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生物科学的发展对生物课程内容的影响
刘植义
(河北师范大学生命科学学院·石家庄·050016)
21世纪初中生物学课程标准的制订,主要是从初中生发展的需要、社会需求和生物科学发展三个方面综合考虑的。本文试从生物科学的发展说明确定课程内容标准的依据。
20世纪是自然科学发展史上最为辉煌的时代,生物科学是自然科学发展中最迅速的学科。因为生物学科与人类生存、人民健康、社会发展密切相关,必然成为21世纪初的主导科学。如果说,20世纪主导科学是物理学,21世纪将是生物科学。
一、现代生物科学的发展与研究热点
在20世纪生物科学的发展有许多重大突破,提出许多新观念、新思想、新成果和新技术。特别是20世纪50年代以来,随着数理科学广泛而深刻地深入生物科学以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世,生物科学已经从基本上是静态的、以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实验为基础的定量的学科。为表达其鲜明的时代特征将其称为生命科学。当今的生命科学正从分析走向综合,其特征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方位的综合研究。如果说,20世纪生物学是分析的世纪,21世纪生命科学将从分析走向综合,将是统一生物学的世纪,并将形成崭新的生命观。新课程的内容标准首先设计了“生物体的结构层次”主题就是从整体观的角度安排的。目前,生命科学正向微观、宏观和应用三个方向纵深发展。
1 宏观方面
20世纪以来,生态学作为生命科学的一个分支,对人类生存的大环境进行研究,已成为生命科学中最为活跃的研究方向之一。特别是20世纪后期,生命科学的宏观研究不仅是传统生态学的范畴,而且扩展到对整个生物圈的研究。为什么当今特别重视生物圈的研究?以前人们对生物圈缺少认识和关心,对其中的森林乱砍滥伐,对草原随意开垦,对各种动物乱捕滥杀,并把大量的废物以及有毒物质任意倾倒和排放,致使这个大环境遭到严重破坏和污染,生物圈面临崩溃的危险。由此使人们感到21世纪人类面临的首要问题就是:人类的生存和发展。人类生存的唯一的家园是地球。人在地球上生活离不开地球的环境条件和其他各种生物,因此,人要生存下去并得到持续发展,必须爱护地球,关爱其他生物,保持人与自然的和谐发展。另外,随着人类认识自然和影响自然过程的能力的发展,人们越来越深刻认识到简单地“征服自然”、“向大自然界索取”给人类带来的许多困扰。目前面临的人口、环境、能源、污染、水土流失……这一系列困扰人类的问题,在一个局部范围内都是不可能得到解决的,就像到处引起灾害的厄尔尼诺现象一样,只有把地球看作一个整体来研究,才有可能获得突破性进展。21世纪对付面临的各种挑战,改善人类的生存条件,谋求与大自然的和谐,就必须更深入地研究人与生活在地球上的其他200多万种生物之间的相互关系,必须更深刻地了解时空、物质、信息的运转机制。为了挽救危机,早在1971年联合国就制订了“人与生物圈”(MAB)的研究计划,谋求协调人与生物圈的关系,合理地开发和利用生物资源,维护和改善自然环境,化害为利,逐步创造出一个适于人类和各种生物生存的美好环境。根据这种思想,国外一些学者提出“地球村”、“地球飞船”等提法,说明地球是一个大家庭。这种意识不仅在自然科学,而且在社会科学、文化、道德等方面都会产生深远的影响。新课程的内容标准确定以
“人和生物圈”为主线安排学****内容,不仅是时代的要求和社会发展的需要,也符合生命科学研究的主导方向和初中学生的认知水平。目前关于生物圈的模拟研究,无论是美国建造的“生物圈2号”,还是日本搞的“第二个生物圈计划”,建造一个完全封闭的“小地球”,经过多年的实验是失败的。由此说明,在目前现有条件下,人类还无法模拟出类似地球可供人类长期生存的生态环境,地球是人类唯一的家园。
21世纪生态学研究的热点是地球变化和生物多样性。地球变化的研究涉及地球变暖、臭氧层的破坏、沙漠化、海洋污染、野生物种减少等问题。生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。保护生物多样性是实现人与生物和谐发展的重要措施。生物多样性是自然界丰富多彩的生物资源的标志,因此,保护野生生物就是保护人类自己。鉴于生物多样性的重要意义,因此在课程内容标准上安排了“生物的多样性”主题。为了保护生物的多样性,世界各国都建立了自然保护区。在此基础上联合国教科文组织又提了生物圈保护区的概念,它不同于自然保护区,其主要特点在于明确保护区不是一个堡垒式或要塞式的庄园,而是一个开放的资源管理的战略基地。这样摆脱了保护区概念中消极保护的一面,赋予保护区以多功能的作用。实践证明,这种设想是正确的,它的建立即把生物多样性及生物资源的保护同它们的可持续利用紧密结合起来,同时实现自然保护和当地经济发展的协调统一。
当前生态学在实际研究中最多的是所谓“生态农业”和建立“生态村”。过去人们把第一