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1 模型原型
【例1】 (2012·江苏卷)人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如图1所示。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概率用分数表示):
如果Ⅱ7与Ⅱ8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为 。
答案:1/60 000。
解析:根据系谱图中正常的Ⅰ1和Ⅰ2的后代中有一个女患者Ⅱ2,说明甲病为常染色体隐性遗传。Ⅱ7的基因型为H,其中HH占1/3,Hh占2/3。根据题意,正常人群中Hh的基因型频率为10-4,也就是Ⅱ8基因型为H-的概率。故女儿患甲病的概率=2/3×10-4×1/4=1/60 000。
点拨:基因频率与遗传系谱图结合的概率计算模型的原型是遗传系谱图中的个体与自然人群中的个体,且自然人群中的相关个体基因型频率已知。在遗传系谱图中根据亲子代关系计算相关个体基因型的概率后,直接结合自然人群中相关个体基因型频率运用乘法原理求解。
2 模型拓展
【例2】 (2013·安徽卷)图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。
一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为 。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为 。
答案:q/3(1+q) 3/4
解析:Ⅱ2的基因型是A_,其中Aa占2/3,AA占1/3。一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q,则AA的频率为(1-q)2,Aa的频率为2(1-q)q。正常男性中Aa的概率为Aa/(AA+Aa)=2(1-q)q/[(1-q)2+2(1-q)q]=2q/(1+q),则他们第一个孩子患病的概率为2/3×2q/(1+q)×1/4=q/[3(1+q)]。如果第一个孩子是患者,则Ⅱ2与正常男性的基因型均为Aa,他们第二个孩子正常的概率为3/4。
点拨:模型拓展较原型的区别在自然人群中的相关基因型个体的概率未知。先按照哈温平衡计算此概率,再按照亲子代关系计算遗传系谱图中相关基因型个体的概率,最后结合自然人群中相关个体基因型频率运用乘法原理求解。
3 模型演练
图3为患甲病(显性基因A,隐性基因a)和乙病(显性基因B,隐性基因b)两种遗传病的系谱,Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史。
假设某地区人群中每10 000人当中有1 900个甲病患者,若Ⅲ12与该地一女子结婚,则他们生育一个患甲病男孩的概率为 。
答案:1/60 000
解析:某地区人群中每10 000人当中有1 900个甲病患者,不患甲病的是10 000-1 900=8 100,所以aa的概率是8 100/10 000=0.81,由此算出a的基因频率是0.9,的基因频率是0.1。Ⅲ12的基因型是A_,其中Aa占2/3,AA占1/3。
方法一(配子法):Ⅲ12产生配子的种类及比例是A占2/3,a占1/3;自然人群中A占0.1,a占0.9。所以若Ⅲ12与该地一女子结婚后代不患病的概率是aa=1/3×0.9=0.3,后代患病的概率是1-0.3=0.7,故后代患病男孩的概率是0.7×1/2=0.35。 本文由wWW.dyLw.NeT提供,第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务,欢迎光临dYLw.nET
【关键词】医学遗传学 课程设置 教学改革
医学遗传学是一门横跨基础医学和临床医学的桥梁课程,涵盖内容较广泛,不仅因此,如何针对当前医学生的特点,培养面向21世纪的具有综合素质的医学人才,使医学遗传学课程更贴近临床, 使学生更具独立解决临床实际问题的能力,已成为医学遗传学教学的重要任务, 而课程标准的实施能够使师生在教和学的过程中更加明确学习的目的和任务,为后续课程的学习奠定坚实的基础。2014年以来,为了能更好地适应高职院校人才培养的要求,我们制定出了一套新的课程标准,在课程标准下我们针对各专业医学遗传学的教学进行了以下几个方面的实施。
1 师资队伍建设方面
医学遗传学课程专任教师1人,生物学副教授;实验教师1人,初级实验员;兼课教师2人,生化讲师。自中职模式开始,师资队伍就是维持这一格局,升格为高职院校后,减少了初中生招生人数,医学遗传学课程开设在高招护理专业中也划上了句号。课时减少,师资不能逆行增加,但无疑为课程开发、教学改革以及科研因为师资力量薄弱设置了不少障碍。
2 开设学期认定
高中毕业生有一定的生物学基础知识,对于高招专业,医学遗传学开设在第一学期,与解剖学、组胚学同步进行,能起到承前启后相辅相成的效果。随着职业院校近十年来对教学课程的改革,生物学早已停设,没有高中的生物学知识的基础,对于以初中生为起点五年制的助产护理专业学生来说,医学遗传学中的如分子生物学、基因病的产生机制等知识对他们来说,理解起来有一定的难度。所以综合五年制学生特点以及课程开设特点与要求,把医学遗传学设置为解剖学、生理学、病理学等医学课程的后续课程,开设在第四个学期。
3 主要教学内容
