基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨.pdf

第 21 卷 第 1 期 2023 年 3 月Vol.21 No.1Mar.2023新时代职业教育Vocational Education in the New Era作者简介：沙爱龙（1981），男，山东兰陵人，副教授，硕士生导师，研究方向：生物课程教学方法与改革。立项课题：重庆市高等教育教学改革研究项目（项目编号：202028S）；重庆市教委科技研究项目（项目编号：KJQN202101247）；重庆三峡学院高等教育教学改革研究项目（项目编号：JGZC2130；JGZC2167）。基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨（1.重庆三峡学院 教师教育学院，重庆 万州404120；2.重庆三峡学院 生物与食品工程学院，重庆 万州404120）沙爱龙1 陈虹润2摘要：教育部明确提出在专业教育课程中，教师要深挖专业知识体系所蕴含的思想价值和精神内涵。本文对进化生物学课程中的灭绝知识进行了思政教育点提炼，并探讨社会现象、灭绝与思政教育的关系。灭绝知识可与教学策略、教学观、学习策略和学习观相结合，并可联系时政热点和历史事件，优化教学设计，改善教学过程，提升学生的思想政治素养。因此，本文通过对灭绝理论在思政教育领域的开发，可为其他课程的思政教育提供依据，有效促进课程思政的发展。关键词：灭绝；进化生物学；课程思政中图分类号：G642.0；G641；Q11文献标志码：A文章编号：冀 L 1500023(2023)01-0023-06我国教育部于 2020 年 5 月 28 日印发实施高等学校课程思政建设指导纲要，明确提出在专业教育课程中，教师要深挖专业知识体系所蕴含的思想价值和精神内涵1，首先就是要做好教学设计，包括课程目标设计、教案设计、课程标准和大纲的编写等。大学生物学课程包含了动物学、进化生物学、植物学等等，教师要在这些课程中渗透思想政治教育，就必须紧扣知识点，深挖其思想价值。课程思政教育目前还未有统一的概念定论，但关于思政教育的教学研究已不在少数，所涉领域广泛。在基础教育中，张杰芳2借助传统文化和科学史，探索了初中生物学课程思政路径；沈括等3探讨了高中生物学思政元素，并将其应用于生物实验教学之中。在高等教育中，刘冬生等4对物理化学课程思政进行探索与实践，构建“一体化”育人体系；王青溪等5研究生物化学课程的思政教学；冷晔6对生理学实验课程进行思政建设和改革；舒迎花等7以“农业生态学”为例，探索思政教学模式和方法。尽管进化理论是生物学的核心理论，进化生物学在生物学教学中占据极其重要的地位，但其课程思政教学研究数量很少，仅见杨明生等8对该门课程采取相应的课程思政教学设计。而进化生物学中的生物灭绝理论及其影响因素能够启发并警示人类，关于灭绝的思政教学研究目前未见报道。因此，本文基于生物灭绝理论及其影响因素，对进化生物学课程思政教育进行探讨，旨在启发学生的思想政治觉悟，提升思想政治素养。一、“灭绝知识-思政教育”库在进化生物学（第四版）第八章“生物的宏观进化”第五节中9，专门描述了关于“灭绝”的知识，提及了灭绝的概念、种类等内容。本文将该章有关灭绝的思政教育点提炼出来，以达成灭绝与进化生物学课程思政的结合，总结如表 1：二、“灭绝知识-思政教育”库的教育思想（一）灭绝与思政教育灭绝是生物无法适应环境变化，或受到其他生物的排挤、生存斗争而出现的物种消亡，物种总体适合度下降到 0，是种形成的负面因素。物种24沙爱龙等：基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨的灭绝与人类社会息息相关。在过去漫长的岁月中，诸多生物由于无法适应环境的变化而趋于灭绝；如今，这样的情况并没有消失，仍在不断出现。自然界本身会由于诸多原因而发生着不可控的变化，伴随着生物的进化，优势物种得以生存，劣势物种最终灭绝，这是一种自然选择。当下的中国也在进行着一种选择，即强调学习型社会的形成，明确学习不只是学生的事情，而是整个社会的责任。教师可利用灭绝知识对学生实施思政教育。一是对学生渗透先进思想，培养学生与时俱进的学习观。