李 青,何 斌,余丹鳳,葛傳龍
(貴州工程應用技術學院 生態工程學院,貴州 畢節 551700)
師范專業認證堅持“學生中心、產出導向、持續改進”的理念[1]。課程建設是人才培養的關鍵,根本任務是立德樹人。要完成這個歷史使命,核心與關鍵是課程思政[2]。課程思政的焦點是思政元素,通過提煉專業課程中蘊含的思政元素,轉化為傳遞社會主義核心價值觀具體生動的教學載體[3],融入課程教學的各個環節,將專業知識和人文素養充分結合起來,努力做到每一堂課不僅傳播知識,而且傳授美德、陶冶情操,實現全方位育人的目的。
“普通動物學”是筆者所在院校師范類生物科學專業的核心課程,在培養中學生物教師專業素養和實現人才培養目標中具有重要的地位和作用[4]?;谥袑W生物學課程與教學的重要目標,以及中學對未來生物教師技能的需要[5],通過本課程的學習,需要實現三個課程目標。(1)知識目標:了解動物學發展歷史和前景;系統掌握各類群動物(從原生動物到哺乳動物)分類的特征、方法及依據,掌握各動物類群的系統進化和演變規律;理解動物在自然界的分布、地位及與人類和其他生物之間的相互關系。(2)能力目標:運用專業知識分析、解決實際生產生活和科學研究中問題的能力;運用信息技術開展匯報交流和教學的能力;開展探究性學習,團隊合作的能力。(3)德育目標:激發學生學習的興趣和熱情、教師職業的認同感;培養科學探索精神和辯證思維,形成初步的科研能力;培養團隊意識和終身學習的能力;培養綠色生態理念。只有挖掘課程中的思政元素,尋求恰當的融入方式,才能于潤物細無聲中實現知識的傳播、能力的培養和價值的引領。
在學習高等脊椎哺乳綱動物特征時,引入2018年由中國科學院西雙版納熱帶植物園權銳昌研究員和年僅28歲的同事陳占起博士等人組成的研究團隊,在國際上發現首例哺乳動物之外的大義蛛可以通過哺乳養育后代的事例。該研究的發現震動了整個科學界,成果論文發表于《科學》雜志上。通過列舉該事例,培養學生敢于挑戰權威、堅持主見的勇氣。只有具有了敢于實踐的勇氣,在認真思考的基礎上,以科學的態度大膽假設,小心求證,才有可能將真理掌握在手。
在學習節肢動物門昆蟲綱代表動物東亞飛蝗時,提出:“為何2020年初爆發的蝗災席卷東非和歐亞大陸,卻止步于印度國境?”在思考中,使學生意識到發生在印度境內的是沙漠蝗,而在我國發生的是東亞飛蝗,從分類角度講,這是兩種不同的蝗蟲,其棲息環境和地理分布具有明顯差異。在世界范圍內,蝗災是導致糧食短缺而發生饑荒的主要因素之一,我國是歷史上遭受蝗災最嚴重的國家之一,而誘發蝗災的原因一直困擾著人類。飛蝗是世界上分布最廣的蝗蟲,至今仍然是非洲、亞洲、中東和澳大利亞的重要農業害蟲。1921年,國際著名昆蟲學家和蝗蟲學之父尤瓦洛夫發現飛蝗之所以能成災,是因為蝗蟲可以從低密度的散居型轉變為高密度的群居型;而直到20世紀70年代,科學家才逐漸意識到,群聚信息素可能是蝗蟲聚集的最關鍵因素。2020年,中國科學院康樂院士團隊分析了飛蝗群居型和散居型飛蝗的體表和糞便揮發物,在35種化合物中鑒定到了一種由群居型蝗蟲特異性揮發的氣味,它是一種釋放量低但生物活性非常高的化合物4-乙烯基苯甲醚(4VA)。通過一系列行為實驗確定4VA對群居型和散居型飛蝗的不同發育階段和性別都有很強的吸引力。4VA能夠響應蝗蟲種群密度的變化,隨著種群密度增加而增加,甚至它的產生可由4~5只散居飛蝗聚集而觸發,具有很低的誘發閾值。研究人員在飛蝗觸角上的四種主要感器類型中,發現了4VA特異引起錐形感器的反應。在蝗蟲的上百個嗅覺受體中,他們發現定位在錐形感器中的嗅覺受體OR35是4VA的特異性受體。