理论课以课堂讲授为主,要求学生按掌握、熟悉和了解三个层次认真学习,重点是遗传的细胞和分子基础、遗传学的理论与方法在临床医学实践中的应用。我们通过对一些医院的医生、护士以及助产士的调研结合人才培养方案对不同专业的要求以及本课程内容、课时特点,选取了医学遗传学的教学内容(见表1)。
选用教材:医学遗传学,上海科技出版社2013年出版。
4 总学时与理实比
医学遗传学是以以遗传和基因为核心,研究人类生命现象和疾病与遗传的关系,揭示遗传病的遗传规律、诊断防治措施,探索基因的奥秘,是现代医学中日新月异发展的活跃领域。针对不同的专业对本课程知识不同的需求,我们设置了不同的学时与理实比例(见表2)。
5 实验实训项目
一般开设3个实训项目:染色体核型分析、系谱分析、皮纹分析,共6学时。
我们在助产专业去掉了一项传统的医学生物学教学模式里的显微镜实验项目,增加了2项以动手为主实训项目,如优生咨询项目,我们在助产专业学生开课时先以小组为单位模拟一个遗传咨询场景,学生根据患者提供的信息来描绘系谱,然后对系谱进行判断与分析,确定它的遗传方式。如皮纹分析项目,通过提取自己的指纹掌纹再进行统计对比,大大地增强了学生的学习兴趣以及对知识的消化力度。也更好地体现了理实一体化的课程建设目标。
6 实验实训场地及实验实训仪器
医学遗传学有2间独立的实验室,约共80平米,实训仪器仅有易耗品如染色体照片、印油等。建议新校区搬迁重新建立遗传学实验室时要参照医院遗传咨询、产前诊断等实验室重新布局,更好地体现理实一体化的特点。
7 课程考核方案
以往的教学考查多采用期末结业考试来衡量学生的学业成绩,往往使大多数学生把应付考试作为学习的目的,失去了学习的主动性和兴趣。新课程标准设置后,我们采取了“平时考核(占40%)+期末结业考试(60%)”模式,平时考核形式多样,如课堂提问、课后撰写小论文、实验报告抽查、平时小考等等。
8 教学效果
2014-2015学年,在护理、助产、临床医学、口腔医学、眼视光技术等专业中开设了医学遗传学课程,本课程组共完成了助产专业医学遗传与优生学64课时;其他专业医学遗传学364课时。严格按照新课程标准执行各项教学活动,收到了较好的教学效果,学生普遍反映较好,对医学遗传学的实训项目也产生了较浓厚的兴趣,学生对教师教学的综合测评平均分为96.5,学生的满意度测评优秀率达94.5%,结业考核综合评价结果(见表3)。
9 采取多样化的教学方法
31年前,妇女保健科还是一个只有6个人的预防保健科,都是医院的老同志,主要职责是妇女病普查,本院职工计划生育管理,即避孕药具的发放、生育证、独生子女证的办理,洪沟地段单位、学校的卫生检查及预防接种,儿童查体等工作。__虚心向老同志学习,不怕苦、不怕累、不怕脏、重活累活抢着干,刷窥器、去供应室送窥器、取窥器,都是一个人。给职工办理独生子女证、生育证等。83年底,与妇产科合作,根据计划生育要求,所有已生育2个孩子的女职工都实行输卵管结扎术的术前检查,床位安排,无纠纷,无误诊,无投诉,圆满完成任务。在工作实践中积累了经验,84年设计了妇女病普查的体检表及工作规范、工作流程,节省了人力物力,保证了妇幼统计报表的准确性、可靠性。1985年3月__参加了省儿保所、省卫生厅举办的首届儿保师资培训班,率先开展产后访视工作,拓展了妇女保健、儿童保健的业务范围。1986年4月,__参加了省妇保所、济南市卫生局举办的围产医学、母子保健手册使用暨婚前保健培训班,开展了婚前医学检查、__市遗传病调查工作。1986年5月市卫生局举办2次全市围产医学、婚前医学检查学习班。1987年在张店区洪沟办事处建立了妇幼保健地段工作,每月2次培训基层骨干、妇女病普查普治、地段遗传病调查、地段围产期保健业务。__在工作中边干边学,不断积累工作经验,在工作中逐渐成长,丰富了人生阅历。在包干指导基层妇幼保健院的那一年,__克服了孩子小还在哺乳期的困难,每月坐着公交车参加桓台县妇幼保健院的乡镇例会,发现问题,出主意想办法,帮助解决困难,使桓台县妇幼保健院在当年终于获得全市妇幼保健系统考核第一名的成绩。现在__已是满头白发还是经常下基层督察指导国家公共卫生项目。
31年来,__参与举办了数十起妇幼保健培训班,内容包括青春期保健、婚前保健、孕前保健、围产期保健、妇女病普查等,培养了大批妇幼保健业务骨干。
在创建三甲过程中,__积极组织科室学习评审标准和有关法律法规,在做好日常工作外,利用晚上休息时间,制定和修订了科室各项规章制度,工作常规、常见病诊疗常规、预控方案等,规范了各项工作流程。为我院成功通过三家评审做出了贡献。
目前,中学的理化生实验室相对独立,各室都配备了自己的实验员,大都是本专业的教师,属于教师编制内人员。
在教育科研选题方面可以思考这样的问题,如理化生学科教材在实验设计上的变化、教材的实验设计是否科学合理、技术装备标准与实际教学的需求等。例如,现行物理实验室装备标准与物理教材的差距,1.演示活动器材配置数量与实际教学需求的差距。演示温度计配备标准是1只,它本是玻璃制品易损坏,单价在30元左右,如果一所学校真的只配一只,教学中出现损坏怎么办?教师之间课时安排冲突怎么办?笔者主张对这类价值低又易损坏的器材配置标准是:任课教师人手一套外加一个备用品,或者按学校规模和教师人均带班数量综合考虑配置。2.分组实验活动器材配置数量与实际教学需求的差距,苏科版物理教材中实验设计以活动方式出现,教材编写组的教师说,是分组还是演示由教师根据学校教学条件而定,但教师是根据教参的教学要求特别是根据中考考试要求来安排,个别实验活动需要安排分组,但装备标准不支持。3.器材配置标准数量要适当考虑损耗因素。物理实验员大都知道,有些器材一学年使用一次,有些器材一学年需要使用多次。例如,铅块一学年使用一次,导线、单刀开关、小灯座和灯泡等,在14个电学实验几乎都要用到,从怎样让一个灯泡亮起来的实验到串联、并联、电流表和电压表的使用,最后测小灯泡的功率的实验。像导线、刀开关、小灯座这样的器材使用次数多,当然损耗也会多。器材配置标准数量要适当考虑损耗因素。
