基于诺贝尔奖情境的遗传学课程思政建设

2024-04-08 08:33朱慧贞王萍杨小芳吴希恩王鹏
现代职业教育·高职高专 2024年5期
关键词:诺贝尔奖遗传学思政

朱慧贞 王萍 杨小芳 吴希恩 王鹏

[摘           要]  课程思政是职业院校落实立德树人根本任务的重要途径,诺贝尔奖素材中爱国、创业、求实、奉献等元素对学生有着十分重要的教育价值,是课程思政的良好素材。探讨了诺贝尔奖融入高职遗传学课程思政的可行性,梳理了历年来与高职遗传学相关的诺贝尔奖及思政育人目标,提出了诺贝尔奖素材融入高职遗传学课程思政的教学路径,以期为高职遗传学课程思政建设提供參考。

[关    键   词]  高职院校;诺贝尔奖;遗传学;课程思政

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2024)05-0053-04

一、诺贝尔奖的内涵及育人精神

1895年,著名的瑞典化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔立下遗嘱,将他的遗产设立奖励基金,每年所得的利息作为奖金,颁发给在物理、化学、生理学或医学、文学及和平领域对世界有重大贡献的人。诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖被称为自然科学领域的诺贝尔三大奖项。

高职学生政治思想观念比较薄弱,科学精神及人文素养普遍不足。高职遗传学教学不仅要使学生掌握遗传学的基本知识,更重要的是让学生领悟科学精神。科学精神体现着科学研究者的知识、思想、认知。科学精神具体表现为实事求是、敢于质疑、包容开放、无私奉献、严谨求真、追求真理、批判创新、不断进取等。科学精神的核心是求真、创新、奉献,其中求真是科学精神的基础,创新是科学精神的灵魂,奉献是科学精神的外在表现。一份诺贝尔奖的获得就是一次完整的科学探索历程,基于真实的诺贝尔奖素材进行高职遗传学教学,是培养学生科学精神的良好途径。与此同时,诺贝尔奖素材中的科学探究历程,是科学家协作共进、果敢无私、勇于奉献的真实写照,所以,诺贝尔奖也是传播人文精神的良好素材。总之,诺贝尔奖是高职遗传学弘扬科学精神及人文精神的良好材料,对于当下高职学生有至关重要的德育意义。

二、诺贝尔奖融入高职课程的研究现状

在“中国知网”官网以诺贝尔奖为主题进行搜索,与高等教育相关的文献共产生26篇,采用Citespace文献可视化软件进分析,共现图谱如图1所示。其中筛选出诺贝尔奖与高校思政建设相结合的文献共4篇,分别是基于诺贝尔奖案例的细胞生物学、有机合成化学、病原微生物学和医学等学科的思政建设,高职遗传学课程思政建设中融入诺贝尔奖案例的研究目前没有检索到相关文献。

三、诺贝尔奖融入遗传学课程思政的可行性

本文挖掘高职遗传学中诺贝尔奖素材的育人元素,完善高职遗传学课程思政内容体系,对申顺先主编的《遗传学》第四版中有关诺贝尔奖的素材进行梳理,从与高职遗传学的关联内容、获奖人、获奖年限、获奖成就及学科思政教学目标几个方面进行归纳整理,完善高职遗传学课程思政的素材库,为高职遗传学课程思政教学奠定基础。其中,第3、10、11、12项为诺贝尔化学奖,其余均为诺贝尔生理学或医学奖,具体见文末表1。由表中内容可见,高职遗传学中存在大量与诺贝尔奖关联的内容,其中的科学史话与科学精神是进行学科思政的较好元素。

四、诺贝尔奖融入遗传学课程思政的路径研究

本文遵循“知识传授+能力培养+思政元素”的原则,在高职遗传学课程思政教学中融合相关诺贝尔奖素材,形成高职遗传学“一条主线、两个要素、三条渗透途径、四个教学环节”的学科思政课程教学模式。