當使用基因編輯技術CRISPR/Cas9敲除OR35后,飛蝗突變體的觸角與錐形感器神經電生理反應顯著降低,突變體也對4VA的響應行為和吸引力喪失。基于此發現,人們可以使用基因編輯技術培養突變體飛蝗,并長期釋放到野外,這樣就可能在重災區建立起不能群居的蝗蟲種群,既在野外維持了一定數量的蝗蟲,又達到可持續控制的目的,將環境保護與害蟲控制有機地結合起來。在教學實施過程中通過一系列的“問”與“答”,培養學生的思辨和批判能力,在此過程中,讓學生學習科學家是如何一步一步解決人類面臨的問題。
中國科學院院士舒德干主要從事進化古生物學方面的教學和研究工作,他鼓勵學生深入學科前沿,設立“德才獎學金”用以激發和鼓勵學生。舒院士說:“將自己的人生價值和培養后代的價值結合起來,借助年輕一代的健康成長實現自身的一點價值,也算是對社會有交代了”。在課程教學中引入舒德干院士的事例,讓師范生深刻體會教育的本質是“一棵樹搖動另一棵樹,一朵云推動另一朵云,一個靈魂喚醒另一個靈魂”。浸潤師范生相關職業規范,內化職業道德,達到培養專業技能過硬又具有嚴格職業操守的接班人。舒院士主持翻譯了《物種起源》并撰寫《物種起源導讀》和《進化論十大猜想》,還系統總結并厘定了中國高肌蟲研究。在談到對研究對象命名時,舒院士說“我們之所以為所發現的古老生物以‘華夏鰻’‘昆明魚’‘??隰~’‘長江海鞘’等字眼命名,就是為了紀念發現它們的地方,記載中國在科學史上的重要貢獻。中國需要更多的人來為這塊碑培土,為我們這樣一個偉大的、曾經創造過無數優秀文明的國度增添更多的榮譽?!?/p>
在學習兩棲綱動物分類時,導入辛棄疾《西江月》中的“稻花香里說豐年,聽取蛙聲一片”詩句,引導學生回憶小時候走在鄉間小路上的情景,與之對比,現在卻很少能聽見“蛙聲一片”。受多種因素影響,生物多樣性最豐富的熱帶地區的青蛙、蟾蜍和蠑螈等兩棲動物正處于滅絕的邊緣,棲息地退化或喪失是導致其滅絕的最主要因素。此外,壺菌導致200多種兩棲類滅絕,是迄今對兩棲類最具威脅性的致命生物??茖W家警告,如果動物和植物以目前的速度迅速滅絕,地球將可能出現“第六次大滅絕”。野生動物作為維系生態系統平衡的重要組成部分,保護野生動物成為生態文明建設的重要環節。
在學習爬行綱動物分類時,要特別介紹紅耳龜。紅耳龜,又名巴西龜,原產于美國中部至墨西哥北部,由于其繁殖能力強,被列為世界最危險的100種外來入侵物種之一。紅耳龜是目前非常普遍的一種寵物龜,由于人們對其缺乏認識,將紅耳龜放生到野外,破壞本土物種,甚至危及本地物種的生存,使生態系統喪失生物多樣性。因此,多地已將防范外來入侵物種列入生態文明條例,建立外來入侵物種風險評估和應急處置制度。通過列舉該事例,讓學生認識到外來入侵物種對本地生態系統的破壞,自覺從自身做起,參與到生態文明建設中。
在學習不同動物類群特征時,通過列舉一些動物的特殊行為,將會增強學生學習和探索知識奧秘的興趣,提高學生主觀能動性。如大家生活中經常能見到的蒼蠅“搓手”行為,真的有“無頭蒼蠅”,蟑螂真的是“打不死的小強”嗎?以下列舉幾個案例:(1)蒼蠅的迷糊行為“把自己頭擰下來玩、喜歡搓手”引發學生探究行為奧秘的興趣。蒼蠅“搓手”原來是一種求偶行為,在“搓手”的過程中可以除去粘在附肢上的東西,減輕自身重量。此外,前肢上有大量的觸覺和味覺感受器,可以識別食物。蒼蠅“搓手”時,有時會一不小心把頭搓掉,無頭的蒼蠅依然可以飛,并能存活一段時間。學習節肢動物門的特征后,讓學生利用所學知識去解釋這一行為發生的原因,從而加強學生對節肢動物門昆蟲綱開管式循環系統和通過氣孔呼吸的特征記憶。