作果酒和果醋。 為幫助學生達成對選修課程概念 4 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,可開展下列教學活動:(1)利用植物組織培養技術培育菊花或其他植物幼苗,并進行栽培;(2)收集單克隆抗體在臨床上實際應用的資料,并進行交流分享。 為幫助學生達成對選修課程概念 5 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,可開展下列教學活動:(1)DNA的提取和鑒定;(2)利用聚合酶鏈式反應(PCR)擴增 DNA 片段并完成電泳鑒定,或運用軟件進行虛擬 PCR 實驗。 為幫助學生達成對選修課程概念 6 的理解,促進學生生物學學科核心素養的提升,可開展下列教學活動:(1)搜集文獻資料,就“轉基因食品是否安全”展開辯論;(2)搜集關于設計試管嬰兒的資料,并在小組內討論“是否支持設計試管嬰兒”;(3)搜集歷史上使用生物武器的資料,并分析其嚴重危害。 【學業要求】 完成本模塊學習后,學生應該能夠: ·結合生活或生產實例,舉例說出發酵工程、細胞工程、胚胎工程和基因工程等生物工程的基本原理(生命觀念); ·針對人類生產或生活的某一需求,在發酵工程、細胞工程、胚胎工程和基因工程中選取恰當的技術和方法,嘗試提出初步的工程學設計構想,完成初步設計或簡單應用(生命觀念、科學探究); ·面對日常生活或社會熱點話題中與生物技術與工程有關的話題,基于證據運用生物學基本概念和原理,就生物技術與工程的安全與倫理問題表明自己的觀點并展開討論(科學思維、社會責任)。 (三)選修課程 選修課程旨在幫助學生更好地生活、就業,以及滿足一部分學生選擇從事科學研究的需求。為便于各地區和學校設計有針對性的、適合當地教學條件的選修課程和校本課程,提供課程的選題及設計實施建議如下。 現實生活應用 1. “健康生活”模塊開設建議(1學分) 健康是人類全面發展的基礎,關系到千家萬戶的幸福。每個人都有維護自身和他人健康的責任,健康的生活方式能夠維護和促進自身健康。健康生活是指有益于健康的習慣化的行為方式,具體表現為生活有規律,沒有不良嗜好,講究個人、環境和飲食衛生,講科學,不迷信,平時注意保健,具備基本的醫學常識,生病及時就醫,積極參加有益健康的文體活動和社會活動等。 本課程應選取公民健康生活最基本的知識與技能,涵蓋健康生活的基本知識和理念、健康生活方式和行為,以及健康生活的基本技能。具體包括傳染病的預防、預防傷害與自救互救、心理健康和精神衛生、學校衛生、口腔衛生、健康生活方式等六個方面的內容。 教師要充分認識和理解人民健康是民族昌盛和國家富強的重要標志,明確健康教育是培養合格公民的重要內容,是實施素質教育的基本組成部分。在組織和開展本課程的教學中,可以根據當地實際情況,通過不同的形式和手段組織好相關教學內容,緊密聯系實際,創設問題情境,開發學生思維,讓學生將學習健康衛生知識同認識社會、解決與社會有關的健康問題結合起來,培養社會責任感。 對本課程的學習,有助于學生獲得健康生活的知識,形成正確的態度、認識和行為習慣,樹立尊重生命、熱愛生活的人生觀,改善公民個體的健康狀況,進而促進整個社會的健康發展。 2. “急救措施”模塊開設建議(1學分) 隨著經濟的發展,社會的進步,人們的健康意識明顯提高。各種急危重癥、意外傷害時有發生,威脅著人們的健康和生命,意外傷害已成為危害人類健康的全球性公共衛生問題。急救知識的普及,可以使公眾掌握正確的急救知識,一旦發生意外情況能積極有效地開展現場自救互救,從而為患者贏得寶貴的搶救時機,提高搶救成功率。 本課程內容包括緊急情況下公民必備的最基本的醫療急救措施知識與技能,如常用急救藥物的使用、“120”緊急呼叫、人工心肺復蘇、外傷止血、游泳意外的自救、動物咬傷后的處理、煤氣中毒后的自救與互救等幾方面的內容。 教師應明確普及急救知識對學生的重要意義,應結合當地的具體情況,盡可能選擇具有地方特點、適合學生的年齡特征、與學生日常生活關系比較密切的內容,使他們容易將所學的知識與發生的突發事件聯系起來,對學習內容產生深刻印象。通過教學,應使學生了解急救基礎知識,在遇到突發事件時能從容應對。 對本課程的學習,可以使學生意識到急救措施在日常生活中的重要性,幫助學生初步掌握應對常見的突發傷害事件的急救處理方法。 3. “傳染病與防控”模塊開設建議(1學分) 傳染病是指由各種病原體引起的,能在人與人、動物與動物或人與動物之間相互傳播的疾病。傳染病的流行極大地影響了人類文明的進程:一方面,傳染病的大流行曾造成人類大規模的死亡,改變國家和民族的命運;另一方面,與傳染病的斗爭促進了人類防疫事業的發展。 本模塊包括傳染源與感染、傳播途徑、傳染病的防控三個部分。課程內容應以傳染病的核心概念以及傳染的機理為基礎,進而讓學生學習傳染病防控的知識,了解傳染病的特征及其傳播流行的途徑,全球以及我國防疫體系的組成,傳染病流行期間的個人日常防護,以及傳染病預防措施與檢測、相關病原體的消毒滅菌工作等的流程和基本技術,形成“防控并重”的觀念。 教師在教學活動中要通過案例,讓學生掌握“病原體”“感染”“傳染源”“傳染”等重要概念的內涵和區別,重點介紹對人類影響巨大的傳染病案例,如鼠疫、天花、艾滋病和嚴重急性呼吸系統綜合征(SARS)等的流行及防控;應充分利用傳染病案例,組織學生的探究性學習,并開展模擬傳染病防控的教學活動,使學生在掌握相關知識的同時,認同“地球村”及“人類命運共同體”的觀念;要通過參觀當地疾控單位,介紹我國自新中國成立以來流行病防控所取得的巨大成就等,增強學生的愛國信念,幫助學生了解我國的防疫體系,體會社會主義制度的優越性;鼓勵學生通過互聯網、書刊等渠道主動收集傳染病及其防控的相關資料,并開展交流活動。 對本課程的學習,可以使學生認識到傳染病的預防對人類社會和經濟發展的重要性,幫助學生初步掌握傳染病防控的基本方法。 4. “社會熱點中的生物學問題”模塊開設建議(1學分) 20 世紀下半葉以來,生物學科進入飛速發展的時代,取得無數新成果,其中有些成了社會大眾關注的熱點問題。與此同時,人類社會還面臨一些傳染病的嚴峻考驗。 本課程選取轉基因植物、試管嬰兒、克隆哺乳動物、艾滋病、禽流感、SARS以及埃博拉疫情等主題加以論述,旨在向廣大學生傳遞正確的科學知識,有助于他們理性、客觀地面對相關的社會議題,為今后繼續深造和走上社會奠定必要的基礎。 教師在教學中要注意引導學生掌握國家的政策、法規,從主流媒體獲取正確的資料和信息,了解相關的原理和主要技術路線,結合已有知識和我國的國情,以辯證唯物主義史觀,分別從各專題的學科進展及爭議焦點和有待改進之處展開討論或辯論,豐富相關學識,加深對科學、技術、社會相互關系的認識。 對本課程的學習,有利于學生正確、客觀地認識生物技術所取得的成就,提高預防傳染病的意識,實現健康生活的目的。 5. “動物福利”模塊開設建議(1學分) 浩瀚宇宙之中,動物和人類共同分享著一個地球,文明、人道地對待動物本質上也與人類自身的利益息息相關。動物福利指動物處于基本需求得到滿足,痛苦被降至最低的狀態。世界上已有一百多個國家和地區制定實施了旨在保護動物福利的法律法規,而我國動物福利的教育才剛剛起步。隨著社會上一些虐待和殘害動物的事件被陸續曝光,動物福利也成為一個備受公眾關注的話題。在生物學課程體系中進行動物福利教育,對于普及動物福利理念,培養學生尊重生命、關愛動物的價值觀有重要意義,對于發展學生的生物學核心素養,落實立德樹人目標有著積極的意義。動物福利是校本課程的一個適宜的選題。 動物福利模塊的主要目標在于促進學生形成尊重生命、關愛動物的態度和價值觀,同時向學生傳遞與動物福利相關的基本知識與觀點,并培養學生參與社會議題討論和實踐的能力。課程內容可以包括動物與人類的關系、動物福利的概念和認識、動物福利的評估、動物福利立法、動物福利與倫理道德,以及伴侶動物、野生動物、農場動物、實驗室動物和動物園動物的福利等。 教學中,教師可以結合本地課程資源設計和開展學習活動,如野生動物救助站、流浪動物救助中心、家禽養殖場等;也可以從社會高度關注的問題深入主題,如實驗動物福利標準問題,飼養、運輸和疾病處理過程中動物福利的問題,濫食、虐食動物的現象,殘害動物的暴力行為等。