(一)一条主线——以新时代科学家精神为主线

2019年6月14日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》,明确了新时代科学家精神的内涵,包括爱国主义精神、创新实干精神、无私奉献精神、团结协同精神和甘为人梯、奖掖后学的育人精神。高职遗传学的课程思政教学应将科学家精神一以贯之,激发高职学生认识到科学无国界,科学家有国界,从而达成坚定的爱国主义信念,厚植家国情怀,激发创新创业热情,陶冶道德情操的思政教学目标。

(二)两个要素——兼顾科学精神和人文要素

诺贝尔奖获得者的科学精神,包含科学理性精神、实事求是精神、怀疑批判精神、开拓创新精神、团结协作精神以及无私奉献精神等。其中既有在科学的发生、发展中积淀的品格和方法,又隐含着社会责任、人文关怀等,这与中国传统文化中物我合一、理实交融的观点相一致,也是追求真理和人文关怀的统一。以实现高职遗传学融合诺贝尔奖素材教学过程中知识传授与价值引领相统一的目标。

(三)三条渗透途径

1.重温科学探究历程,传授遗传学知识,启迪科学精神和人文精神

科学精神是高职学生必备的精神品格之一,只有具有科学精神才是现代意义上的创新型人才,诺贝尔奖素材是真实的科学探索案例,是具有重大研究成果的科学史素材。高职遗传学的教学不仅是在传播遗传学知识,更重要的是,教师要善于挖掘其中蕴含的科学精神和人文素养,以实现知识传授与价值引领相统一,落实高等职业教育中立德树人的根本任务。

2.以趣闻轶事介绍科学家曲折多样的人生,启迪学生形成正确的人生观

遗传学作为一门专业基础课,教学内容难度较高,高职学生基础相对薄弱,讲授式教学极易导致学生产生枯燥、厌烦的不良学习情绪,不利于教育教学的持续推进。以诺贝尔奖的获奖经历为背景,结合与之相关的学生感兴趣的科学史话,如《诗经·小雅·鹿鸣》中有“呦呦鹿鸣,食野之蒿,我有嘉宾,德音孔昭”。屠呦呦的父亲为自己的女儿取名为“呦呦鹿鸣”中的“呦呦”,而“食野之蒿”中的“蒿”也就是青蒿素的蒿;又如摩尔根与白眼雄果蝇之间的故事,等等,这些作为教学素材,能够有效激活课堂教学,激发学生对科学的思考、对无我的科学奉献精神的重新解读等。

3.以诺贝尔奖的经典案例,启迪学生科学创造

无数诺贝尔奖获得者的研究历程告诉我们,科学在秉承前人研究的基础上还需要创新,无论是研究方法的创新,还是研究工具的改进,创新与变革总是改变科学研究瓶颈的良方。屠呦呦,通过整理中医药典籍、走访名老中医,她汇集了640余种治疗疟疾的中药单秘验方。在青蒿提取物实验药效不稳定的情况下,出自东晋葛洪《肘后备急方》中对青蒿截疟的记载——“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”。给了屠呦呦新的灵感,在第191次低沸点实验中发现了抗疟疾效果为100%的青蒿素提取物,给全人类健康提供了中国智慧、中国经验和中国方案。类似诺贝尔奖素材的引入,启迪学生科学研究需要传承,更需要创新。

(四)四个教学环节

1.诺贝尔奖素材可作为新课导入部分进行情境创设

诺贝尔奖素材是真实具体的科学探索历程,这样的素材有血有肉、具体翔实,这种探索未知、追求真理的学习情境,能够最大化地激发学生对新课的学习动机。创设诺贝尔奖的教学情境,相比空洞、宽泛、刻意创设的情境而言,能够将学生置于科学家为了寻求真理而进行的真实研究情境中。第七章“基因突变”的导入可以这样开始:遗传学家、辐射遗传学的创始人Hermann Joseph Muller,师从摩尔根从事果蝇遗传学研究,他很有创新意识,特别擅长设计实验、解释实验结果。但穆勒有点另类,他觉得摩尔根讲课不怎么样,有些看不上自己的老师,跟摩尔根的关系不够好,据说摩尔根1933年获得诺贝尔奖后,将奖金分为三份,以送给孩子的名义给自己一份,另外两位“爱徒”各一份,但是没有分给穆勒,后来穆勒发现X射线可以使基因突变,建立了一门新的学科——辐射遗传学,自己获得了1946年的诺贝尔生理学或医学奖。以诺贝尔奖为素材设计别具一格的新课导入,能实现学生学习动机的有效激发。