实验员的工作内容有两个:南京中学实验室管理网、实验室器材及卫生管理。在教育科研选题方面可以思考这样的问题,南京中学实验室管理网的栏目设置是否科学合理,实验材料加工技术的改进,实验创新设计及制作。例如,苏科版物理教材的实验设计与人教版相比更新颖一些也更贴近生活,但部分实验所选择的器材似乎也有一些理想化,或者说进入实际操作层面效果并不理想。苏科版教材九年级下册中有一段文字:将手机放在金属容器(如饼干筒、茶叶盒)中,打电话呼叫金属容器中的手机。这时,手机接收信号会受到怎样的影响?答案是:不能接收到信号。饼干筒、茶叶盒的大小教材中没有提示,而盒的大小对能否接收到信号是有影响的。有教师反映该实验中电磁屏蔽效果不好。我国手机常用的频段主要有CDMA手机占用的CDMA1X,800MHz频段;GSM手机占用的900/1800/1900MHz频段。由波长公式计算可得知,波长是38cm,33cm,17cm,16cm。经过实验验证,当金属容器的大小三维尺寸小于16cm电磁屏蔽效果好。再如,初三杠杆平衡条件实验中,新式杠杆悬挂钩码的是环状塑料片,从形状设计上看不错,但在使用过程中杠杆稍有倾斜就会打滑,这是设计人员所没有考虑到的。新式杠杆附带有在铁架台上固定的装置,但圆孔太小与新式的铁架台铁杆不配套。制作杠杆的木质太软,穿轴孔内置的铜套容易滑脱。对于老式杠杆的固定轴存在的问题是杠杆容易滑出不如改用大号铁钉,铁钉的大头有效阻止杠杆滑出。老式杠杆的卡簧弹性好、易固定但丢失后补充有困难。有教师改用棉线绳套替代效果也不错。再如苏科版初中物理教材八年级上册P58图3至图9色光的混合,有三组色光混合。红与绿、红与蓝、绿与蓝。学校也有色光混合仪,在实验中总感觉效果不理想,于是笔者就进行反思,这是什么原因?查到一本书名叫《彩色照基础》(刘涤民著,中国摄影出版社1986年版)。笔者对书本中的彩色插图特别感兴趣,比如它的白光光谱分为红、橙、黄、绿、蓝青、紫6个色块,其中红最宽,绿次之,蓝青与紫相当,橙与黄最窄。最大的问题是书中的蓝色与物理教材上的蓝色根本不一样!它是青紫合并的蓝色,笔者相信摄影专家对色彩的判断。物理教材上的蓝色事实上应为青色,物理实验室提供的蓝色玻璃片及蓝色玻璃纸都存在问题,为了验证这一猜想,笔者找来紫色的玻璃材料。经过实验验证专家的观点是对的。
总而言之,中学实验员进行教育科学研究是教育发展的需要也是自身发展的需要。实验员也要在工作中善于发现问题、思考问题、解决问题。
新一论教育改革重点强调学生创新精神、实践能力及科学素养的培养。实践证明,积极组织开展科技教育活动是培养学生创新精神、实践能力及科学素养的有效途径,而科技教育活动方案的撰写是组织开展科技教育活动的必经环节,也是必要条件,为学生提供明确的操作程序。那么如何撰写科技教育活动方案呢?笔者结合实践,谈谈自己的一些体会和做法,与广大同仁交流。
一、方案的形式
科技教育活动方案可用文字、图示、表格等形式呈现,具体应随课题而定,但一般用表格来呈现比较好。
二、方案的内容
通常应由以下几个方面构成:
课题名称:名称应尽可能简明、具体地反映出活动的内容、活动的类型、活动的对象、活动的范围、活动的任务等。
活动的形式:通常有组织兴趣小组,举办培训班等小组活动;科普讲座、板报宣传、科学报告会、演讲会、科技夏令营、参观访问和科技周等群众性活动以及学科竞赛、科技专项技能竞赛、小发明、小制作、生物百项等竞赛性活动。
活动的背景:应具体阐述组织开展该项活动的原因。如:“伴性遗传内容的科技教育活动方案”背景中这样写道:“我国正处于课程改革的时期,自2004年9月在山东等4省市率先实施新课程改革,现已在全国大部分省市推广实施,并要求2008年在全国范围内全面实施,而新课程重点强调创新精神和实践能力。这种调查式的科技教育活动,有助于培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力和自主探究的精神。”
活动的目的意义:是指活动的教育性,要尽可能简洁、明了地反映出活动要解决什么问题,使学生明白什么样的道理,在思想品德、生活能力和树立正确的人生观、价值观、世界观方面有什么帮助等。如:“伴性遗传内容的科技教育活动方案”目的意义中这样写道:“通过调查研究,使学生初步学会调查和统计人类遗传病的基本方法,使学生了解某些人类遗传病的发病情况;通过分析调查结果,使学生加深对遗传病的理解,加深对遗传病危害的认识;在调查实践中,培养学生的团队合作精神和实事求是的科学态度,培养学生接触社会,并从社会中直接获取资料的能力;在调查结果的交流和讨论中,提高学生的信息交流、能力和语言表达能力。”
活动成员及分工:主要反映参与活动的成员有哪些,每个成员在整个活动中所担负的角色和完成的任务。如:组织协调、查阅资料、材料准备、填写活动记录单、撰写活动总结(报告)等。
活动实施计划:该项内容是整个方案的核心内容,主要包括活动的具体内容、步骤、方法、时间安排等。实施计划告诉参与者开展活动的程序,要注意科学性、过程性,并且要详细具体地列出每个阶段(步骤)的时间安排、地点、任务要求、分工情况。写得越具体,越易操作,活动越易成功。
评价标准:该项内容是活动方案内容中必须具有的,它是整个科技教育活动的导向,不同类型(或课题)的活动应制定出相应的评价标准,但都要遵循评价标准与活动的目的意义相对应的原则。主要应从情感态度、能力目标、知识目标等方面来制定。