教師要幫助學生理解動物福利的內容,體會動物福利立法的必要性。同時,教師也要讓學生認識到,動物福利的立法要與社會的經濟水平和文明程度相適應。動物福利過高,會給生產者或動物的主人帶來過重的負擔,造成浪費,因此,討論動物福利需要兼顧動物利益和人的利益的平衡。 6. “外來生物入侵與防控”模塊開設建議(1學分) 一種生物如果由于人為或自然的原因由其原產地遷移到異地,并經自然選擇后逐漸繁衍開來,打破當地的生態平衡,威脅當地生物多樣性,造成嚴重生態惡果,即形成生物入侵。伴隨著人類活動日益加劇,世界范圍內的生物入侵現象愈演愈烈,已經對各國的經濟、社會、民生以及生態環境造成了難以挽回的重大損失。 本模塊內容應包括世界及我國主要的生物入侵種類、入侵途徑、生物入侵對生物圈和生態系統造成的危害,以及應對生物入侵可采取的各種措施。 教師在實施教學時可引用具體案例引導學生理解生物入侵的概念。建議調查外來生物入侵本地的基本情況,對其危害程度作出初步評估,從而幫助學生提高對生物入侵危害性的認識,并提出一些阻止外來生物進一步危害本地生態系統的措施和建議。 本模塊的學習,有利于幫助學生認識生物入侵的概念及其途徑和危害性,樹立生物與生物、生物與環境、人類與環境和諧發展的意識,提高保護生物多樣性和保護環境的自覺性。 7. “地方特色動植物研究”模塊開設建議(1學分) 縱觀人類歷史發展可知,動植物資源是人類社會發展的重要物質資源,人類的物質生活和精神生活都離不開動植物資源。各地具有地方特色的野生動植物不僅具有重要的經濟、科學、生態、文化及美學等方面的價值,也大大豐富了人類的文化生活。因此,開展對地方特色動植物的研究不僅是為了合理配置和利用野生動植物資源,更重要的是通過了解當地野生動植物資源的現狀,培養人與自然和諧相處的意識,充分認識環境保護與可持續發展,改善人類的物質生活和文化生活的意義。 由于不同地域所具有的地理環境、氣候條件、經濟水平等都各不相同,在教學中應注意收集編制具有地方特色的動植物資源內容,以當地具有地方特色的動植物為主要研究對象。課程內容可以包括當地動植物的分類、動植物的生長與繁殖、動植物與環境的關系、動植物資源的開發與利用等。 教學應以培養學生實踐運用能力為宗旨,除了培養學生掌握扎實的動植物學科知識以外,更重要的是培養學生自主探究學習的意識和能力,掌握當地動植物資源研究的方法和利用價值。教學形式應多樣。例如,通過參觀調查,引導學生關注家鄉的動植物資源與環境變遷,激發熱愛家鄉、建設家鄉的熱情;通過實踐探究,培養學生了解動植物資源開發的相關技能,掌握科學探究的基本過程和方法;通過家鄉動植物資源的調查,培養學生搜集信息、處理信息的能力,在選擇具體的內容時,側重于選擇學生常見的、具有地方特色的動植物資源內容,以便于他們將所學的知識與現實生活聯系起來,對學習內容產生興趣。 對本模塊的學習,可以使學生了解地方動植物資源的分布特點,以及它們的生態價值、經濟價值和社會價值,學會把所學知識應用于生產實踐,提高理論與實踐結合的能力,培養關心家鄉建設、服務家鄉經濟發展的情感。 職業規劃前瞻 1. “生物制藥”模塊開設建議(1學分) 生物制藥則是藥物學的一部分,是指運用微生物學、基因工程和化學等技術,通過生物活體來生產藥物的學科。藥物學是指研究藥物的來源、炮制、性狀和作用,分析、鑒定、調配、生產和研發新藥等的學科。 生物制藥的內容非常廣泛,本模塊側重于常見藥物制備、藥物分析和藥物作用三個部分。 本模塊應首先介紹藥物對機體的作用、機體對藥物的影響和藥物制備的技術,然后再介紹各類藥物及其臨床應用,并介紹藥物發現歷史及當前最活躍的藥物研發概況。 教師在教學活動中,除了講解制藥的基本技術外,還要通過講解案例,讓學生體會本模塊的目的是生產更有效、更高質量和更安全的藥物;應教會學生使用最新版的《中華人民共和國藥典》,使學生認識到藥品標準是藥品生產和質量管理的重要組成部分,是藥品生產、供應、使用和監督管理部門共同遵循的法定依據,形成按藥品標準制藥的觀念;應組織學生參觀當地藥廠、醫院和藥物研發單位,了解我國藥物研發和使用的現狀,創造條件開展藥物研發和制備實習,使學生樹立為人類健康事業而努力的信念;鼓勵學生通過互聯網、書刊等渠道主動收集新藥研發的相關資料,并開展交流活動。 通過本課程的學習,學生將掌握藥物制備和應用的各個環節和基本技術,認識到現代生物技術對醫藥產業的重要性。 2. “海洋生物學”模塊開設建議(1學分) 海洋占地球總面積的 70.8%,其中生活著豐富多彩的生物種類,它們是生物多樣性的寶庫,吸引著我們去探索和認識。海洋生物學就是研究生活在海洋中的生命有機體的科學。通過對海洋生物形態結構、重要類群、生理、生化、生態、系統發育和地理分布等知識的學習,可以較為系統全面地了解海洋生物,為保護以及合理開發利用海洋生物資源奠定基礎。 本模塊包括海洋生物的重要類群及其生命特征、海洋生態系統的結構和功能、海洋生物資源的保護和利用三個部分。課程內容應以海洋生物為基礎,體現海洋特色,突出海洋中的生命現象及其規律,以及海洋生物在整個地球生物圈中的作用等。 教師在教學活動中要善于利用與陸地相比較的方式,突出海洋環境的特殊性,以及與此環境相適應的海洋生物的習性;應充分利用水族館、博物館和水產品市場組織好學生的探究性學習;要通過介紹我國領海及大陸架環境及其生物資源的相關知識,培養學生的海洋觀念和海洋國土意識,增強環保理念和愛國信念;鼓勵學生通過互聯網、書刊等渠道主動收集海洋生物學知識,并開展交流活動,同時幫助學生了解世界及我國海洋水產業的發展現狀和趨勢。 通過本模塊的學習,學生將認識到海洋生物對人類社會和經濟發展的重要性,逐漸形成海洋生態平衡觀以及地球生態系統整體觀。 3. “食品安全與檢疫”模塊開設建議(1學分) 食品安全指食品符合應有的營養要求,對人及其后代健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害,其范圍包括在食品加工、存儲和銷售等過程中確保食品衛生及食用安全,降低疾病隱患,防范食物中毒。隨著人類文明的進步,人們越來越重視食品的安全性。食品安全關系到國民的健康和民族的永續發展。 本模塊包括食品生產安全、食品經營安全和食品安全檢疫三個部分。課程內容應圍繞食品(食物)的種植、養殖、加工、存儲、銷售等環節,介紹食品安全的基礎知識,進而介紹食品安全檢疫的原理和基本操作技術。 教師在教學活動中要圍繞食品安全的含義和“食品數量安全”“食品質量安全”和“食品可持續安全”三個層次,介紹食品安全標準及相關檢疫技術;應通過典型的食品安全案例,組織學生的探究性學習,并開展食品安全的實踐教學活動,使學生在掌握相關知識的同時,形成“防控并重”的觀念;要通過介紹食品國家強制標準和要求,參觀當地食品藥品監督管理局等,幫助學生了解我國的食品安全保障體系和政策;鼓勵學生通過互聯網、書刊等渠道主動收集食品安全及其檢疫的相關資料,并開展交流活動。 通過本課程的學習,學生將了解食品生產的途徑,食品生產過程質量控制的重要性,全球以及我國食品檢疫體系的組成,掌握食品安全預防措施、食品檢疫工作等的流程和基本技術。 4. “職業疾病與防控”模塊開設建議(1學分) 職業病是指企事業等單位的勞動者在職業活動中,因接觸粉塵、放射性物質和其他有毒、有害因素而出現的疾病。最主要的職業病有塵肺、職業中毒、職業性皮膚病等。職業病不僅影響勞動者的身體健康,也影響家庭幸福。我國對職業病的防控非常重視。 本模塊包括職業疾病的形成和防控兩個部分。課程內容應以學習職業疾病形成的病因為基礎,進而學習職業病防控的知識和國家有關的法律法規。 教師在教學活動中要通過案例的講解,重點介紹職業病的特點、預防對策和控制措施;應充分利用當地常見職業病案例,通過宣傳《中華人民共和國職業病防治法》等,組織學生探究性的活動,使學生在掌握相關知識的同時,形成“防控并重”的觀念;要通過介紹我國自新中國成立以來職業病防控所取得的巨大成就,參觀當地職業病防治單位等,使學生了解當地和我國職業病及其防控的現狀,認識到職業病防控不僅關系到廣大勞動者身體健康和生命安全,也關系到經濟社會可持續發展和社會的和諧穩定;應充分發揮學生的學習主動性,鼓勵學生通過互聯網、書刊等渠道主動收集職業病及其防控的相關資料,并開展交流活動。 