為什么只能存活一段時間,這與昆蟲消化系統比較簡單、身體不能大量儲存食物有關,最后被餓死了。(2)“打不死的小強”——蟑螂。蟑螂不是依靠大腦進行呼吸的,而是靠身體上的氣管進行呼吸,所以即使沒有了腦袋,呼吸也不會立即停止。但由于失去頭部無法進食最后而死于饑餓。(3)鱷魚的眼淚——腎外排泄器官。傳說,兇殘的鱷魚在貪婪吞食捕到的獵物時,會傷心地流淚不止,其實這是鱷魚通過流眼淚把身體內多余的鹽分排出,是一種腎外排泄的現象。所以“鱷魚的眼淚”用來喻指虛假的眼淚和假惺惺的同情。
信息技術快速發展的時代,互聯網為進一步拓寬教學內容提供了條件,教師可以利用這一技術,將課堂內容得以延伸。同時,通過一些教學軟件的反饋,掌握學生自主學習的動態,從而實現對課堂的拓展和延伸。以下列舉幾個案例:(1)網絡平臺上“一個網紅,決定向死而生”的視頻獲得百萬點贊。該視頻記錄了一只名叫“蟹堅強”的小螃蟹,在主人弗蘭克悉心照顧下,在十條腿全部斷了的情況下重生的過程。在學習節肢動物門甲殼動物時,可以將該視頻發布于學習平臺上,吸引學生的興趣和熱情。學生觀看后進行討論,對甲殼動物脫殼過程印象更加深刻,又被“蟹堅強”頑強的生命力感染。在此過程中使學生感受人類和動物應該和諧相處,只有不言放棄,才能創造奇跡。(2)活在墻里的魚——肺魚。在學習魚綱動物的呼吸時,可以列舉肺魚的例子,通過講述活在墻里肺魚的故事,展示相應的圖片,使學生理解肺魚離開水后可借助鰾進行呼吸并存活幾年,被稱為生命力最強的魚。(3)現實版“鯉魚躍龍門”——鮭魚洄游。電視紀錄片《自然界大事件》中有一集是關于北美洲西海岸最重要最著名的生態現象——鮭魚洄游。鮭魚是在淡水中出生,咸水中生長。小魚在海中生活四五年左右就長大成熟,這時它們便成群結隊的逆流而上,返回到淡水中產卵繁殖。這是一場沒有歸途的生死之旅,洄游過程中會經歷千難萬阻,最后只有千分之一的鮭魚完成這個艱難的任務,在生命的最后階段,身體仿若燃燒一般,變成了美麗的紅色,譜寫了鮭魚傳奇的一生。
為了彌補“普通動物學”課時的不足,在開課之初,就給學生布置收集與寵物動物、實驗動物、農場動物、養殖動物和野生動物相關的奇聞趣事,制作觀察或觀看動物視頻、圖片或PPT的任務。結合課堂學習,以小組為單位,向全班學生展示收集的成果。在此過程中,學生親自參與了調查研究與實踐,培養了他們“愛自然、愛探究、愛環境”的環保意識和科學精神。此外,在成果匯報環節,通過展示,鍛煉了學生語言表達和團隊協作能力,為師范生以后成為成熟優秀的教師奠定基礎。
為了進一步加強生物專業學生的科學素養和職業素養,了解最新科學研究前沿成果,在課程講授的同時,設計連接課堂與科學前沿的項目式大作業,讓學生課下查找最新發表在頂級學術期刊《科學》和《自然》上的成果,不僅使學生掌握了搜索查找相關學術論文的方法,加強英文閱讀水平,又提高了學生自主學習的熱情。課堂上采用對分課堂的教學模式,以小組為單位進行探究式學習,培養學生的團隊和合作意識,課堂從以教師主導變為以學生主導,教師在課堂起引導作用。
“身教大于言傳”,在專業知識與思想政治教育相融合的過程中,教師應該做到學高為師,身正為范。教師要成為一名終身學習者,不斷拓展和豐富自身的知識體系,具備深厚的學術功底,這樣在挖掘思想政治教育資源時,才能找準切入點,不會牽強附會,還要樹立正確的人生觀、價值觀和生態觀,為學生做榜樣。教師還必須了解學生的思想動態和需求,有針對性地進行引導,才能達到更好的效果。課程思政建設是一個長期、潛移默化地過程,需要不斷地優化教學內容,持續改進教學方法,使專業課從“干巴巴”到“熱乎乎”。