活动的可行性论证:是指开展活动所需的条件,包括场所、材料、仪器、经费、学生的认知水平和能力以及存在的困难,解决困难的对策等。
【关键词】胎儿异常;孕产妇;心理护理
1 一般资料
选择2007年1月至2009年3月,在我院产科因胎儿异常住院行终止妊娠的526例孕妇进行胎儿异常影响因素知识综合问卷调查。了解孕妇对本次怀孕不良结局的心理影响、优生知识的认识及健康指导的需求[2]。采取一对一向孕妇及其家属解释调查的目的、意义,为孕妇提供最佳的心理支持,同时进行心理疏导,消除孕妇的后顾之忧。在526例患者中,有效调查人数499例,调查有效率94.87%。
2 方法
建立孕妇档案内容包括:孕妇姓名、年龄、孕产史、畸形史、妊娠周数、孕妇一般心理状态、家属联系方式等。护士随时和孕妇家属保持联系,并将孕妇档案放于医疗组、护理组、产房组各1份。医生、护士、助产士熟悉每个孕妇相关情况,对住院妊娠的526例孕妇,接诊时医务人员根据孕妇档案资料,针对不同患者,结合临床检查情况,有针对性地分别做好心理护理计划。保护孕妇隐私,选择合适的治疗及分娩方式,密切观察产程进展。产时及产后及时对孕产妇心理支持,进行心理疏导,使其平安度过分娩期、产褥期,消除孕产妇的后顾之忧。
3 结果
调查有效人数499例中。年龄18~39岁。既往无不良孕产史417例(83.57%)、其中初产妇297例(71.22%)、经产妇120例(28.78%)。既往有不良孕产史82例(16.43%)、其中初产妇46例(56.10%)、经产妇36例(43.90%),调查结果表明:孕妇因怀孕不良结局而出现各种心理变化,孕妇各种心理变化有单独出现和多种变化同时出现,以舍不得失去胎儿占82.77%、担心手术给身体造成不良后果占80.76%、担心以后妊娠再次发生胎儿不正常占79.75%、担心以后难以再次怀孕占72.74%等最常见,而心理多种变化同时出现及心理压力较大的是多次怀孕不良结局孕妇。
4 护理
根据上述调查结果可知心理因素对孕妇的康复具有重要的影响,我们针对孕妇不同心理表现而制定相应的心理护理计划。医务人员以同情、关心、体贴、安慰等给予心理支持。具体做法如下。
4.1 入院时护理 凡因在产检时发现本次怀孕不良结局(难免流产、稽留流产、习惯性流产、胎儿先天畸形及死胎)等的孕产妇在心理上都发生巨大的变化,因舍不得失去胎儿、害怕疼痛而出现不同程度焦虑、恐惧及紧张心理。产妇入院后,热情接待,微笑服务,尽可能为其创造优良住院环境,运用科学的方法,充分发挥语言沟通技巧,取得患者的信任。用尊重的态度和平等口吻与之交谈,在交谈中了解患者孕产史及生育史的同时观察患者心理变化,在掌握患者资料的同时了解患者心理活动情况,修订护理计划。达到护理目标[3]。
4.2 产时护理 分娩是胎儿与母体分离的过程,是一种自然的生理现象,无论初产妇或经产妇,无论文化程度高低和性格特征,均存在恐惧紧张心理。资料显示80.76%孕妇担心手术给身体造成不良后果,72.74%孕妇担心以后难以再次怀孕,65.73%害怕疼痛,79.75%担心以后妊娠再次发生胎儿不正常。在孕妇进入产房分娩时,助产人员要熟悉每个孕妇相关情况,根据孕妇档案,结合临床检查情况,给孕妇做好心理疏导,保护好孕妇隐私。由于孕妇没有正常分娩那种即将做母亲愉快幸福的感觉,而即将分娩的是一个先天畸形儿或死胎,恐惧及紧张心理加剧,疼痛加剧,出现怕痛大声呼叫,不合作等,助产士以同情、关心、体贴、安慰、鼓励等给予心理支持,使其顺利度过分娩期。为避免过度刺激而增加产后出血量,产妇分娩后不立即告知婴儿的性别、畸形等情况,通过心理疏导使患者接受事实。并在交谈中暗示产妇不要亲自看娩出的胎儿,以免留下心理阴影。产后注意产妇生命体征及宫缩情况。
4.3 产后护理及出院指导 产后提供个性化护理,有184例(36.87%)希望医务人员能为其保守秘密,产休区护士在产妇接回病房时根据产妇档案,针对个案做好心理疏导,有条件时安置单间病房,最大程度地保护产妇隐私,也可避免产妇触景生情而受刺激。并继续给予关心、体贴、安慰的心理支持,并通过心理疏导使患者尽快消除不良孕产史对其影响。护士多巡视,密切注意产妇生命体征及宫缩情况。注意阴血情况,指导产妇注意外阴清洁,预防产后感染,促进身心的康复。出院时产妇及家人都希望听取医生、护士关于优生优育的指导,护士应将住院时的档案、资料整理后转至产前诊断门诊并与门诊医生一起分析本次不良妊娠的相关因素,共同对产妇追踪、指导。告知产妇及家人出生缺陷是由遗传、环境、社会、心理、行为等多种危险因素联合共同作用的结果。而这些危险因素长期影响育龄夫妇的健康状况,并不是在怀孕时才开始作用。因此,建议患者在下次怀孕前进行多方面的风险因素评估,进行产前优生筛查,对一些反复流产或发生多次胎儿畸形的患者,建议其与丈夫一起去做遗传咨询,做各种必要的检查。若确诊有遗传病或携带遗传病基因时,通过医务人员对其进行风险评估,并指导其的生育最佳时机,以健康良好状态怀孕。待以后怀孕时,必要时做产前诊断,以明确胎儿是否正常,以降低胎儿出生缺陷机率。
心理护理是整体护理的核心,贯穿于临床护理的全过程。随着医学模式的转变,心理护理越来越受到重视。心理因素对产妇的康复具有重要的影响[4]。本研究通过499例分娩异常胎儿孕产妇经过有针对性地按照护理计划进行有效的心理护理。根据患者不良情绪的不同特点因人而异地进行心理疏导,消除心理障碍,使其顺利渡过生理、心理不适期,减少不良因素对孕妇心理健康的影响,促进产妇的康复,达到护理目标。
参 考 文 献
[1] 郑修霞.妇产科护理学.北京医科大学出版社,2000,(8):83-85.
[2] 苏艳华,李寿明,韦梅玉.对畸胎妊娠孕产妇的健康教育.中国实用护理杂志,2004,21(4B),57-58.