通過本課程的學習,學生將了解職業病的構成要件、主要特點、主要類型和診斷標準等,掌握職業疾病預防和控制的基本知識。 5. “園藝與景觀生態學”模塊開設建議(1學分) 園藝學是研究園藝作物的種質資源、生長發育規律、繁殖、栽培、育種、貯藏、加工、病蟲以及造園等的科學。造園學又叫園林規劃設計學,是研究園林綠地的設計、規劃、施工和養護管理的科學。園藝作物一般指以較小規模集約栽培的具有較高經濟價值的作物,主要分為果樹、蔬菜和觀賞植物三大類。現代園藝已成綜合應用各種科學技術成果以促進生產的重要領域,對豐富人類營養和美化、改造人類生存環境具有重要意義。 景觀生態學是研究在一個相當大的區域內,由許多不同生態系統所組成的整體(即景觀)的空間結構、相互作用、協調功能及動態變化的一門生態學新分支,重點在于研究景觀的美化格局、優化結構、合理利用和保護。 教師在教學中,在講解清楚園藝學、景觀生態學的基本概念的基礎之上,重點介紹當地的園藝作物的代表種類、景觀設計的基本原理,然后應用相關理論與技術,與學生一起設計具體的“園林景觀”,如校園景觀。在實踐活動中強化相關理論知識,激發學生的學習熱情,開發學生的創造能力。 通過本課程的學習,學生能夠理解園藝學、景觀生態學的基本概念,了解園藝植物(如當地代表種類)的基本栽培管理技術、景觀設計的基本原理,能夠感受到美化環境在生活中的重要意義。 6. “環境友好與經濟作物” 模塊開設建議(1學分) 經濟作物是指與人類生存和生活密切相關的作物,主要包括棉花、油料作物、果蔬、茶葉等。人類為了獲取高額經濟回報往往肆意革除原有植被,大規模集中種植某種(些)作物,而且在耕作過程中大量使用化肥、農藥和除草劑,在獲得較高產量的同時也對生態環境造成日益嚴重的影響。 1992 年,在里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會通過的《21 世紀議程》中提出了“環境友好”的理念。在2005年 10 月召開的中國共產黨第十六屆五中全會上,中央正式將建設資源節約型和環境友好型社會確定為國民經濟與社會發展中長期規劃的一項戰略任務。 環境友好是指人與自然和諧共處,人類的生產和消費活動與自然生態系統相協調,人類社會處于可持續發展狀態。本課程內容應包括環境友好的實質和內涵,明確環境保護和經濟作物都是人類賴以生存和發展的基石。課程要明確闡明環境保護是國際社會環境保護戰略思想演變和可持續發展實踐進展的必然結果。強調種植經濟作物應該努力在獲得較高經濟效益和環境保護之間取得適當的平衡,力求在生產過程中將對環境的干擾和危害降到最低程度。 教師在教學過程中,可通過組織學生觀看相關視頻或列舉人類發展史上發生的企業排污或生產事故等“重經濟,輕環保”的案例,告誡學生生產與環保協調發展的重要性,指出“先污染,后治理”是文明社會不能容忍的危害人類健康和發展、禍害子孫的不負責任的行為;同時探討高效栽培經濟作物與環境保護協同發展的各種可能措施。 本課程的學習,有利于幫助學生認識生產和環保是人類社會發展的兩只輪子,缺一不可。有把發展生產對環境造成的壓力或危害降低到最低程度,人類社會才可能持續不斷發展。 7. “生物資源開發與利用”模塊開設建議(1學分) 生物資源是自然資源的有機組成部分,是生物圈中一切動物、植物和微生物組成的生物群落的總和,是對人類具有實際或潛在應用價值的可再生資源,是人類生活和生產的物質基礎。生物資源包括基因、物種以及生態系統三個層次。 本課程可包括野生生物資源、農作物資源(如糧食作物、油料作物、水果蔬菜等)、畜牧水產資源(如畜類、禽類、水產品等)、微生物資源(如食用菌、酵母菌等)。教學內容可以根據當地生物資源特點,結合地方社會經濟發展需求,聚焦于“地方特色生物資源”;在學生了解生物資源(代表物種)的基本生物學特征的基礎上,教師應重點介紹對生物資源(代表物種)的合理開發利用,如對相關生物資源深加工的原理方法、生產工藝流程及研究動態等。 通過本課程的學習,學生應該清楚認識到,我國雖然是生物資源最豐富的國家之一,但是生物資源承載力與人們需求間的矛盾也日趨尖銳,生態系統非常脆弱,生存環境壓力巨大。因此,合理保護并科學利用生物資源,涵養生態系統并使其結構與功能得到恢復,對于我們的生存和可持續發展具有重要意義。 8. “本地受脅物種保護”模塊開設建議(1學分) 受脅物種,是指受到人類活動或受自然劇變(如災害)影響,其野生種群在不久的將來滅絕概率很高的物種。一個關鍵物種的滅絕可能破壞當地的食物鏈,造成生態系統的不穩定,并可能最終導致整個生態系統的崩解。 國際自然保護聯盟(IUCN)公布的《世界受脅物種紅皮書》將“受脅物種”分為極危、瀕危、易危、近危四個等級,它們均屬于優先關注和保護對象。其中,“瀕危物種”是公眾視野中出現頻率較高的術語,一般是指數量稀少,分布區很狹窄,在居民區附近難以見到的物種。 教師在教學中應該采用多種形式活動,引導學生理解中國雖然是世界動植物資源最豐富的國家之一,但按人均資源情況,中國是資源貧乏國家。我國生物物種數量正在以每天一個受脅甚至走向滅絕的速度減少,農作物栽培品種數量正以每年 15%的速度遞減,全球持續變暖會導致部分動植物物種因種種不適應而發生種群數量減少、遷移、生態退化,一些受脅物種難逃滅絕厄運,可能使地球上多達 1/6 的物種消失。同時,國家為了進一步加強野生動植物保護和受脅物種拯救繁育工作,已建立 700 多個自然保護區,植物園,動物馴養繁殖中心,400 多處珍稀植物遷地保護繁育基地以及種質資源庫。另外,教師應該結合當地受脅生物資源的具體情況,分析這些物種對地方生態環境、社會經濟可持續發展的實際意義。 通過本課程學習,學生應該理解,保護受脅生物(特別是當地的)資源對生存環境、生活方式,以及可持續發展的重要意義;保護生物資源特別是受脅生物資源,人人有責;從我做起,積極參與對當地受脅生物資源的保護行動中去。 學業發展基礎 1. “細胞與分子生物學”模塊開設建議(1學分) 自1953年沃森(JD. Watson)和克里克(F.Crick)發現了DNA雙螺旋結構以后,生命科學才真正進入了分子生物學階段。目前,分子生物學理論是學好其他許多生命科學分支學科的基礎,而分子生物學技術又成為了我們研究生命、認識生命甚至改造生命的一項強有力的工具,具有廣泛的應用前景和極高的應用價值。 本課程的內容側重細胞生命活動的分子機制,以“中心法則”為主線,包括DNA 復制、DNA 損傷及其修復、DNA 突變、逆轉錄、轉錄、翻譯和基因表達調控等。 教師在教學中要注意緊扣“中心法則”和“堿基互補配對”原則,利用分子生物學中的“分子邏輯”,從結構決定功能的高度,結合模型和多媒體手段,深入淺出地介紹相關的分子生物學原理,提倡理論聯系實際,盡可能組織一些探究實驗和課外活動,如 DNA 指紋分析,并引導學生利用所學過的知識去關注和探討與分子生物學有關的社會熱點問題,如艾滋病病毒、埃博拉病毒和流感病毒等,以幫助學生豐富相關知識,加深對科學、技術和社會相互關系的認識。 對本課程的學習,可激發學生對生命科學的熱愛,理解三種生物大分子——DNA、RNA 和蛋白質在細胞內的功能分工和相互關系,真正理解生命的本質;并能更好地理解各種分子生物學技術,如聚合酶鏈式反應(PCR)、通過基因的定點突變以改造或改良蛋白質,以及利用小衛星 DNA 進行 DNA 指紋分析等。 2. “生物信息學與人類基因組”模塊開設建議(1學分) 生命科學的發展帶來了各種生物數據的爆炸性增長,未來還將以越來越快的速度增長。然而,數據并不等于知識,其增長所帶來的挑戰包括海量數據的存儲、管理、共享,特別是如何將這些數據變為生物學知識。 生物信息學是以計算機為工具,用數理及信息科學的理論和方法研究生命現象,對生物信息進行儲存、檢索和分析的一門學科。其核心內容是基因組信息學,包括基因組(如人類基因組)信息的獲取、處理、存儲、分配和解釋。基因組信息學的關鍵是“讀懂”基因組的堿基順序,包括全部基因在染色體上的確切位置以及各DNA 片段的功能;同時測量這些基因的轉錄和翻譯活動信息,以及進行蛋白質三維結構模擬和預測,然后依據特定蛋白質的功能進行藥物設計。 