2.诺贝尔奖素材可作为教学重难点突破中的资料素材

脱氧核糖核酸双螺旋结构模型的建立是人类科学史上具有里程碑意义的重大科学发现,该部分难点突破中可在教材内容的基础上增加沃森与克里克所面临的研究难题,供学生讨论分析。(1)20世纪30年代,科学家认识到。组成DNA分子的基本元素是C、H、O、N、P,其基本单位是脱氧核苷酸,而且每个基本单位是由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三种小分子化合物构成的。(2)科学家认识到,DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链构成的。在讨论交流的基础上,可以提供多种连接方式启发学生思考。(3)1951年,英国化学家富兰克林和生物物理学家威尔金斯用X衍射技术拍摄到了DNA晶体的衍射图谱。(4)1952年春天,奥地利生物化学家查哥夫定量分析了DNA的碱基组成。结合资料分析,逐步突破难点,学生形成对DNA分子结构的认识,同时,在建模的过程中引导学生团结协作,并肩共战,互帮互助,齐心协力,发挥诺贝尔奖的育人功能。

3.诺贝尔奖素材可作为高职遗传学教材内容的延伸拓展素材

第四章“连锁交换定律”,介绍了遗传学和实验生物学的奠基人,1933年,诺贝尔生理学及医学奖的获得者——摩尔根,而教材正文内容并没有涉及摩尔根的主要工作,部分学生对于基因与染色体的关系并不明确,鉴于此,教师可以在第三章教学之后,为学生增加拓展延伸素材,介绍摩尔根的研究工作,便于学生对基因和染色体建立联系,为本章连锁交换定律的学习奠定基础。设置的问题情境如下:1909年,摩尔根开始了他的果蝇实验,摩尔根团队致力于让果蝇发生变异,他们采用了很多种方法,比如给果蝇的食物中加酸、加碱,甚至让果蝇不睡觉,实验很辛苦,观察了两年都没有发现一只变异的果蝇,后来终于在野生型红眼果蝇中发现了一只白眼果蝇。首先介绍摩尔根的果蝇杂交实验,要求学生与孟德尔分离定律的实验进行类比。探究以下问题:①果蝇的白眼与红眼性状的显隐关系是怎样的?②白眼的果蝇全为雄性,为什么?③科学研究证明,果蝇的性染色体是XY型,你觉得控制红眼与白眼的基因位于性染色体的哪个区段呢?请设计果蝇杂交实验,用遗传图解加以说明。通过这种方式促进学生对基因与染色体关系的认识,构建第二章与第三章的知识网络,形成完整的知识结构。诺贝尔奖作为教材内容的拓展延伸素材,在丰富学习内容的同时,引发学生思辨质疑,建立科学的思维方式,能够更加激发学生科学探究、实验设计的欲望。

4.诺贝尔奖素材可作为学生实验实训的原材料

党的二十大报告指出,要深入实施人才强国战略,培养更多高素质技能型人才。实验实践是高职教育的重要环节。在实验实训课程中可以引入生物化学家穆里斯的资料。穆里斯专长有机合成。1979年,穆里斯在一家私人生物技术公司任职,穆里斯负责合成寡核苷酸,以供实验所需。在1983年春天的一个晚上,他在蜿蜒的乡间公路上开着车,一段DNA反复复制的景象在他的脑海里冒了出来。穆里斯经过无数次的反复尝试,终于获得了有说服力的实验结果,证实了PCR技术的可行性。后人评价穆里斯是一位具有高度创新精神的科学家,他将生物学划分为PCR前和PCR后两个时代。PCR技术是遗传学实验最为常用的技术之一。诺贝尔奖素材在高职遗传学实验实践中的融入,能够启发学生在实验实践中要结合具体的实验目的,形成严谨细致的实验思维、锲而不舍的钻研精神;引导学生学习科学家的科研素质、科学精神,由此培养学生正确的科学观。