关键词: STS教育 生物教学 渗透
生物学是一门以实验为基础的自然学科,与社会、科学和技术联系非常紧密。在生物教学中,我们不仅应重视科学知识的教育,更应重视生物科学知识在社会生产和生活中的应用、重视技术教育和重视素质教育,使科学知识有效地转化为生产力,进而提高学生的科学素质,使学生能及时触摸科技发展的最前沿,感受科学技术对社会发展的巨大推动力。STS教育是国际科学教育改革的新理念,它引领生物教学改革,对我国基础教育新课程的深入实施具有十分重要的启示和借鉴作用。
一、STS概述
STS是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)三个英文单词首写字母的缩写,是近年来世界各国教育改革中形成的一种新的科学教育构想,以强调科学、技术与社会的相互关系和科学技术在社会生产、生活和发展中的应用为指导思想而组织的科学教育。其基本思想是把科学教育和当前的社会发展、社会生产、社会生活紧密结合起来,既要考虑当代科学技术发展对教育提出的要求,又要研究社会成员对现代和未来社会生产、社会生活发展作出决策。
二、实施策略
在基础教育阶段,生物学科教育是整个科学教育的部分,当前,把STS思想渗透或整合到生物学科教育之中,不打乱教学现状,是一个有效的途径。
(一)从实际需要出发,拓宽生物学教学内容的社会针对性。
在现行中学《生物》教材中增加有关生物科学技术及其应用方面的教学内容,结合相关教学内容穿插组织单元教学。例如:通过列举我国人口增长率来分析人口对于国民经济的影响,使学生真正理解“计划生育”在我国的意义;通过“无性生殖”教学,讲解克隆技术;通过“生物的遗传变异”的教学,介绍人体基因组计划研究新进展;围绕“基因突变”教学,讲述基因疗法在医学上的应用及前景。使学生了解当前生物科学的新进展、新成果,培养学生作为未来社会主人的责任心和科学技术的决策能力。
(二)开展校内课外活动,展开STS教育。
开展课外活动是生物课堂教学的课外延伸,对原有学习的知识、技能在某种程度上的拓宽和深化,有以生物学科为主体的跨学科的综合性。例如,做食用菌实验时,事先设计实验目标,把实验中关键的操作技术指导给学生,而整个过程基本上由学生进行操作。通过实验,学生就能掌握菌种等级测定、装料、灭菌、接种、实验处理、栽培管理、采菇、记录、统计分析等一系实验方法,最后得出实验结论。对于实验过程中出现的意外观象,如菌袋的污染问题的处理等,也会令学生产生一些创造性的方法,如他们采取用甲醛、多菌灵、PP粉等处理对比设计实验。这些格外的收获,常使学生产生极大的兴趣。另外,结合教材相关内容,指导学生利用身边的材料进行科学实验,实验无论成功与否都会使学生尝到创造的乐趣,引起更多学生的参与。倘若实验获得了成功,并能把自己亲自生产的产品变成商品实现社会的价值化,就会大大激发学生的好奇心、创造欲,同时产生一定的社会效益。
(三)开设以生物学科为主体的综合科学活动,加强STS教育。
以生物学科为主体的综合科学活动课的内容可以从生物技艺类、生物实验类、实用生物类、专题研究类等方面进行探索。通过“教、学、做”合一的方法,使学生手脑并用,在活动中培养学生的科研意识、创造意识和实用意识,使学生形成兴趣、发展个性,并将相应的能力迁移到其他学科上去,从而掌握一些基本的学习方法,提高学生的科学素质。如在征集“环境与人和谐发展”口号的活动中,可利用课堂或班团会让学生参与对“环境和人”的专题讨论,从而增强学生对《森林法》、《环境保护法》、《野生动物保护法》的知识了解,使学生认识到它们对环境、珍稀动植物保护的意义,同时教育学生遵纪守法,树立社会意识。
(四)参与社会实践,优化STS教育。
校外生物科技的社会实践活动不仅有明确的主题,而且研究问题的来源、活动的情景是真实的社会生产实际,如先进生产实践的考察活动、运用于现实生产的生物科技新成果的传播活动、生产实践问题的探究活动等,在培养学生了解社会、激发学生社会责任感和训练科学发现的真正逻辑方面有其不可替代的独特价值。如学生参与社会实践活动时,鼓励并放手让学生向蚕农讲解蚕桑有关知识,向周围人介绍自制酸奶、自制泡菜、自制杀虫剂的技术,等等。这种为人民服务的精神将大大加强学生的品德修养,大大优化STS教育。
三、实施方法
(一)问题探究法。
问题探究法主要是提出问题,要求学生用已有知识来探究、解答问题,以获取新知的方法。如在讲“蒸腾作用”时,首先提出问题:为什么我国提倡植树造林?为什么“大树底下好乘凉”?花卉移栽时为什么要去掉一部分枝叶?通过这些问题来激发学生求知的兴趣,使他们积极主动地掌握知识,并用所学的知识联系实际来解决教师提出的问题。
(二)问题讨论法。
问题讨论法是运用讨论的方法,对问题进行进一步的了解、解答,进而弄清问题本质,以达到解决问题的根本。如在讲“遗传病”时,教师可提出下列问题:遗传病的发病原因是什么?为什么要禁止近亲结婚?怎样防止遗传病的发生?让学生展开充分的讨论而寻求问题答案,并查找各种资料,寻求尽可能多的解决问题的途径。
(三)现场调查法。
现场调查法主要根据特定的课题把学习者带到现场实地,通过对实际现象的调查来解决问题,同时增加他们的科学知识与技能及社会责任感。如学了“环境保护”以后,让学生到某个受污染的地区采集空气或水的样本,进行实验分析,并寻找污染源,最后写出调查报告。
(四)决策模拟法。
决策模拟法是指就某一特定的社会问题让学生以决策者的身份运用有关的科学知识提出解决的方案,以培养学生运用科学知识解决个人和社会问题的态度和能力。例如,学了“生态系统”一节后,教师可以要求学生联系本地实际,利用学过的知识,让学生扮演一个生态学家,设计一个生态村。