對本模塊內容的學習,可以讓學生了解生物信息學和人類基因組的基本概況,讓學生掌握基因組測序原理、DNA和蛋白質序列分析、蛋白質結構預測和系統發育樹分析的基本原理和方法。教師在教學中要注意結合具體的案例進行分析,利用互聯網上各種數據庫中的數據,來闡明和理解大量生物數據所包含的生物學意義,并應用于解決生命科學研究和生物技術相關產業中的各種問題,為學生進一步深造學習、獲得職業技能等奠定基礎。 3. “神經系統與疾病”模塊開設建議(1學分) 神經系統協調人體內部各器官的功能以適應內、外環境的變化,起著“司令部”的作用。凡是能夠損傷和破壞神經系統的各種因素都會引起神經系統疾病。近年來神經系統的疾病逐年增加,尤其是精神方面的疾病及成癮性疾病。對神經系統及其與疾病相關性的了解有助于從保護神經系統的角度,保持健康的生活習慣,遠離毒品。 本模塊的內容側重于神經系統疾病發生和預防。發生于中樞神經系統、周圍神經系統、自主神經系統的,以感覺、運動、意識、自主神經功能障礙為主要表現的疾病,稱為神經病;而中樞神經系統受致病因素影響以精神活動障礙為主要表現的疾病,稱為精神病。上述疾病的病因有多種,如感染、外傷、中毒、免疫損傷、遺傳缺陷及營養障礙等。中毒包括金屬中毒和有機物中毒,如毒品。精神類疾病包括強迫癥、抑郁癥等,神經類疾病包括慢性神經炎、神經末梢炎、肌肉震顫、神經性頭痛、帕金森病、癲癇等。此外,人體其他系統的失調也可能導致神經系統疾病,如胃潰瘍等。由于神經細胞損傷后不易再生,許多神經系統疾病仍無有效療法。 教師在教學中要注意緊扣神經系統是人體內起主導作用的系統。一方面它控制與調節各器官、系統的活動,使人體成為一個統一的整體。另一方面神經系統的分析與綜合,使機體對環境變化的刺激作出相應的反應,達到與環境的統一。神經系統的疾病對人體的危害很大,且不易治療。在聯系實際方面,教師應介紹濫用藥物,包括毒品,可造成藥物成癮,成為慢性、復發性的強迫行為,成癮后對神經系統造成損傷。引導學生認識到藥物成癮不僅是生物醫學問題,更是廣泛的社會問題。教育學生注意心理健康,樹立正確世界觀、人生觀和價值觀,預防精神類疾病發生。 對本模塊的學習,有助于學生了解神經系統疾病的成因和危害,從而保護神經系統不受損傷。 4. “干細胞與應用”模塊開設建議(1學分) 干細胞是一類具有自我復制能力并能分化成其他類型功能細胞的多潛能細胞。因而具有巨大的基礎研究價值和臨床應用前景。干細胞研究也是目前全球范圍內生物醫學領域的熱點和焦點。學習和了解干細胞相關知識是培養新世紀生物學科人才所必需的。 本模塊的內容包括干細胞的定義、基本特征、分類、生長和分化機制及應用。干細胞在特定的條件下,能分化成多種類型的細胞。根據干細胞所處的發育階段可分為胚胎干細胞和成體干細胞;根據干細胞的發育潛能可分為三類:全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。干細胞的應用領域包括發育生物學研究的體外模型、指導藥物的研制和應用、器官克隆、細胞治療、組織再生和修復等。實例包括造血干細胞移植等,課程內容還應擴展討論干細胞應用中存在的潛在危險,以及可能產生的倫理問題。 教師在教學活動中要突出如下基本概念:胚胎干細胞在不同發育階段中的潛能差異,干細胞分化的機制及條件等。目前人類胚胎干細胞已能成功地在體外培養,成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織,甚至成體細胞也可以逆轉化為誘導多能干細胞(iPS cell),這些成果為干細胞廣泛的臨床應用提供了基礎。同時,教師也應強調干細胞研究的社會價值和意義。 對本模塊的學習,可以使學生了解和認識干細胞的基本概念,干細胞生長和分化的機制,干細胞目前的研究進展,干細胞的臨床應用及相關疾病治療。 5. “植物組織培養”模塊開設建議(1學分) 植物組織培養由于無需昂貴的儀器設備和藥品,投資少,可以在短時期內不受自然條件限制培育出大量具有優良性狀的幼苗,以及進行植物去病毒處理,因此在名貴花卉、果蔬和中藥材植物等的迅速擴大繁殖等方面發揮了重要的作用。 本模塊應包括培養基配制、植物外植體的選擇、外植體的消毒、外植體無菌切割、愈傷組織培養、愈傷組織增殖和誘導分化、煉苗等內容。 教師在教學中可以播放植物組織培養的視頻,組織學生逐段觀看和討論,強調無菌操作是組織培養貫穿始終的關鍵因素;根據當地的實際情況組織學生參觀植物組織培養的現場,請技術人員講解植物組織培養的要領;可組建自己的植物組織培養實驗室;組織學生分組討論,提出植物組織培養的實驗方案,教師指導修訂該方案,提供必需的實驗器具和藥品,讓學生親自動手領悟植物組織培養的全過程,體會科學研究的艱辛與成功的樂趣。 對本模塊的學習,有利于學生掌握無菌操作的要領,基本了解植物組織培養的過程,為他們日后從事相關或類似的研究和工作奠定良好的基礎。 6. “生態安全”模塊開設建議(1學分) 生態安全是人類在生產、生活和健康等方面不受生態破壞與環境污染等影響的保障程度,包括飲用水與食物安全、空氣質量與綠色環境、水資源可持續利用、生態系統的穩定性等基本要素。隨著城市化進程的加快和人口的增加,人類賴以生存和發展的環境不斷發生變化,資源、環境、人口等社會經濟問題也日益尖銳,環境問題已成為影響生態安全,影響可持續發展的重要因素之一。 在過去幾十年的發展過程中,無節制地開發生物資源、過度放牧等,使得生態系統嚴重退化,土地荒漠化,生物多樣性減少,種種潛在的危機迫使人們不得不重視生態安全問題。學校的生態安全教育應在全面認識自然、社會和學生心理基礎上,依據現實社會的需要去實施,教育學生從自身做起,為保護人類共同生存的家園,貢獻自己的力量。生態安全教育的內容可以涵蓋生態環境知識,人類與環境,動植物與環境,資源、能源危機,人口危機,生態平衡等。 學校的生態安全教育應從實際出發,遵循教育的基本規律,既要適合于學生的年齡、生理、心理水平,同時也要考慮到現實乃至未來社會的需要。生態安全教育應在充分了解學生現有水平及社會發展需要的基礎上,因地制宜,因人因時而異,盡量做到從學生的生活經驗出發,注重結合當地具體生態狀況。教育的內容可包括飲用水與食物安全、空氣質量與綠色環境、動植物與環境資源等基本要素。教學可采取游戲、觀察、操作、感受、借助現代教育媒體等形式,通過各種豐富多彩的生態活動,提升學生對生態文明的理解,積極營造激發學生學習的和諧氛圍。在聯系溝通中訓練學生學會用生物學的觀點去觀察和認識周圍的生態狀況,體會生態安全的重要意義,逐漸形成生態安全意識。 本模塊的教學,要求使學生理解人與環境的相互制約性,人和環境是一個不可分割的整體;懂得環境為人類提供生命活動的物質基礎,同時人類的生活和生產活動也以各種形式不斷地對環境施加影響,環境破壞造成的后果往往需要很長的時間才能恢復,有些甚至是不可逆的;將生態安全教育與世界觀、人生觀、價值觀教育聯系起來,讓學生意識到生態安全的重要性,樹立“綠水青山就是金山銀山”的觀念和“生態安全從我做起”的意識,養成環境友好道德行為習慣,珍視和熱愛自然環境,建立有利于生態安全的生活方式。 7. “校園動植物分類”模塊開設建議(1學分) 當前,校園生態規劃建設也已經成為人們討論的熱點話題。讓生態理念進入校園,不僅有利于全民生態意識的提高,也豐富了學生的學習實踐內容,有利于學生的全面發展。校園動植物環境是校園生態最基本的環境元素,是一個半人工生態系統(即由自然生態系統和人造生態系統共同組成)。讓學生積極參與到校園生態建設和生態保護行動中去,對于培養學生的情趣、陶冶情操、熱愛自然環境等都具有十分重要的意義。 開設本模塊應依托校園自然環境,著眼于學生的興趣愛好,因地制宜開展豐富多彩的校園文化活動,讓學生養成關注身邊事物的習慣,激發學生在生活中學科學、用科學的興趣。校園動植物分類內容可以包括調查校園動植物資源,動植物分類的過程與一般方法,學會使用動植物分類表,學習編制簡單的檢索表,介紹校園動植物有關的科、屬、種的特征及識別方法,動植物標本采集及制作,建立校園動植物資源管理數據庫以及了解動植物與環境的適應關系等。 教學中教師應根據本地的地理特點,充分利用校園動植物資源,拉近學生與真實自然環境之間的距離。教學可以通過各種不同形式的活動展開。