学生往往会因为已有的直接经验或间接经验而忽略知识的深层含义，无法真正领会它的思想真谛，这就要求学生的头脑始终应保持活跃状态，为学习知识“供电”，保持积极的思想、学习状态。学生要学会以全新的眼光来观察世界，不应当固化已有的知识，杜绝思想僵化。二是教师要采取建构主义的教育思想，引导学生根据知识的关联程度，环环相扣，形成“锁链式”的知识结构。在物种灭绝的过程中，万事万物都发生着变化，单看生物更替的表象太过于片面，只有深入生物生与死的关系，才能明白灭绝不是毫无章法的，而是有规律的。学习也是如此，学生不能仅关注零散的知识点，还要学会归纳总结知识的逻辑体系。教师可以将“锁链式”教学与科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）教学即 STS 教学策略、概念图策略10联合，并搭建一个知识体系，补充学生的专业知识库，加深对灭绝知识的理解。在日常生活中，教师、学生也可以根据灭绝知识，向大众科普我国现存的濒危动物，呼吁人们保护濒危动物，引导身边的人树立正确的生态观。（二）常规灭绝与思政教育常规灭绝是在各个时期不断发生，且以一定规模进行的物种更替，存在新物种的产生和旧物种的灭亡。这种灭绝形式规律性强，不迅速，原因多样。其主要原因有三个。首先，物种内在的原因：是指由于物种自身结构的高度特化而产生的限制，以及因长期近交而导致基因变异量的降低。生物会根据环境的需求而改变自身已有物质结构，从而存活下去，而当生物无法适应环境，则会濒临灭绝。如大熊猫，它具有高度特化的食性，以竹为食，如若将其放到没有竹子的生态系统中，将无法生存11。我国针对濒危生物采取保护政策，旨在维护生物多样性，维护生态系统稳定。此外，由于小种群内的长期近交导致基因变异量降低，在面对突然变化的自然环境时，该种群难以适应而惨遭淘汰，最终走向灭绝。在教学中，教师可以将物种内在原因导致的灭绝与动物的结构和交配方式联系起来讲解，帮助学生理解生物进化历程中动物的身体结构和交配的意义，形成结构与功能相适应的生命观，并适时科普正确的性教育知识，帮助学生正确认识性，引导学生的行为规范。其次，生存斗争是导致生物常规灭绝的原因之一。生存斗争一词源于达尔文的物种起源12，因生存斗争造成的物种灭绝与生物的竞争关系有关。进化生物学（第四版）提到：“在海水中，水獭的出现可以完全消灭海胆当没有水獭的情况下，海胆的数量明显增多海藻占绝对优势；当水獭大量出现海胆几乎消失海藻消失。”生物具有普遍联系，生物间的竞争影响的不仅是该生物本身，还有其他生物。要成为竞争中的不畏者，不仅需要勇气，更需要实力。国家的人口数量和年龄结构对全国的基础建设有着决定性的表 1 “灭绝知识-思政教育”库章节灭绝知识点思政教育的内涵教师学生8.5.1灭绝概念与时俱进和建构主义的教学观，“锁链式”的教学方法与时俱进和“锁链式”学习的学习观8.5.2常规灭绝结构与功能相适应、合作学习和竞争强化、联合式的教学观，和连接多学科的教学方法结构与功能相适应、合作学习和强化学习能动性、灵活转换的学习观，联系多学科知识的学习方法8.5.3集群灭绝强化生命意识、居安思危的教学观强化生命意识、居安思危的学习观8.5.5人类世与第六次物种大灭绝可持续发展和具有生态意识的教学观可持续发展的学习观、渗透生态意识的学习方法8.5.6灭绝的生物学意义综合型的教学观综合型的学习观25沙爱龙等：基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨建设意义。因此，从 20 年代末至今，我国依次颁布了“计划生育”、“二胎生育”、“三胎生育”的生育政策，其目的就是为了避免人口过度增长抑或负增长，以避免过强的生存竞争并储备适当的劳动力，强化国家基层产业的建设，推动社会发展。教师可基于国家政策，结合生存斗争的概念，拓展学生对国家政策的认知，针对社会时事热点进行讨论分析，深化思想政治内涵，并鼓励学生努力学习以备将来为国家建设做出一定的贡献。第三，隔离是物种形成和常规灭绝的条件。从辩证唯物法的角度看，任何事物都不是孤立存在的，事物具有普遍联系。如果将某一物种圈养在特定的区域，与其他物种隔离，此物种将无法获得进化。一旦该区域的物质资源枯竭或是有外来物种入侵，该物种就会面临灭绝的危险。教师应启发学生多与他人交流，避免将自己“隔离”，只有与人多交流才能获得更多的知识和信息，才能更懂得深思。