(五)实验操作法。
实验操作法是应用实验的方法对已学知识进行探究或检验的方法。例如,在学了“血型和输血”后,要求学生能自己设计和操作ABO血型系统的鉴定实验和交叉配血试验。
(六)角色扮演法。
角色扮演法是组织学生扮演不同的社会角色,在调查、收集资料的基础上对社会问题进行公开的讨论和决策,如在讲述到基因治疗法在医学上的应用前景和其为社会带来的利弊时,让学生扮演不同意见的角色进行辩论或讨论,以培养和树立学生的社会责任感和人生观、价值观。
四、渗透途径
(一)充分利用必修内容,体现STS教育的广泛性。
必修课教学作为中学教学活动的主渠道,由于其面向全体学生,教育对象具有广泛性,因此,我们应充分依托必修课教材,大面积地实施STS教育。必修课教学是按照课程标准的要求,根据一定的教材来进行的。教材的编写有一定的知识结构框架、知识内在逻辑顺序,它较为符合学生的认知规律,有利于发展学生的思维能力,有利于学生系统地掌握生物学知识。作为生物学教师,要有强烈的STS教育意识,充分发挥教师的主观能动性,挖掘教材中进行STS教育的因素,不断整理和调整教学内容,让生物学教材渗透STS教育。
(二)开展选修课教学,反映STS教育的层次性。
中学生物学课程标准明确提出:“生物选修课是在完成必修课教学任务的基础上开设的,它以课堂教学为主,包括实验、参观、实习、调查等多种教学活动形式。”实际上,开设生物选修课在实施STS教育方面有其明显的优势。与广泛性见长的必修课相比,生物学选修课中的STS教育在具有较大选择性的同时更具层次性。这种层次性主要有两方面的涵义:第一,能根据学生的生物学方面STS素质及兴趣、爱好等,安排适合不同层次学生需要的生物学STS教育内容;第二,由于选修课在时间安排、内容选择及实验场地等方面具有一定的灵活性,可以弥补必修课教学中渗透的不足,能够集中时间和精力进行深层次的研究。
(三)开展科技活动和社会实践,显示STS教育的多样性。
生物科技活动是课堂教学的延伸和补充,是对生物学课本知识的扩展和加深,是强化STS教育的有效途径。生物学作为以实验为基础、理论与实践紧密结合的学科,开展科技活动有着得天独厚的条件。结合生物科技活动开展STS教育,这对于显示生物教学中实施STS教育的多样性有着其它学科无可比拟的优势。其多样性可以通过以下几方面来表现:
首先,开办生物科技讲座,介绍生物学的过去、现在和未来,介绍世界高新技术发展的动态和趋势,介绍生物学在高新技术领域中的应用,介绍生物学与社会的关系。
其次,开展趣味生物实验、小制作、科技小发明和小论文活动,并定期进行展评;收集最新科技发展动态,编写生物学STS手抄报,并定期举行评比;举办应用生物知识竞赛和实验设计操作竞赛活动。
第三,组织学生参观工厂、农田或医疗实验室等,然后进行现场观摩和实地学习操作;利用节假日进社区、下乡村,为普通群众或农民讲解保健知识、测血压,讲解病虫害知识等,并写出实践报告等。
在生物教学中进行STS教育内容的渗透,不但可以激发学生学习生物学的兴趣,增强学生的参与意识与决策能力,还可扩大学生的知识面。由于渗透材料强调科学、技术与社会的结合,理论联系实际,学以致用,这使学生既懂得了科学原理,又懂得了科学原理与技术之间的联系,还理解了这些知识在社会中的日常应用原理。这对学生树立正确的科学世界观和价值观有很大的益处,同时也有利于培养学生热爱家乡、热爱祖国的思想感情和实事求是的科学态度,有利于全面提高学生的综合素质。
综上所述,随着科学技术的发展,现代生物科学已成为自然科学的领头学科之一,它与人类生产、生活和经济、社会发展的联系日益紧密,与人类的生存和发展有着不可分割的关系,所以,生物科学教育中渗透STS教育,对培养学生的知识、能力、情感、态度、价值观方面具有深远的理论和现实意义。
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1.1以社会热点为切入点引出知识点
为了引起学生的兴趣及加深印象,在教学过程中,先从当前社会热点入手,更会引起同学们的共鸣。例如讲解蛋白质的元素构成这一章节,从之前沸沸扬扬的“三聚氰胺毒奶粉事件”入手,因为三聚氰胺是一种含有大量氮元素的化工原料,被一些不良厂家添加在食品中提高检测食品中蛋白质检测数值。这样学生对蛋白质中含有氮元素并且可以通过检测氮元素含量来确定蛋白质含量这一知识点有了一定的了解。例如近段时间的H7N9禽流感病毒让人们谈鸡色变,借用这一事件,引入对病毒特征的讲解。
1.2以著名实验为例子加深印象
《生命科学导论》是一门选修课,没有开设实验课,这就导致学生只能单一的接受课本和老师讲授的知识,如果适当的介绍一些著名实验,不仅有助于学生对知识的理解,也能激发兴趣。例如介绍胃液的分泌时,介绍了一个“假饲”实验,这是巴普诺夫用于验证胃液的头期分泌的实验,学生们记住了那只“吃不饱”的可怜狗。在讲到条件反射的建立时,当提到了巴普诺夫,学生们立刻反应:“那只可怜狗这次又为科学做出怎样的牺牲呢?”这时见学生们的眼睛里充满了好奇和疑问,兴趣一下被激发了。
1.3变知识为常识
常识是日常的见识或普通的见识,它是日常生活(日常思维和日常行动)赖以进行的知识源泉。[2]它是最普遍的知识。有时候被记住的常识性的东西往往比被动接受的知识要更深刻。在讲解了蛋白质变性这一特点后,我告诉学生们:沾有血渍或者牛奶的衣服不易用热水洗净,这是因为蛋白质遇热会发生变性。学生们这时频频点头,看得出他们接受了这一信息。我相信同学们以后在清洗沾有血渍或者牛奶的衣服的时候,会记住我所讲的这句话的。