例如,以小組為單位制訂尋找、觀察校園動植物的計劃;交流認識校園里的動植物的學習經驗;以科技為主導,以校園為依托,開發利用校園動植物資源;廣泛收集教學需要的文字、聲音、圖片、動畫等素材,建立校園動植物資源庫等,實現教學與校園動植物資源的有效整合。激發學生的學習興趣,培養學生的自然觀察能力,提升學生的綜合素養。 校園動植物分類課程以提高學生的實踐能力和創新能力為核心,重視培養學生的科學思維能力、探究能力、創新精神及自主學習能力。本課程不僅培養學生關注身邊校園的動植物,更重要的是培養學生愛護校園環境,自覺維護校園綠化的行為習慣,培養學生的合作精神和社會責任感。 五、 學業質量 (一)學業質量內涵 學業質量是學生在完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量標準是以本學科核心素養及其表現水平為主要維度(見附錄1),結合課程內容,對學生學業成就表現的總體刻畫。依據不同水平學業成就表現的關鍵特征,學業質量標準明確將學業質量劃分為不同水平,并描述了不同水平學習結果的具體表現,高中生物學學業質量標準是依據生物學學科核心素養的中的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的四個維度及其劃分的水平,結合必修課程和選擇性必修課程的重要概念、方法等對學生學習相應的課程后所表現出的核心素養水平的描述。 (二)學業質量水平
(三)學業質量水平與考試評價的關系 學業質量標準是階段性評價、學業水平考試命題的重要依據。學業質量水平二是高中畢業生在本學科應該達到的合格要求。學業質量水平四是學業水平等級性考試的命題依據。 1.學業質量的每一級水平均包括生物學核心素養的四個維度以及不同水平間的差異,主要表現在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念和方法解決問題的程度,水平從低到高具有遞進關系。 2.一、二級水平,除解決問題的情境相對簡單和解決問題的程度相對較低外,涉及的大概念、方法等僅限于必修課程內容,是本學科學業水平合格考試的命題依據。 3.三、四級水平,解決問題的情境相對復雜,解決問題的程度要求相對較高,涉及的大概念、方法等包括必修課程和選擇性必修課程的全部內容,是本學科學業水平等級性考試的命題依據。 六、 實施建議 (一) 教學與評價建議 1. 教學建議 本課程標準是高中生物學教學的依據。教師應在認真學習和領會的基礎上,結合學校和學生的實際,創造性地開展教學工作。生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學學科核心素養。完成這樣的教學任務,教師需要在教學過程中關注每一個學生,關注每一節課的學習過程,努力促進學生在原有基礎上良好發展。為此提出以下教學建議。 1.1 高度關注生物學核心素養的達成 培養學生生物學核心素養是本課程的價值追求,也是課程預期的教學目標。核心素養所涵蓋的生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個方面的基本要求,是較以往生物學課程更具有挑戰性的教學要求,需要通過每節課或每項活動來逐步培養形成。教師在制訂每個單元、每節課(或活動)的教學計劃時,都要全面考慮核心素養任務的針對性落實和有效完成。同時,根據不同的教學內容,在落實核心素養時其側重點也應該有所不同。在科學技術迅猛發展、技術產品高度融入生活的時代,獲得并提升生物學核心素養關乎學生一生的發展,因此,要在擴展、深入學習學生生物學知識的同時,特別要注意對學生能力和品格方面的要求。 1.2 組織以探究為特點的主動學習是落實生物學學科核心素養的關鍵 以探究為特點的教學不僅會直接影響核心素養中“科學思維”“科學探究”的落實,也會間接影響另外兩個核心素養的達成。因此,生物學教學不僅是教師講解和演示的過程,也是師生交流、共同發展的互動過程。教師應該提供更多的機會讓學生親自參與和實踐。這種有目的、有步驟的學生自主學習活動主要包括對生物及其相關事物進行觀察、描述、提出問題、從各種渠道查找信息、提出假設、驗證假設、思維判斷、作出解釋,并能與他人合作和交流等。在此過程中,培養學生的創新精神和實踐能力。 在引導和組織學生進行上述探究性學習時應注意以下事項。 探究性學習不是全部的教學活動。教師應結合具體的教學內容,采用多種不同的教學策略和方法,達到教學目標。 (1)需要為探究性學習創設情境。例如,提供相關的圖文信息資料、數據,或呈現生物的標本、模型、生活環境,或從學生的生活經驗、經歷中提出探究性的問題,或從社會關注的與生物學有關的熱點問題切入。 (2)應該鼓勵學生自己觀察、思考、提問,并在提出假設的基礎上進行探究活動方案的設計和實施。在小組合作探究時,教師應兼顧不同發展水平的學生,成員間要分工明確并不時互換,使每一成員都有機會擔任不同的角色。 (3)注意探究性學習活動的課內、外結合。教師應有計劃地安排好課外需要用一定時間才能完成的活動,包括必要的調查、訪問、參觀、資料收集整理以及觀察記錄等。 (4)重視探究性學習報告的完成和交流。教師應培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線圖等方式完成報告,組織交流探究的過程和結果,并進行適當的評價。 (5)充分利用信息技術提高課堂教學效率。信息技術的快速發展,為生物學課堂提供了諸如圖片、視頻、模擬實驗等豐富多樣的教學資源。充分利用以“互聯網+”為為代表的教育技術可在一定程度上減少主動學習活動對實驗耗材及相關場地條件的依賴。教師應充分利用這一技術優勢,開展多種形式的主動學習活動,提高教學效果。 1.3 通過大概念的學習,幫助學生形成生命觀念 大概念是處于學科中心位置、對學生學習具有引領作用的基礎知識。在生物學課程中,大概念包括了對原理、理論等的理解和解釋,是生物學科知識的主干部分。高中生物學課程的必修課程和選擇性必修課程都是圍繞著幾個大概念展開的,內容要求基于大概念描述了具有學科邏輯、符合高中學生認知特點的重要概念,形成了課程的內容框架。在教學中,教師圍繞著生物學大概念來組織并開展教學活動,能有效地提高教學效益,有助于學生對知識的深入理解和遷移應用,也有助于發展學生的生命觀念。 教師在設計和組織每個單元的教學活動時,應該圍繞大概念和重要概念展開,依據重要概念精選恰當的教學活動內容和活動方式,其教學策略既可以是講解、演示、討論,也可以是基于學生動手活動或對資料的分析及探究,所有的教學活動都要有利于促進學生對生物學概念的建立、理解和應用。 為了幫助學生形成正確的生物學重要概念進而建立生物學觀念,教師一方面需要向學生提供各種豐富的、有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐;另一方面,教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實的層面上,而是要通過對事實的抽象和概括,幫助學生建立生物學概念,并以此來建構合理的知識框架,為學生能夠在新情境下解決相關問題奠定基礎。在教學過程中,教師還必須注意學生頭腦中已有的前概念,特別是那些與科學概念相抵觸的錯誤概念。課堂教學活動要幫助學生消除錯誤概念,建立科學概念。 1.4 加強和完善生物學實驗教學 本課程標準所說的“實驗教學”是指教師組織學生在生物學實驗室和校園內外開展的教學活動,既可以是動手、觀察類的實踐活動,也可以是以問題解決為特點的探究活動。實驗教學是生物學課程的特點,也是生物學教學的基本形式之一。課程內容中教學提示部分列舉的教學活動有一部分就是實驗教學。實驗教學是促成學生達成生物學核心素養的重要支撐。 為更好地開展實驗教學,建議教師注意以下幾點。 (1)實驗設計應該多樣化。例如,可以采用比較規范的實驗儀器設備設計實驗,也可以設計低成本、低消耗、低(無)污染的教學實驗;可以采用生物材料設計和開展實驗,也可以利用電子設備設計、完成模擬性實驗;有條件的學校還可以充分利用多媒體、互聯網及無線通訊技術進行虛擬實驗。應鼓勵學生參與設計實驗。 (2)在重視定性實驗的同時,也應重視定量實驗,讓學生在量的變化中了解事物的本質。