（三）集群灭绝与思政教育集群灭绝不同于常规灭绝，是生命史上多次发生的大规模、高速率的物种灭绝。这种灭绝爆发性强，有明显的连锁反应，在生物进化史上曾出现过五次生物大灭绝，包括奥陶纪晚期、泥盆世晚期、二叠纪末期、三叠纪末期和白垩纪末期。1.五次物种大灭绝与思政教育。发生于 4.39亿年前的奥陶纪-志留纪之交大灭绝，是由于全球气候变冷所致。此次灭绝事件对低纬度热带地区的生物灭绝影响大于高纬度地区和深水区的生物，据估计，约有 100 个科的生物灭绝，属种级别上的生物灭绝率更高，如腕足类属灭绝率达60%、种灭绝率达85%。三叶虫也于此时趋于灭亡。发生于 3.67 亿年前的晚泥盆纪弗拉斯期-法门期之交大灭绝的原因也是因为全球气候变冷，且浅水区中溶解氧含量下降。此次灭绝持续时间长，有 70%的物种消失，海洋物种相较于淡水物种受到的影响更大（如珊瑚、腕足动物、菊石、海百合等无脊椎动物），而陆地物种却在不断增加，促使生物由海洋向陆地转化，无脊椎动物向脊椎动物进化。大约在 2.45 亿年前，发生了地球上最大的一次生物集群灭绝事件：二叠纪-三叠纪之交大灭绝，究其原因也是气候变化所致。据统计，这次灭绝导致生物科数减少了 52%，物种数减少了 90%以上，受影响最大的也是海洋生物，特别是底栖生物和窄盐性生物，同时超过 3/4 的脊椎动物消失，如蜥蜴类、两栖类、兽孔目似哺乳类爬行动物等。在此次大灭绝后，地球的生态系统发生了彻底的改变，那些不动或不会寻找食物的海洋生物大部分都消失不见，改由会自行寻找食物的较复杂物种取代。发生于 2.08 亿年前的三叠纪-侏罗纪之交大灭绝原因不详。一些研究显示，这次灾难造成了 60 个科的海洋生物灭绝，科的灭绝率大约是 1/4。虽然这次大灭绝的损失相对较小，但它却腾出了许多的“生态位”，为更多新物种的产生提供了有利条件，恐龙就此开始了统治大地的征程。此后长达 1.6 亿年之久，陆地生物中的恐龙成为自然界的主宰，占主导地位。发生于 6500 万年前的白垩纪-第三纪之交大灭绝原因不同于以往，很可能是由于行星或彗星坠落地球所致。此次大灭绝是地球历史上第二大集群灭绝事件，而恐龙时代正是在此时期终结。据统计，在白垩纪末，生物圈有 2868 个属，到了第三纪初就只剩下 1502 个属，受影响最大的是陆地上的恐龙和海洋生物中的浮游生物。而由于某种原因，某些物种基本没有受到影响，像鳄鱼、海龟、蜥蜴、哺乳类以及鸟类都顺利地度过了这场危难。另外，恐龙及其同类的消失为哺乳类及人类的登场提供了契机，为此后人类主宰自然界做铺垫，生物从此也逐渐向更智慧、更高等的方向发展和进化。教师可从这五次物种大灭绝的原因对学生进行思政教育。这五次生物大灭绝说明了气候、含氧量变化和行星撞击地球对生物的影响：生物由水生向陆生转化，那些不动或不会寻找食物的海洋生物大部分都被能自行寻找食物的较复杂物种取代，恐龙及其同类被哺乳类取代，生物变得更加智慧，主动性更强，对生存的渴望更加强烈，符合适者生存的进化思想，这与前文提及的自然选择一致，即环境的需求将成为生物进化的动力13。五次生物大灭绝的原因和结果对当前人类社会也有着一定的启示，未来的社会需要人们更具主动性、更具智慧，如若只是简单地应付工作或任务，工作或学习中不深入思考，或许可能被他人所替代，如同灭绝的“恐龙”。人类不能只生存在单一的环境中，恶劣环境如寒冷地区、高寒山区也应该有人类的身影，至少人类中应该有耐寒能力强者，避免如上所述当地球遭遇冰期时代而导致人类的灭绝。不仅如此，在 1.8 亿年前，由于海洋溶氧量降低，影响了海洋生物链，以至于部分海洋生物的体型变得十分“迷你”。已有新闻14也报道了类似事件，因生态环境不断恶化，导致温室效应、海洋溶氧量大幅下降，对海洋生物的生26沙爱龙等：基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨存造成严重的危害，出现了部分海洋生物趋于侏儒化甚至灭绝的现象。由此可见，生物的灭绝不仅存在于过去，在现在甚至将来还会不断发生，因此在讲授五次物种大灭绝时，教师要引导学生先自行分析物种灭绝的原因，再与书本知识进行对比，联系当前所出现的海洋问题、生态问题，明确个人的责任与义务。并且与后面的“第六次物种大灭绝”进行比较，考虑人类当前面临的首要问题是什么？深化物种大灭绝的现实意义。