將諾貝爾獎滲透到高中生物學教學中

馬小明+攔生發

摘 要 將與高中生物學有關的諾貝爾獎與教材中相關知識點結合，盡可能地把它融入到生物學教學中，是激發學生學習興趣、激發探究欲望的良好素材，同時科學家們不斷發現、嘗試、重新開始的探究歷程也是培養學生直面挫折、不斷進取的典范。

關鍵詞 諾貝爾獎 高中生物學 教學 酶學 銜接

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

2016年全國高考生物考試大綱在“能力要求”方面強調“關注對科學、技術和社會發展有重大影響的、與生命科學相關的突出成就及熱點問題”。諾貝爾獎代表著基礎科學研究的最高水平，標志了當代科學研究的發展方向。在近現代，生命科學領域發展迅速，不少成果獲得了諾貝爾獎。諾貝爾獎作為全人類的寶貴財富，對學生具有極大的感召力，將與高中生物學有關的諾貝爾獎與教材中相關知識點結合，盡可能地把它融入到生物學教學中，不僅是激發學生學習興趣、激發探究欲望的良好素材，同時科學家們不斷發現、嘗試、重新開始的探究歷程也是培養學生直面挫折、不斷進取的典范。

酶是細胞代謝的重要參與者，也是高中生物學中很關鍵的內容。表1為酶學中的諾貝爾獎及其與高中生物學內容（人教版）的關聯。

這只是有關“酶”的內容產生過的諾貝爾獎與高中生物學內容關聯的一些列舉，除此之外在光合作用的發現、細胞結構、細胞膜結構等方面還有很多諾貝爾獎項與高中生物密切相關。那么如何將這些應用到高中生物學教學中，讓它服務于高中生物教學呢？

1 作為素材，引入新課

諾貝爾獎及其成就在生命科學史上具有重大意義，教師以其為素材導入新課，讓學生意識到高中生物學雖然與生活密切聯系，但也并非與前沿科學遙不可及，高中生物很多時候是生命科學前沿的簡化版或縮影。教師適時地引用諾貝爾獎及其成就，能激發學生學習的興趣、激情，讓學生將被動的學習轉化為主動的探索，可以起到很好的教學效果。例如在學習“基因工程”時，教師可以圍繞諾貝爾獎“限制性內切酶的發現”展開：1978年，瑞士微生物學家阿爾伯、美國微生物學家內森斯、美國微生物學家史密斯因發現限制性內切酶以及在分子遺傳學方面的應用而獲得當年的諾貝爾生理學和醫學獎。他們的成就為DNA重組技術的產生拉開了序幕，使人類可以按照人的意愿定向改變生物體的遺傳信息，使改變生物體性狀成為可能。那么什么是限制性核酸內切酶？它有什么特性？它在基因工程中扮演什么角色？這樣展開基因工程的學習，充分地調動學生的好奇心理和求知欲望，讓學生帶著問題進行學習。

2 作為案例，引導思考與探究

諾貝爾獎及其成就的產生必然伴隨多個經典的實驗設計。剖析經典實驗、重溫科學家的思維歷程，對學生科學思維的形成以及創新力的培養十分必要和關鍵。例如在“酶本質的探究”的學習中，巴斯德與李比希對糖類變成酒精有不同看法，畢希納通過設計實驗證明了糖類變成酒精可以在無細胞條件下進行，并獲得諾貝爾獎，那么他如何設計的實驗？教師可以引導學生思考。然后再引導學生分析：薩姆納通過合理選材、精巧的實驗提取出了酶并且證明酶是蛋白質，也獲得諾貝爾獎，如何提取的酶，采用什么辦法去證明的？另外，教師還要使學生知道：至此科學發展沒有止步，奧特曼和切赫在對煙草花葉病毒的研究中發現某些RNA也具有生物催化功能。然后，綜合以上認識，教師引導學生給“酶”下定義，自己構建對酶的認識。

3 作為素材，進行情感態度與價值觀教育

諾貝爾獎固然是科學界的桂冠，諾貝爾獎的獲得可能是很多科學家的畢生夢想和動力，但是更多的科學家在各自領域默默無聞，為科學的發展貢獻自己的微薄之力。不能因為沒有拿諾貝爾獎就否定他們以及他們的成就。在教導學生的過程中，教師也一定要把握尺度，不能讓學生認為科學家的目標就是諾貝爾獎。教師在課堂中應用諾貝爾獎及其成就，應該更多展現科學發展的艱辛與曲折、科學家的堅持不懈、刻苦鉆研，讓學生明白科學發現沒有不勞而獲，唯有努力才有機會。例如在酶本質的探究中，先后有很多的科學家在不斷的批判與繼承中才形成了目前比較公認的酶的定義“活細胞產生的具有生物催化功能的有機物，大多數是蛋白質，一部分為RNA”，這個定義將來再次被打破，也不無可能。同時，教師讓學生知道：科學發現如此，學習、人生亦如此，沒有一帆風順，只有不斷進取，才能不斷更新自己的認識，不斷適應變化著的世界。

4 作為課本內容的拓展延伸

高中生物學學習應當注重學生信息提取能力、歸納整理能力的培養，傳統的家庭作業（即做練習題）很難達到這些目標。要達到此目標就要打破原來家庭作業的模式，開發新型的家庭作業成為必然，教師以諾貝爾獎及其成就為題材，設計系列問題引導學生去探索、總結，能夠有效地提高學生信息提取能力和歸納整理能力，有利于學生構建自己的生物學知識體系，同時也有助于培養學生探究性學習的興趣和理論聯系實際的能力。例如教師可以以“發現端粒和端粒酶保護染色體的機理”這項諾貝爾獎項為題材，設計系列問題：什么是端粒？端粒具有怎樣的結構特點？端粒與細胞分裂有什么關系？端粒酶的作用是什么？癌細胞能夠無限增殖是否與端粒酶有關？端粒及端粒酶的研究是否可能會影響到人的壽命？……以此為家庭作業，學生要做完作業，必須查詢一定的資料，并且需要自己思考、分析和整理，形成自己的智慧，同時也引導學生思索生命的奧秘，為學生將來從事生物學研究等打下基石。

5 為教師編寫試題提供題材

從網上下載已有試題進行組合是很多學校很多教師出考試試卷的常用方法。其弊端就是試題沒有創新點，久而久之就會偏離學生實際、偏離教材、偏離考綱。如何結合學校學生實際、引入生命科學熱點問題自己編寫試題，應該是引起一線教師重視的問題。諾貝爾獎及其成果是教師編寫試題的很好的題材，2015年高考理綜（新課程Ⅱ卷）第二題就出現關于端粒酶的考題，以中國女科學家屠呦呦所獲諾貝爾生理醫學獎為背景的題目更多，例如2016年天津卷第六題和2016年上海卷第六題。

6 結束語

諾貝爾獎是科學界公認的最高榮譽，其研究成果對科學發展具有突破性意義或對人類社會具有重大貢獻。20世紀以來，生物學相關的諾貝爾獎更是逐年增加，但是諾貝爾獎離高中生物學并不是非常遙遠，高中生物學中很多的內容直接或間接的與許多的諾貝爾成果相聯系。教師適時、適量地利用諾貝爾成果，不僅可以促進高中生物學教學有效的進行，而且在學生情感態度價值觀養成方面具有重要作用。教師可以在課前、課中、課后充分地利用諾貝爾獎，讓學生從小熏陶在諾貝爾獎及其成就的懷抱中，激發學生學習的興趣、創造的欲望，樹立正確積極的科學觀、價值觀和人生觀。