教師應給學生提供機會學習生物學研究中的測量方法,實事求是地記錄、整理和分析實驗數據,定量表述實驗結果等。 (3)要注意實驗安全教育。安全使用實驗器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精燈等)和實驗藥品(如酒精、酸、堿等)是生物學實驗的基本技能。教師應強化安全教育,增強學生自我保護意識。同時,要注意實驗室廢棄物的妥善處理。 1.5 落實科學、技術和社會相互關系的教育 注重科學、技術和社會相互關系是貫穿本課程重要主線之一,也是生物學科核心素養達成的重要途徑。本課程在內容要求和教學提示中多層面、多角度地強調了科學、技術和社會的相互關系教育的重要性。 在教學中,教師應該注意以下幾方面。 (1)了解科學、技術、社會的相互關系,關注和參加與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策,是生物學核心素養的重要組成部分,也是培養學生對自然和社會責任感的重要途徑。教師應該重視滲透科學、技術、社會相互關系的教育,通過具體事例幫助學生認識生物學與社會發展的緊密聯系。 (2)科學、技術、社會相互關系的問題涵蓋面很廣,包括全球性的、國家的、地區的科學技術與社會生活、生產、發展相關的問題。教師要引導學生特別關注我國和學校所在地區與學生現實生活相關的問題,使學生積極思考與生物學有關的社會問題,宣傳生物學知識和健康的生活方式,識別偽科學和迷信,嘗試參與社會決策,培養學生的社會責任感。生物學教學還應注意介紹相關的職業現狀和發展趨勢,為學生選擇學習和職業方向奠定必要的基礎。 (3)生物科學技術和社會關系密切,內容豐富。教師應引導學生通過圖書、報刊、音像和網絡等了解更多的信息,開展調查、研究、討論和宣傳等活動,理解生物科學技術對社會發展的作用,同時也了解技術可能帶來的多方面影響。 1.6 注意學科間的聯系 自然界是一個統一的整體,自然科學中的物理學、化學、生物學等各門學科,其思想方法、基本原理、研究內容有著密切的聯系。同時,生物學和數學、技術、工程學、信息科學是相互作用,共同發展的。此外,生物學與人文社會學科也是相互影響、相互促進的。加強學科間的橫向聯系,有利于學生理解科學的本質、科學的思想方法和跨學科的科學概念和過程,這將有利于建立科學的生命觀,逐步形成正確的世界觀,發展生物學學科核心素養。 1.7 注重生物科學史和科學本質的學習 科學是一個發展的過程。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的思路和方法,學習科學家獻身科學的精神。這對提高學生的生物學核心素養是很有意義的。本課程標準中的多處內容都包含科學史的要素,教師應充分利用這些科學史的切入點,開展教學。 高中生物學課程是自然科學課程,學生在學習該課程中不僅要獲得諸如細胞、遺傳、進化等生物學方面的知識,還應該學習一些“關于自然科學的知識”。在科學教育領域,“關于自然科學的知識”也稱為“科學本質”。高中生物學課程中適合教授的科學本質內容可以涉及“科學知識可能隨著研究的深入而改變” “科學工作依賴觀察和推論” “科學工作采用基于實證的范式”“科學是創造性的工作”“科學工作中要高度關注主觀因素的影響”“理論和定律賦予科學解釋的能力,但兩者不盡相同”以及“科學會受到社會和文化的影響”等。對科學本質的學習有助于學生理解生物學觀念,了解科學知識產生的特點,把握自然科學的特點,并以此來辨別現實生活中的科學和非科學,從而促進生物學核心素養的達成。 2. 評價建議 評價是日常教學過程中不可或缺的重要環節,是教師了解教學過程,調控教學行為,提高教學質量的重要手段。評價以學生發展為本,以生物學課程內容、學業質量標準為依據,聚焦學科核心素養,促進教師的教和學生的學。 2.1 評價的原則 評價應遵循立德樹人的指導思想,重視學生愛國主義情操和社會責任感的形成;評價應關注學生對生物學大概念的理解和融會貫通;評價應指向學生生物學學科核心素養的發展;評價應體現導向性和激勵性;評價方式應具有多樣性。使評價既促進學生核心素養水平的提升,又推動教師教學水平的提高,實現評價者和被評價者共同發展的目的。 2.2 評價內容 評價內容應以課程目標、課程內容和學業質量標準為依據,結合具體的教學內容,以生物學大概念、重要概念等主干知識為依托,檢測學生生物學核心科學科核心素養的發展水平。評價主要包括以下內容。 (1)學生的生命觀念。學生是否逐步形成了認識生命的基本觀念,如生物體的結構與功能相適應、生物始終處于發展變化之中,生物對環境具有適應性等。學生能否運用這些生命觀念,探索生命活動規律解決實際問題。 (2)學生科學思維的發展。學生是否逐步養成科學思維習慣,運用歸納和概、演繹和推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法,探討闡釋生命現象及規律的能力。 (3)學生科學探究能力。學生是否具備了觀察能力、發現問題能力、設計和實施探究方案以及探究結果的分析、交流等能力。 (4)學生的社會責任意識。學生是否具有關注社會重要議題的意識和社會責任感,以及開展生物學實踐活動的意愿和能力等。 2.3 評價方式 評價應依據評價內容和對象的不同,采用多元評價方式。評價方式的選擇,應該考慮評價目標、評價內容、評價對象和評價現場等實際情況,可采用學生自評和互評、小組評和老師評相結合的方形式。 評價方法應該多樣。例如:學生成長記錄,記錄學生成長過程中的點點滴滴,將實驗報告、實驗設計、小論文、作業等收入記錄袋中,作為衡量學習態度和能力的依據之一;課堂行為觀察,關注學生在課堂上師生互動、自主學習、同伴合作中的行為表現、參與熱情、情感體驗和探究、思考的過程等;作業練習檢測;實踐與應用檢測,根據學生實際情況,利用課余時間,以小組為單位,自擬研究題目,進行實踐活動;階段性紙筆檢測,如單元和學期考試等。 2.4 結果反饋 對評價結果的科學分析和及時反饋,有利于提高評價的時效性。教師要根據教學目的,參照相關標準,對評價結果作出合理的解釋。可利用評語、談話等形式對學生學習情況及時反饋。應注重發現和發展學生的潛能,激發學生學習的積極性和主動性,促進學生生物學學科核心素養的形成。 (二)學業水平考試與命題建議 學業水平考試包括高中畢業的學業水平合格性考試和學業水平等級性考試,主要目的是評價學生學科核心素養的發展水平。 1.學業水平合格性考試和學業水平等級性考試 高中畢業的學業水平合格性考試在于考查全體學生生物學學科素養的達成情況,其內容以必修課程要求為準,難度不超過學業質量二級水平要求。高中畢業的學業水平合格性考試試題難度要低于學業水平等級性考試,讓堅持正常學習的學生,一般都能達到高中畢業生應達到的合格水平要求。 學業水平等級性考試的內容范圍以必修課程和選擇性必修課程為準,難度不超過學業水平四級水平的要求;在強化基礎的前提下凸顯學生的學科特長,體現甄別和選拔的功能。 2 命題建議 2.1命題原則 命題應以課程標準的內容要求、學業質量標準為依據,指向生物學學科核心素養的發展水平。 試題素材應貼近學生生活實際,以真實問題情境組織命題,應注重考查學生綜合運用所學的知識和技能解決問題的能力 試題的表述和指向要明確、清晰、直接,確保題目的公平性、科學性和規范性,要能夠區分出不同素養水平的學生。 2.2 命題程序 (1)明確測試類別、確定難度。根據高中畢業的學業水平合格性考試和學業水平等級性考試的性質,給予相應的學業質量水平,結合本地區的實際情況,確定恰當的題目難度。 (2)規劃核心素養的測試藍圖。將四項生物學學科核心素養、素養的水平表現、所涉及的知識和方法對應起來,確定測試藍圖,指導命題。 (3)創設真實情境,合理設問。試題情境應圍繞實際問題(包括熱點問題)開展,盡量做到新穎、真實、科學、恰當,有一定的信息量和適當的復雜性,能夠成為學生運用運用學科知識分析和解決實際問題的載體。基于試題情境的設問要有清晰的層次和嚴謹的邏輯,指向核心素養不同水平。 (4)審核修改定題。依據課程目標、考試類別和測試藍圖,反復打磨和修改試題,確保和提升試題質量。 (三)教材編寫建議 1. 