2素质教育贯穿教学之中
2.1培养学生关爱他人的品质
作为一门对非生物专业学生开设的公选课,其目标并不在于培养学生精深的专业技能,而在于培养学生的生命科学素质,是一门实实在在的素质教育课。而作为对小学教育专业学生开设的公选课,能够把素质教育融入其中,更能够提高他们的专业素养和能力。课程里经常会讲到各种疾病以及疾病的治疗方法,借此激发学生的关爱之心,对患者不能歧视和嘲笑,要多一些理解和关爱,在能力范围内伸出援手,人们的理解和帮助对于疾病的治疗和康复是非常重要的。
2.2提高自我保护意识
除了关爱他人,也要有一定的自我保护意识。知道了如何自我保护,才能去保护他人,这一点我时常在授课过程中提到。例如讲解艾滋病时,除了病因我还侧重预防方面的讲解,目的在于提醒学生珍视生命。讲到遗传病方面的知识,我也重点提出了近亲结婚的危害,引起学生的重视。
2.3提升社会责任感
当今社会在多种因素的影响下,有些大学生的社会责任感表现出淡化,有重才轻德的倾向,因此大学生社会责任感的培养势在必行。基于这种现状,我会不定期开展课堂讨论,比如环境污染,生物多样性的保护,克隆人等问题。学生们开始觉得事不关己的问题,在查阅文献资料,并在课堂上发言倾听之后,觉得其实只要自己认识上和行动上的一点点改变对社会都是有帮助的。
3考评方法的改革
多种形式的考评方法代替传统的期末一次书面考试。课堂讨论、作业、课程论文和考勤多种形式相结合的考评方法更能全面反映学生对课程的掌握程度及重视程度。[3]为了杜绝作业和课程论文相互抄袭的现象,采取同班同学之间作业和论文的办法,重复率高的便相应扣除一定分数。这种方法有效的杜绝了抄袭现象,让学生们养成独立思考的能力。
4教学改革实践的效果及思考
曾溢滔出生在广东顺德一个普通知识分子家庭。受家庭文化氛围的熏陶,他从小养成了喜欢思考的习惯。家里养了鸽子和猫,曾溢滔就问父母为什么猫生下来的是小猫,而鸽子生下来的却是蛋?邻居每年春天总会送几条蚕给他喂养。曾溢滔发现蚕宝宝吃了几天桑叶会停下来,然后昂着头一动不动地“睡眠”了,蚕宝宝一生中要“睡眠”四次,每次“醒”来就长大一些。于是,曾溢滔很天真地问父母:如果想办法让它们多“睡”几次,岂不会长得更大……
对于他没完没了的“为什么”,父母不仅不反感,还不断地鼓励与支持。他们鼓励曾溢滔把幻想与求实结合起来,不仅动脑也要动手,以拓展思维能力。父亲言传身教,在家里教他安装电灯、修理无线电收音机。在父母的鼓励下,曾溢滔从小喜欢动手做,什么事都想亲自摸索。家里养的金鱼,他把它们抓出来放进空瓶里观察,结果金鱼死了。有一次,曾溢滔还把一包养花的肥料全部溶化后,一下子都浇到花盆里,他天真地以为营养丰富了,花朵可开得更大、更香。谁料到第二天盆里的花朵反而枯萎了。类似这样的“实验”曾溢滔确实做了不少,但每一次幼稚的失败都得到父母的宽容与开导。
恩师:科学路上的领航人
11岁那年,曾溢滔怀着对科学求索的好奇考上了初级农业中学,初中毕业后又考上了广州仲恺高级农业学校。让他真正踏上生物科学道路的,应该是1956年。那年,曾溢滔在仲恺农校蚕桑专业读二年级。一次非常偶然的机会,他拜读了华南农学院蚕桑系著名教授杨邦哲和唐维六有关培育家蚕品种的论文。钦佩之余,曾溢滔总觉得有些观点值得商榷。“初生牛犊不怕虎”的曾溢滔毅然写了一封信给两位教授,表达了自己的想法。出乎意料的是,没过几天,唐维六教授竟坐车换船到学校找曾溢滔进行讨论。从此,曾溢滔和唐教授建立了非同寻常的师生关系,凡学习中遇到的问题以及下一步学习的打算,曾溢滔都一一写信或当面向唐教授讨教,而唐教授则尽可能给曾溢滔指导,点拨。
在恩师的指点下,曾溢滔的学科视野打开了。1957年,在唐教授的推荐和复旦大学生物系主任谈家桢教授的努力下,几经波折,曾溢滔得以破格直接报考高校,以优异的成绩考入了复旦大学生物系。
在大学阶段的学习生活中,曾溢滔获益最大的是领悟到了谈家桢教授重视基础教育的教学思想和育人方法。1962年,曾溢滔大学毕业后考取了刘祖洞教授的研究生,最终选择了血红蛋白生化遗传作为自己的研究课题。
而今,每当回想成长的道路,曾溢滔总会深有感触地说:“要不是当年有唐维六、谈家桢和刘祖洞教授这样热情无私的长者不断提携和指导,我的科学研究也许不会选择现在的方向。可以说,是他们为我树立了科学的路标。”
血红蛋白研究:远航的起点
复旦大学遗传所当时在血红蛋白方面做了一些国际前沿性研究工作,但暴风骤雨般的“”爆发了,血红蛋白研究工作被迫完全中断,曾溢滔也作为毕业研究生分配到上海市第一结核病总院(现为上海市肺科医院)搞针刺麻醉研究,直到1978年。1978年夏,曾溢滔与夫人黄淑帧在上海市儿童医院筹建“医学遗传研究室”。研究室成立第三天就接待了一位来自也门共和国的女留学生,她患有严重贫血,在国内很多医院都诊断不出病因。曾溢滔夫妇带着年幼的女儿曾凡一住进了没有通风设备的简陋实验室,靠几件破旧的仪器和一台自己动手制作的高压电泳仪,不分昼夜地实验,终于成功地诊断出该留学生患有地中海贫血合并镰形细胞贫血病。这成了我国第一例血红蛋白化学结构分析病例。
科研的旗开得胜大大鼓舞了曾溢滔夫妇。1978年,中国遗传学会全国血红蛋白研究协作组成立,由曾溢滔领衔的上海市儿童医院医学遗传研究室倡导并领导了世界上最大规模的异常血红蛋白病和地中海贫血的普查,阐明了疾病在我国的发病率和地理分布,为研究室赢得了国际声誉。
1981年4月,曾溢滔应邀赴美进行合作研究。在短短8个多月时间里,他前后发表了13篇学术论文,成绩斐然。回国后,曾溢滔与黄淑帧一起,带领科研团队,与全国70多家兄弟单位协作,完成了131个家系的异常血红蛋白化学结构分析工作,发现了8种以中国城市命名的国际新型血红蛋白变种,填补了中国在世界异常血红蛋白分析版图上的空白。短短3年,研究所在血红蛋白分子病的研究中获得了7项成果,4次获得了卫生部和上海市重大成果奖。
