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STS教育在高中生物教学中的应用探究

摘要：通过文献综述和教育实践观察，分析了STS教育在高中生物课程中

的重要性，以及它如何促进学生的科学素养和社会参与.研究发现，STS教育可

以提高学生的科学思维能力，培养他们的社会责任感，并促进跨学科学习.最后，

总结了在生物教学中应用STS教育的一些建议.

关键词：STS教育；科学素养；社会参与；跨学科学习；高中生物

科学、技术和社会(STS)教育强调科学知识与社会问题之间的关联，培养

学生的批判性思维和社会参与意识，使他们更好地理解科学在现实生活中的应用

[1].本研究旨在探究STS教育在高中生物教学中的应用，以及它对学生科学素养

和社会参与的影响.

1STS教育概述

强调科学、技术和社会之间紧密相互关联的复杂性.它在高中生物教学中的应用

旨在培养学生的全面素养，使他们能够更好地理解科学知识与社会现实之间的相

互作用.

2STS教育在高中生物教学中的应用

2018年11月26日，南方科技大学副教授贺建奎宜布一对名为露露和娜娜

的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生，由于这对双胞胎的一个基因(CCR5)

经过修改，她们出生后即能天然抵抗艾滋病病毒HIV.这一消息迅速激起轩然大

波，震动了世界.

然而，这一事件引发了广泛的伦理、法律和社会争议，教师在教学高中生物

必修2“基因和染色体的关系”内容时，引用该事件作为教学案例，凸显了STS教

育在高中生物教学中的重要性.

2.1结合《基因和染色体的关系》拓展高中生物学识

基因编辑技术是一种先进的生物技术，它允许科学家修改生物体的基因序列，

从而改变其性状或功能.在引入这个案例之后，学生一定对基因编辑技术非常感

兴趣，教师可以给学生们介绍基因编辑技术的内容，拓展高中生物学识.例如：

一.CRISPR是一种天然存在于细菌中的免疫系统，用于抵御病毒入侵.科学家发

现了如何利用这一系统来精确编辑DNA.Cas9是一种酶，可用于切割DNA链.

理论上，通过设计适当的RNA引导序列，Cas9可以精确地将DNA切割并导致

基因突变[2].

序列，与目标基因的DNA序列互补配对.这种互补配对将Cas9酶引导到目标基

因的特定位置，以进行DNA切割或编辑.RNA引导序列的设计是基因编辑的关

键部分，它决定了编辑的准确性和特异性.

(3)DNA修复机制.基因编辑涉及对DNA的改变，而细胞通常会尝试修复

DNA损伤.有两种主要的DNA修复机制：非同源末端连接(NHEJ)和同源重组

(HDR).NHEJ是一种相对不精确的修复方式，通常会导致插入或缺失的突

变.HDR则需要提供一个外源的DNA模板来实现精确的修复，通常用于基因纠

正.

(4)伦理和法律框架.基因编辑技术的理论框架还包括与伦理和法律相关的

考虑.这些考虑包括确定哪些类型的基因编辑是合法和伦理的，以及如何确保在

实验室和临床环境中使用这项技术时遵守法律和伦理准则.

(5)科学伦理.科学伦理涉及科学家在研究中必须遵守的伦理原则.

(6)应用领域.基因编辑技术的理论框架还包括各种应用领域，包括农业、

医学、生态学和生物研究等.

2.1.1提出问题和疑虑

在教学中，引导学生思考和讨论基因编辑婴儿事件中涉及的科学和伦理问题.

他们可以提出一系列问题和疑虑：贺建奎是否有足够的科学依据来进行基因编

辑?

基因编辑技术是否足够安全，可以用于人类胚胎?

这一技术是否应该用于生殖目的，还是只应该用于治疗目的?

基因编辑婴儿的出生是否符合伦理原则和法律规定?

科学家在进行这项研究时是否考虑了潜在的风险和伦理考量?

这些问题可以激发学生的好奇心，并引导他们开始深入探究基因编辑婴儿事

件的各个方面.

2.1.2分析证据和信息

学生在深入研究这一事件时，需要收集和分析相关的证据和信息.这包括科

学文献、新闻报道、伦理原则文件以及法律规定.通过仔细研究这些资料，学生

可以了解贺建奎的研究方法、技术细节，以及该技术是否已经在动物研究中得到

验证.此外，学生还可以查阅国际伦理准则，了解全球社会对基因编辑婴儿问题

的看法，以及是否有相关的法律规定.

2.1.3讨论伦理和科学关系

基因编辑婴儿事件引发了科学与伦理之间的复杂关系.学生可以在课堂上进

行讨论，深入探讨科学技术的发展如何引发伦理和社会问题.他们可以思考科学

家在研究中如何权