五、诺贝尔奖融入遗传学课程思政建设的基本原则

(一)知识传授与价值引领相统一

党的十八大报告指出:“把立德树人作为教育的根本任务。”立德树人是对教育的整体要求和总的方向,不同学科都有各自的学科发展历程和知识体系,有不同的育人目标与育人方式,但都要兼顾知识传授与价值引领,即树人与立德相统一。教师在传授遗传学相关知识的同时能够结合诺贝尔奖的科学探索过程,引导学生深度学习。感受科学研究过程并不是一帆风顺的,探索者锲而不舍、不畏失败的科研精神是取得最终成功的关键。科学研究过程中往往艰辛与收获并存,有些结果看似偶然实则必然,都是日积月累量变产生质變的结果。是否获得诺贝尔奖并不应该作为评判科学贡献的唯一标准,同理,衡量一个人人生价值的标准更应该看他对他人及社会所做出的贡献。在科学探究的历程中,为科学成就做出重大贡献的科学家如孟德尔、艾弗里、富兰克林等虽然由于各种各样的原因,并未获得过诺贝尔奖,但他们都是推动人类文明进步的先驱和奠基人。我国科学家袁隆平院士虽然没有获得诺贝尔奖,但他解决了中国人的吃饭问题,也解决了全人类的粮食问题。让学生形成正视科学、热爱科学、尊敬科学家、崇拜科学家的人文情怀。

(二)显性教育与隐性教育相统一

课程思政建设是让教师充分地挖掘课程中的德育资源,创新教学方法,使学生在学习中有强烈的获得感,实现对学生润物无声的德育。高职遗传学推进课程思政,不仅需要有学习目标明确的课堂教学、专题讲座等显性教育,也需要隐性教育,即将诺贝尔奖中蕴含的客观理性、科学求实的责任心,大胆尝试、勇于创新的自信心,严谨科学、锲而不舍的敬业心等融入学生管理、校园文化、课后拓展、实验实践、为人处世等师生的学习与生活中,潜移默化地使得科学家精神和科学精神成为学生自我本性的一部分,并能够自我监督、自我约束,切实能够达到“慎独”的境界。使諾贝尔奖融入高职遗传学课程思政建设,从理念、机制上以及实践中推进显性教育和隐性教育两者互补统一。

(三)坚持总结传承和创新探索相统一

高职遗传学的课程思政建设需在借鉴一线教师课程思政教学实践经验、研读专家名师对与课程思政的相关文献等的基础上,建立并完善高职遗传学课程思政案例库,设计并开展高职遗传学课程思政实践教学。在自我实践的基础上,以“点”带“面”,推广至整个健康管理学院各科课程的课程思政建设。同时,借助信息技术网络平台创建高职遗传学课程思政个人空间,以便于共享、交流、借鉴。为后续课程思政建设专题教育教改项目、课程思政示范课等做好铺垫,以扩大诺贝尔奖精神融入课程思政建设的影响力,形成全面引领课程思政建设的良好局面。

参考文献:

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[3]齐艳伟,马长玲.在病原生物学课堂教学中开展基于诺贝尔奖案例的课程思政实践探索[J].广州医科大学学报,2021,49(1):85-88.

[4]厉成敏,肖龙云.基于诺贝尔奖案例的细胞生物学课程思政探索与实践[J].黑龙江动物繁殖,2022,30(4):61-64.

[5]姚文生,韩硕,彭馨瑶.《精细有机合成化学》课程思政教育渗透与融合研究:基于“诺贝尔”奖科学精神教学环节设计[J].广东化工,2021,48(18):292-313.

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