2.集群灭绝与新灾变论。20 世纪 50 年代，德国学者兴德沃夫把生物的大灭绝与宇宙间超新星爆发这种“天外横祸”联系起来，最先提出了“新突变论”。“新灾变论”完全摒弃了神创论，认为在宇宙和地球演化中出现过一系列诸如超新星爆发、外星体撞击地球、地球磁极倒转、大规模火山爆发等灾变事件，引起了生物的集群灭绝。通过“新灾变论”可以将生物集群灭绝的原因分为球外事件和球内事件。球外事件包括太阳耀斑爆发、超新星爆发、小行星或慧星撞击地球、臭氧层异常、环境剧变等。如白垩纪时期的小行星或慧星猛烈地撞击地球，杀死了地球上的部分生物。生物受到外来突发状况的威胁，难以规避，最终付出生命的代价。无独有偶，现代社会也有突发事件，例如：高空抛物砸伤人或致人死亡。像这样的事件，不可预料，但可预防。因此，在课程教学中，教师可将小行星或彗星撞击地球同生活中存在的突发意外进行类比讲解，渗透生活理念和常识，帮助学生养成合理规范的生活习惯，树立正确的生命观念。不仅如此，外界天体对地球的影响一直存在，不管是撞击，还是辐射。授课时，教师可启发学生思考外界天体对地球的作用，还可以激发学生对相关专业的兴趣，有助于学生的职业选择。球内事件包括磁极倒转、海平面升降、火山爆发、地球板块构造运动、洋流变化、海洋化学状况和大气层成分的改变、造山运动等。由于地质原因和地球环境恶化的影响，生物生存的环境改变、物质条件极度匮乏，最终使得某种生物数量减少直至归零。地震的发生原因与火山喷发相似，都是由于地壳板块的运动而造成的。而地震发生较多，较为常见，曾经地震的重灾区几乎无人生还，一个家庭甚至一个村落都沦为地震下的牺牲品。所以，教师在讲授该内容时可将灭绝理论中的火山喷发与地震进行串联，科普并拓展有关地震的常识和逃生方法，丰富学生的知识面，提升学生的实践能力和操作能力，培养学生的共情能力15，在一定程度上有利于培养学生良好的道德品质。教师在讲授新灾变论时，可按球外事件和球内事件分别讲授，并针对发生的类型进行分析，与生活实际加以联系，赋予思想政治教育内涵，设计教学过程中的师生互动，以此启发和培养学生的思想品德。一是要强化学生的生命观念，激发学生的兴趣爱好，明确个人的职业方向。二是联系生活中的灾难事件，加深学生对集群灭绝的认识，鼓励学生提出建设性的意见，提高个人行动力。（四）人类世的第六次物种大灭绝与思政教育许多科学家认为世界正在经历着“第六次物种大灭绝”。这不是危言耸听，人类活动带来的全球生态环境问题严重危害地球，影响哺乳类、鸟类、鱼类等动物的寿命，甚至直接导致某些物种的灭绝。如人类过度活动引起的全球气候变暖使北极冰面融化，而导致北极熊面临灭绝威胁。在过去几十年里，人类数量大幅度增长，而许多无脊椎动物却消减近半，其灭绝速度达到史上之最。通常来说，某一物种的灭绝会伴随着另一物种的形成，但由于人类活动对生态环境的影响，新物种的生成速度远远小于物种灭绝的速度，造成了物种逐渐消亡的局面。这样的情况还在恶化，人类必须行动起来，采取对应的措施，才能避免第六次物种大灭绝。教师在讲解“第六次物种大灭绝”的危机时，必须与全球气温升高、生物多样性降低、珊瑚礁失色等现象进行联系，从而引导学生深思人类过度活动对全球生态环境的危害，倡导学生从自身做起抵制过度的人类活动，主动向亲朋友邻讲解人类过度活动的危害，以此更好地形成学生的参与感、价值感、归属感和自豪感，并形成可持续发展理念。（五）灭绝的生物学意义与思政教育灭绝对生物的影响巨大，既有正面，也有负面。灭绝是生物圈的自我调整，是由于生物不能适应环境的变化而付出的巨大代价，物种更替必然会有灭绝和形成。灭绝对生物进化有推动作用，正如白垩纪时期的恐龙消失为后来哺乳类的兴起提供了生存条件和必要前提。它不仅可用于自然界的发展，而且也在人类世界中发挥作用，旧科技的消失也为新科技的产生做铺垫，推动着人类文明的发展。灭绝也是地球环境危机的反馈。曾经的灭绝是自然界进化的标志，而如今由于人类27沙爱龙等：基于生物灭绝的进化生物学课程思政教育探讨过度活动的影响，灭绝的速度异于往常，给地球的物种多样性带来不可忽视的危害。鉴于以上几种情况，教师在讲授灭绝的生物学意义时，可以将其与“灭绝的概念”、“人类世的第六次物种大灭绝”融合起来，深挖灭绝在现代社会的现实意义。学生可以通过分析和讨论灭绝的生物学意义背后的思想价值，总结归纳出灭绝与人类的关系。