教材編寫的基本原則 (1)教材編寫是在課程標準基礎上的一次再創造,必須充分體現課程標準的基本思想,準確把握課程標準的內容要求,教材應成為落實課程目標的基本教學資源。 (2)在內容選擇、編排形式、活動設計等方面,應突出學生生物學學科核心素養的培養,反映生物學發展的特點和趨勢,關注學生的生活經驗,體現科學、技術和社會的相互影響。 (3)應體現科學性、思想性和藝術性的統一。教材內容應系統規范,嚴謹準確;有利于學生建立科學的自然觀,養成科學態度和科學精神,發展創新精神和實踐能力;文字表述準確、生動,可讀性強;圖文并茂,清晰美觀,裝幀精良。 (4)應符合高中學生的心理特征和認知水平,能夠激發學生的求知欲,體現學習方式的多樣化,有利于學生自主學習和主動建構知識。能夠與初中教科書有效銜接,沒有內容和思維上的明顯脫節或不必要的重復。容量和難度合理,課時安排有一定的彈性,在達成教學目標的基礎上,努力減輕學生課業負擔。 2. 教材內容的選擇 (1)以有利于學生生物學學科核心素養的發展作為選取內容的出發點。高中生物學教育,不僅是讓學生掌握基礎的生物學知識,而且更應培養學生的生物學學科核心素養,為學生的終身發展奠定基礎。因此,內容的選取除了考慮知識的系統性和完整性,還應以核心概念和原理為中心,重點選取對學生核心素養形成有利、在學生的終身發展中具有長效性和遷移性的內容。 (2) 應符合學生的知識基礎、心理特點和認識規律。高中學生已經具備一定的生物學知識,從媒體和日常生活中也積累了不少與生物學有關的信息或經驗。但是,這些知識是淺顯、零散的,生活經驗也多是感性的;從思維特點來看,學生的形象思維比較發達,而辯證邏輯思維能力不強。因此,教材內容的選擇要充分考慮學生已有的知識和經驗,注意與初中生物學課程,以及其他學科相關課程的銜接,并且針對高中生的思維特點、興趣指向和接受能力,引導他們學會辯證地看問題。 (3)要反映社會、經濟和科技發展的需要,體現“科學、技術、社會”的思想。生物科學技術的迅猛發展對社會和經濟的發展日益顯現巨大的推動作用,也影響到社會和個人生活的方方面面;當代社會發展的許多重大問題的解決,又都依賴于生物科學技術的進一步發展。教材編寫應當融生物科學技術和社會為一體,充分體現三者的互動,反映生物科學技術的發展及其對社會發展和個人生活的影響,貫穿人與自然是生命共同體,人類必須尊重自然、順應自然、保護自然的思想,此外也應注意介紹我國生物科學技術的成就和發展。 (4)適當引入生物科學史內容。生物科學史蘊含著豐富的科學思想、科學方法、科學世界觀、科學精神和科學態度等內容,具有很高的教育價值。尤其是生物科學史中的許多經典實驗,是培養學生科學素養的最好范例,教科書編寫應利用好這些資源。 (5)重視科學探究活動的設計。科學探究活動對于培養學生創新思維和實踐能力具有不可替代的作用,教材編寫應著力研究、精心設計,使探究活動真正起到激發思維、培養能力的作用。科學探究活動的設計和安排應當以科學方法訓練為重要線索,應當在設計教科書知識體系的同時,設計較完整的科學方法體系,將兩者進行整合,使之形成有機的整體。就某一具體教學內容來說,究竟設計為哪一種類型的活動,要視內容特點、學生基礎和學校條件而定。 (6)應具有一定的彈性和靈活性。在按照課程標準編寫必學內容的基礎上,可以適當安排一些選學內容或選做的活動,以拓寬學生的視野,發展學生的愛好和特長,培養學生的創新精神和實踐能力。例如,在教材中編入一些小資料和課外閱讀材料,設計一些選做實驗和實踐活動等。 3. 教材內容的組織和呈現方式 (1)教材內容的組織應當實現學科內在邏輯與學生認識邏輯的統一。學科邏輯與學生的認識邏輯是不盡一致的。例如,結構是功能的基礎,這屬于學科的內在邏輯,如果按照先結構后功能的順序組織教學內容,學生固然能夠接受,但是,不一定能夠引起學生的學習興趣。從功能出發,提出與結構有關的問題,再引導學生探究結構與功能的關系,學生的興趣就會增加。 在遵循課程內容標準的基礎上,教材的邏輯結構可以打破課標的編排次序,重新組織。但教材自身的邏輯結構,必須考慮知識的內在聯系和學生的認知規律,同時要兼顧不同模塊之間,以及與其他學科之間的聯系。每個課時的容量必須相對均衡。單元與章節的劃分,既要考慮內容的相對獨立性,也要考慮彼此之間的相互銜接。 (2)教材內容的組織應當實現課程知識目標達成與生物學核心素養發展的統一。學生生物學素養的發展當然需要生物學知識作為基礎,但有知識不等于有素養。如何將課程知識的學習過程提升為學生生物學核心素養的發展過程,需要教科書編寫者突破傳統思維,對課程內容進行有機組織、巧妙呈現。要盡量避免單純講述知識的做法,可以嘗試結合實驗、生活經驗、圖文資料等各種資源或途徑,引導學生積極思維,主動探索,培養他們從不同的角度和高度認識生命世界,養成綜合、開放、創造性思維的習慣,并提升動手實踐能力。要做好這點并不容易,需要經驗和智慧。但從另一個角度看,教科書編寫中蘊含的智慧同樣具有教 育價值,對學生綜合素養的形成與發展也有著潛移默化的影響。 (3)教材內容的呈現方式應當有利于學生通過活動建構新知識。教材的編寫,應重視情境的創設。有效的教學情境,能夠激發學生的好奇心和求知欲,點燃學生的學習熱情,使學生形成良好的求知心理,從而使學生主動參與對所學知識的探索發現和認識過程,體驗學習的樂趣。這樣的學習方式,不僅能夠幫助學生有效掌握知識,靈活解決問題,也能夠培養學生不斷探索、勇于創新的科學精神,實事求是的科學態度,以及終身學習的能力。在這方面,廣大一線教師在教學實踐中積累了大量生動、精彩、有效的教學案例,教科書編寫者可以從中吸收或借鑒。 (4)教材內容的呈現可滲透人文精神。中國傳統文化源遠流長,博大精深,其中不乏經過實踐檢驗的生物學知識。在教材中適當引入這方面的內容,既能幫助學生更好地理解生物學知識,又能在科學與人文之間搭建溝通的橋梁,提高學生的人文素養。當然,教科書自身的語言邏輯和文學美感,也是提高其可讀性和人文氣息的重要體現。 (5)教材應留給使用者一定的空間,體現開放性和可塑性。教材應當盡量避免以絕對權威的面孔出現,應當讓學生認識到教科書不是讓他們被動地、不加思考地全盤接受知識,而是提供一些供他們分析和思考的素材,提出一些供他們活動參考的建議。學生對教材中某個觀點提出不同看法,不僅是允許的,而且是值得鼓勵的。關于探究活動的指導,有些活動的材料和方法步驟,在教材中可以不作詳細的規定,而是讓學生自己設計方案,進行探究。但是,這并不意味著教材可以推卸引導和幫助學生的責任,相關的背景材料、提示和建議仍是必要的,而且是需要精心設計的。在課時安排上要留有余地,適當考慮階段性鞏固和訓練所需的時間。 (6)教材的習題配置,應當體現多樣、靈活、開放、減負的特點。課后習題主要用于幫助學生鞏固所學知識,拓展思維,引導學生將所學知識應用于解決實際問題。因此,習題的設計應有難度梯度,循序漸進。題型可以多樣化,有些題目可以設計為開放性的問題,還可設計些探究性或實踐類的小課題。習題應當有助于促進學生的知識遷移和發散思維;應當緊密聯系人們的生產和生活實際,特別是學生的生活經驗;應當滲透人文精神。同時要把握好題量和難度,避免加重學生的課業負擔。 (7)教材的整體風格應該一致,體現每一版本各自的特色。同一版本的教科書,在內容組織、行文風格、欄目設置、圖文排版、裝幀設計等方面要盡可能統一,形成自己的風格和特色。 (四)地方和學校實施本課程的建議 1. 精心規劃并全面落實高中生物學課程 高中生物學課程在高中課程體系中是不可缺少的,生物學學科核心素養是學生科學素養的重要組成部分,應充分發揮生物學課程在立德樹人和促進學生全面發展上的作用。各地方、學校應認真研究生物學課程體系,以及各地學業水平考試方案和各校實際,做好高中三年生物學課程的整體實施規劃,保證生物學課程目標的全面落實。 面向全體學生,開齊、開足必修部分。必修部分是培養學生核心素養的共同基礎,是學生達到生物學核心素養一、二級水平所必須修習的生物學課程,是高中生畢業水平要求。地方和學校應嚴格依照普通高中課程方案的要求,做好開設年級和開設學期的規劃。鑒于必修部分內容基礎性強,建議高一年級全年開設,每周 2課時,或高一年級第二學期開設,每周 4 課時;在課程安排上應保證所有學生都得到修習,全體學生都能達到學業質量標準和生物學學科核心素養的相應水平要求。