从人的产前诊断到牛的性别控制
作为一名科学家,不仅要钻研业务,更要有社会责任感。曾溢滔曾经遇到一个接受输血的脸色苍白的小孩。小孩的父母告诉曾溢滔:他们的第一个孩子死了,第二个孩子又患上了同样的血红蛋白病,为了给孩子输血,已经倾家荡产了。曾溢滔敏锐地意识到:在目前大多数遗传疾病尚无根治方法的情况下,对患有严重遗传疾病风险的胎儿进行产前基因诊断,以杜绝患病胎儿的出生,无疑是最有效的优生措施。
强烈的科学责任感和澎湃的创新激情驱使曾溢滔审时度势,将科研的重心转移到对常见的、危害严重的遗传性疾病的产前基因诊断上来。医学遗传研究室先后建立了多项基因诊断新技术,率先在国内完成了地中海贫血、苯丙酮尿症,血友病B、进行性肌营养不良和亨廷顿舞蹈病等遗传疾病的产前基因诊断,为那些曾经痛苦不堪的家庭带来了一个个健康的孩子。鉴于上海市儿童医院医学遗传研究室在我国基因诊断领域的突出贡献,1987年卫生部在该研究室成立了“上海-中国遗传医学中心基因诊断部”。
当与性别有关的遗传病产前诊断获得成功的消息后,北京农学院胡明信、吴学清教授希望与曾溢滔合作,研究奶牛胚胎性别鉴定和性别控制技术,因为谁都希望生下来的奶牛是母的。想到能把医学分子生物学技术嫁接到农牧业,为我国畜牧业发展和菜篮子工程服务,曾溢滔毅然答应了。他想:人和牛都是哺乳动物,人能用DNA探针鉴定胎儿性别,牛是否也可以呢?他带领研究所的同仁整整花了6年时间,用了各种不同的方法,进行了上万次实验,技术路线一次次创新,研究终于成功了。这项具有20世纪90年代国际水平的科研成果成为当年中国农业十大新闻之一,并于1992年和1993年先后荣获上海市和国家科技进步奖。
从转基因牛羊到“人-山羊嵌合体”
1984年,中国科学院施履吉院士提出用哺乳动物乳蛋白基因的启动来控制外源基因,使其分泌的蛋白只在乳腺得到表达,这样就可以既不影响哺乳动物正常的生理代谢,又能从动物乳汁中获得转入的外源基因的产物(包括药物,人体必需的白蛋白等)。但是,施院士的创造性思维起初并没有引起有关部门的重视。
1991年,世界上第一头转基因牛问世:1992年,第一头乳腺表达外源基因的转基因羊出生。
一个诞生于中国的科学原创思想,最终却在国外开花并结果,怎能不令充满民族责任感的中国科学家感到痛心?于是,曾溢滔制定了
一项长远的动物转基因研究规划。为此,他在上海郊区建起了动物试验场,组建了科技攻关队伍,还特地把在美国从事另一项国际合作项目的妻子黄淑帧调回研究所,由她负责转基因动物的技术攻关。
他们的第一个目标是研究转基因羊,希望出生的转基因羊能在其乳汁中分泌出人类所需的外源基因产物。这样,一头转基因羊就是一座价值连城的“大工厂”。黄淑帧教授带领她的科研团队,建立了一条创新的“整合胚移植”转基因技术路线,获得了一批乳汁中含有活性的能治疗血友病的人凝血因子IX蛋白的转基因山羊。这项成果被两院院士评选为1 998年“中国科技十大进展”之一。
考虑到牛的产乳量几乎是羊的20倍,他们接着进行了转基因牛的研究。1999年2月19日,带有人血清白蛋白基因的转基因试管牛――“滔滔”在上海奉新牧场降生了,赢得世界一片掌声。这项成果被两院院士评选为1999年“中国科技十大进展”之一。
面对鲜花和掌声,曾溢滔带领的科研团队没有陶醉,更没有止步不前。他们在先前研究工作的基础上,又把科研工作扩展到干细胞领域,首次研制成功人源细胞可在山羊体内长期存活的“人-山羊嵌合体”,为保存和扩增人源于细胞提供了一种活体仓库,也为深入研究干细胞在活体内的生物学行为、疾病的产前治疗和异种器官移植提供了新的思路和新的技术途径。该项科研成果被科技部和中国科协评为2006年度“中国基础研究十大新闻”之一。
是优秀的科学家也是杰出的管理者
曾溢滔是一位优秀的科学家,也是一位杰出的管理人才。他始终信奉一句名言:整体大于部分之和。作为一所之长,他善于优势组合,用人之长,他要的是1+1>2的效果!他不搞论资排辈,而是量才用人,时不以学历排先后,而是贡献大者为先,培养出了一批业务骨干。他们用自己的无形资产去争取国外的有形资金,以此发展自己的学科,建立一流的实验室,造就一流的科学家,诞生一流的科研成果。
30多年来,研究所科研工作硕果累累,并实现了部分科研成果的转化。为了加速高新技术的产业化,20世纪90年代初,曾溢滔就理智地提出“科农结合、国家集体联营”的发展思路,首先在奉贤建立了高新技术企业,后来又在松江建起占地200亩的现代化产学研基地。目前,优质良种奶牛胚胎已批量生产,还诞生了多种转基因克隆牛,为实现“动物药厂”迈出了坚实的一步。
“假如我是他”的思维法宝
曾溢滔自幼就有勤奋读书的习惯。在书海的畅游中,聪慧的曾溢滔逐步养成了一种独特的思维习惯和读书方式,那就是“假如我是他”。他读文章,从不盲目跟着作者的思路走,不轻易去接受作者的结论,而是边读边想:假如我是作者,我会怎样想,如何写,做出什么结论。读科研论文时,他通常也是先看材料和方法部分,再看结果,但不急于阅读其讨论部分,而是仔细思考:用该论文的材料和方法,能否获得该文的结果,该如何讨论这些结果。然后阅读讨论部分,并与自己的想法进行比较、分析。
“假如我是他”既是一种思维换位艺术,也是一种不断进取,挑战自我的动力。每一次思维换位都让曾溢滔多一份收益,每一次深入思考也往往激发起他的创新灵感。他想得早一些,想得多一些,想得远一些,因而常能预见困难并尽早想方设法予以避免或克服。