同时灭绝也给人类自身敲响了警钟，如何才能避免人类自身的灭绝？教师可引导学生从灭绝的原因反其道而思之，如人类的自身结构、功能不能过于特化，人类社会间应广泛交流不能相互隔离，人类应避免过激的生存斗争，人类应扩大对不同环境（包括恶劣环境）的适应能力等。结语本文从教学策略、教学方法、教育思想、学习观、生命观念等多角度入手，阐述灭绝与进化生物学课程思政教育的关联性，启发学生多方面思考，锻炼学生的实际能力，培养学生健康且合理的生活习惯。当教师讲授课程中某一知识点时，将其与生活现象、国家政策、科学理论进行类比，从而优化课堂教学设计和学生学习策略，培养学生的爱国热情，形成科学的生命观和生态观。此外，教师利用学科间的贯通性，帮助学生将生物知识与历史知识进行联系，深刻理解生物学知识背后的思想价值。最后，通过联系“新灾变论”和五次物种大灭绝，引导学生掌握灾害逃生技能，培养学生的同情心。学生可以通过教师对五次物种大灭绝的讲解，加深对人类当前面临的第六次物种大灭绝的思考，更加深刻的理解灭绝的生物学意义与人类的关系。借助灭绝理论的讲解，促使学生最终成为有理想、有道德、有文化、有纪律的青年。参考文献：1 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Education,Chongqing Three Gorges University,Wanzhou Chongqing 404120,China;2.School of Biology and Food Engineering,Chongqing Three Gorges University,Wanzhou Chongqing 404120,China)Abstract:The Ministry of Education has clearly proposed that teachers should dig deeply into the ideological value and spiritual connotation contained in the professional knowledge system.In this paper,the ideological and political educations of extinction in evolutionary biology course are refined,and the relationships between social phenomenon,extinction and ideological and political education are discussed.Extinction theory can be combined with the teaching strategies,teaching views,learning strategies and learning views,and can be connected with current political hot spots and historical events to optimize the teaching design,improve the teaching process,and enhance the students ideological and political literacy.Therefore,the development of extinction theory in the field of ideological and political education can provide a basis for the ideological and political education of other curriculum,and effectively promote the development of curriculum ideological and political education.Keywords:extinction;evolutionary biology;curriculum ideology and politics(责任编辑：赵永红)