要充分保證生物學必修內容課時,不宜以其他課程整合的方式替代生物學課程的必修部分。 為充分滿足學生興趣、升學需要和職業發展的需求,學校應該合理開設選擇性必修和選修課程。選擇性必修課程是為滿足學生興趣、升學要求和進一步提高部分學生生物學學科核心素養水平而設置的。地方和學校可依據學生的特點,以及高中課程的整體規劃,靈活安排開課的學段、開設的方式以及學時,并對學生開展選學指導。選擇性必修課程應該在必修的基礎上開設,但“穩態與調節”“生物與環境”“生物技術與工程”三模塊之間沒有必然順序,可以結合學校和學生的實際,與學生興趣活動、科技活動、社會實踐等有機結合,可以依據選課學生的數量、師資和設備等條件,發揮校際間的資源優勢聯合開設,供學生跨校修習。選修部分提供了三個方向若干個課程,供學校參考,也可發揮學校和教師的積極性和創造性,開設出具有地方和學校特色的校本課程。 2. 強化以評價為導向的課程管理 評價是生物學課程管理的重要手段,地方、學校在生物學課程管理中,可依據普通高中課程方案的精神,按照生物學課程目標的要求,制訂課程評價體系,規范、激勵、引導教師和學生的教和學的行為,保證課程規劃和目標的有效落實。 地方和學校應依據生物學學科核心素養的內涵以及相應的表現水平,制訂學業水平考試方案和模塊的學業質量標準達標測評方案,及時研究反饋測評結果,指導學校不斷改進課程規劃和課程管理,引導教師和學生朝著課程目標的方向不斷改進教學方式和學習方式。 學校可組織教師認真研究生物學學科核心素養和課程目標,不斷完善教學評價標準,關注教學目標是否指向學生的核心素養,教學方式是否有利于學生形成核心素養,教學結果是否發展了核心素養。學校應積極支持和鼓勵教師教學方式的轉變,創造條件支持教師開展探究式學習、小組合作式學習、項目式學習等教學方式的實踐探索。 學生核心素養的形成,不僅受教師教學方式的影響,更取決于學生的學習過程和學習方式。學校可充分發揮綜合素質評價方案的引導作用,積極開設選修課程,鼓勵教師開設與生物學課程相關的課外科技活動和社會實踐活動,記錄學生相關活動的成果;引導學生以生活、生產實際問題為導向,開展探究、自主、合作式學習;在學習中激發學生的學習興趣、提高學生應用所學知識解決實際問題的能力,發展學生的核心素養。 3. 注重基于核心素養的教師培訓 本次生物學課程標準的修訂,在課程內容上基本繼承了 2003 年出版的《普通高中生物課程標準(實驗)》,體現了基礎性,提高了選擇性。就生物學課程內容的整體看,現有教師是比較熟悉的,因此在實施本課程的教師培訓和校本教研中,應針對教師的薄弱環節,將重點放在教師如何理解生物學核心素養,如何培養學生的核心素養,如何評價學生的核心素養等關鍵問題上,切實提高教師實施課程的能力。 地方教育行政部門和教研機構應根據當地實際制訂教師培訓計劃,組織實施各級各類培訓活動。教師培訓應堅持以問題為導向,本著有用、管用的原則,既要讓教師理解本課程的理念、課程體系、課程目標等宏觀問題,更要結合具體的教學內容,指導教師如何從以知識為重點目標轉變到以發展學生核心素養為主要目標上來。實現這種轉變,需要專家的指導和引領,需要對一線教師多年教學探索成果的借鑒,更需要廣大教師的集體智慧。在培訓中應采用專家解讀、案例剖析、活動示范、互動研討等靈活多樣的形式,提高教師培訓的針對性和有效性。 校本教研活動具有針對性強、實踐性好、互動充分等特點,可以在提高教師實施課程能力和解決課程實施中存在的實際問題方面發揮關鍵作用。學校應重視校本教研的制度建設,指導并規范校本教研活動,發揮校本教研的作用。地方教育行政部門和教研機構應積極組織校際間校本教研的交流,在物質條件和資金上應給予支持,將提高教師的學科素養和實施課程能力的教研活動常態化。 另外,部分地區和學校應該逐步配齊具有生物學專業資格的教師,保證生物學課程的有效實施。 4. 加強生物學實驗室的建設 為著力培養學生的生物學核心素養,尤其是科學探究和生物學實踐能力,應加強生物學實驗教學和探究式教學,增加學生動手實踐和體驗的機會。地方和學校應按照課程的要求,加強生物學實驗室和學生實踐活動基地的建設。 為保障必修課程和選擇性必修課程教學提示部分的學生實驗活動的實施,地方和學校應依據課程要求和學生數量,制訂并實施學校生物學實驗室數量、主要實驗儀器種類和數量等標準,及時購買必要的實驗材料和藥品,滿足學生實驗和實踐教學活動的需要,增加所有學生的動手實踐的機會。為促進學生開展生物學探究活動、生物科技活動,學校應不斷完善生物學實驗室的建設,及時補充儀器設備和材料用具,保證實驗教學經費的投入。教師也應創造條件,就地取材、因陋就簡地開設好生物學實驗。有條件的學校應建設專題研究實驗室、跨學科綜合實驗室,滿足有學習興趣的、學有余力的學生的實驗活動和科技活動的需要,為他們發展興趣和繼續深造打下基礎。 學校要加強實驗室的管理,制訂實驗室規則,保證學生在安全、良好的環境中開展實驗活動。具有一定學生規模的學校,應配備具有生物學專業技能的實驗室管理人員,配合任課教師準備實驗,協助指導學生實驗活動,提高實驗室的使用效率。學校應要求教師參照課程內容標準的建議,安排必修部分的學生實驗和實踐活動,鼓勵教師結合學校和學生實際,設計出有特色和創造性的學生實驗,有條件的學校應開放實驗室,積極鼓勵學生獨立或以小組合作方式,針對問題,設計實驗,自主開展探究活動。 5. 積極開發與利用生物學課程資源 生物學課程資源是指生物學課程實施可利用的所有資源,它不僅影響教師的教學過程和教學方式,也影響學生的學習過程和學習方式,是決定課程實施和課程目標能否有效達成的重要因素。課程資源種類多種多樣,為了更好地開發和利用課程資源,學校和教師應特別重視媒體資源、信息技術資源、生活資源和社會資源的開發和利用。 (1)廣泛利用媒體資源。報紙、雜志、廣播、電視、互聯網等各種媒體上生物學發展的信息很多,教師應關注、選擇、收集這些信息;經過適當處理,它們可作為教學情境設計的資料和學生課堂討論的素材,也可以用于指導學生課外學習。在利用媒體資源時,教師應當指導學生分辨信息的科學性和真實性,提高學生信息甄別、評價的意識和能力,增強抵制偽科學的社會責任感。 (2)積極開發和利用信息技術課程資源。學校應加強信息技術資源的建設,鼓勵教師開發課件、微課以及各種多媒體課程資源,不斷豐富校園網上的各種生物學信息。學校應創造條件,鼓勵教師積極運用信息技術資源,一方面服務于課堂教學活動,改進課堂教學方式,增加師生間和生生間的互動交流,提高課堂教學效率;另一方面服務于學生的自主學習活動,讓學生利用校園網上的課件、微課、微視頻,以及各種生物學信息資源,開展自主學習,拓展學科視野。 (3)充分利用學生的生活資源。充分利用學生的生活經驗以及學生所了解的生物學信息,如學生成長發育歷程的體驗、常見疾病的預防和治療、學生飼養動物或種植植物的經歷等,作為課程資源引入教學活動,可以豐富教學情境,使生物學課程的學習與生活實際形成緊密聯系,激發學生主動參與教學活動的積極性,加深對生物學課程價值的理解。 (4)積極利用社會上的生物學課程資源。社會中的生物學課程資源極其豐富。例如,本地區的博物館、科技館、醫院、園林綠化部門、相關企業、大專院校以及科研部門等,都可為學生學習生物學提供資源。利用這些資源的方式有多種多樣。例如,可以從有關單位獲得生物學實驗教學材料,可以將有關機構作為與生物學課程相關的學生實踐活動基地,可以請有關專業人員來校講座和指導師生開展實驗、實踐活動等。 (5)重視地方教育行政部門、學校校長和教師的課程能力建設。選修課從“現實生活應用”“職業規劃前瞻”和“學業發展基礎”三個方向,為推進和落實學生多元化發展提供了地方及校本課程的開設建議。同時,這也對地方、學校、教師的課程開發與設計等相關能力提出了新的要求和挑戰。各地和各學校在推進課程標準實施的過程中,應通過多種形式為教師在課程的開發與設計、實施與改進等方面的專業發展提供支持和幫助,從而逐步提高地方和學校的選修課程開發與建設方面能力,促進高質量的選修課程體系的建設,滿足學生多元發展的需求。 附錄 |
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