摘要： 适应我国基础教育课程改革的需要，正确认识生物学实验教学的地位和作用，重组生物学实验教学内容，加强学生的生态伦理观念教育，应成为高等师范院校生物科学专业教学改革的重要内容之一。
关键词： 生物学实验 生态伦理 教学
高等师范院校生物科学专业，肩负着为基础教育培养生物学教师的任务，正确认识我国中学生物学教学的现状，认识生物学实验教学的地位和作用，适应中学生物学教学改革的需要，在生物科学专业的实验教学中，充分体现生态伦理学的基本原则和观点，对培养新一代生物学教师，具有重要的意义。
一、中学生物学教学中生态伦理观的变化
国家教育部2000年颁布的《全日制普通初级中学生物教学大纲》，全面而明确地提出了“知识方面、能力方面、思想情感方面”的教学目标，明确提出了“热爱大自然、热爱生命，形成保护生物多样性、保护环境的意识，增强爱国主义情感”的教学目标。但在教学内容方面，情感态度与价值观的教学目标，则缺乏必要的教学内容支撑，而且在学生实验和实践活动部分安排了以下一些采集、观察或解剖的内容：用放大镜观察叶芽的结构；解剖并观察花的结构；观察几种藻类、苔藓和蕨类植物；组织学生采集植物，制作腊叶标本；观察蚯蚓的形态、运动和对刺激的反应；采集昆虫，制作昆虫标本；观察鱼的外部形态和内部的主要结构；观察蛙类的外部形态；观察家鸽或其他鸟类的外部形态和内部主要结构；观察哺乳动物的心脏结构；观察家兔或小型哺乳动物内部的主要结构；观察血涂片；用显微镜观察蛙蹼（或蛙肠系膜、小鱼尾鳍）内血液流动的现象；用放大镜观察猪（或羊、鸡）的小肠绒毛；观察剖开的哺乳动物的肾脏。
教育部颁布的全日制义务教育《生物课程标准》和普通高中《生物课程标准》中，在课程目标部分都共同提出：热爱大自然、珍爱生命，理解人与自然和谐发展的意义。《生物课程标准》的“具体内容目标”删除了上述教学大纲中较多的解剖动物、采集植物标本的内容，代之以观察、栽培、饲养、保护植物的内容，并通过案例的形式，明确而具体地传递这一信息。例如，在“探究影响鼠妇分布的环境因素”案例中，明确提出“活动完成后将鼠妇放回大自然”。这是我国生物学教学史上首次对实验动物提出保护要求，也是本次课程改革的重要变化之一，是《生物课程标准》制定的“热爱大自然，珍爱生命”的课程目标的具体体现，蕴含了丰富的情感态度与价值观的教育。
通常，生物学实验都要使用生物作实验材料，应尽量就地取材。而且要注意教育学生爱护生物，对野生动植物，不宜大量地采集，这既是爱护生物资源，也是一种情感教育。整个《生物课程标准》就没有要求采集和制作动植物标本以及解剖动物，也是出于同样的考虑。上述“教学大纲”和“课程标准”中，体现的不仅是教学内容及情感态度与价值观教育的观念变化，更体现了“尊重生命和自然界”的生态伦理观念和原则。
二、中学生物学实验教学的地位
生物科学和其他自然科学一样，本质上是一门以实验为基础的科学。实验教学既是一类探究活动，也是生物学教学的基本形式之一，中学《生物课程标准》所倡导的探究性学习,有许多活动也是通过实验来进行的。中学《生物课程标准》中，都强调了加强和完善实验和其它实践活动的教学，教师应尽可能多地让学生参与实验和其它实践活动。在同时拥有现实环境的实验条件和虚拟环境的模拟条件时，教师应首选现实环境，使学生身临其境，亲自动手。通过实验和其它实践活动，不仅可以帮助学生更好地理解和掌握相关的知识，有利于他们在观察、实验操作、科学思维、识图和绘图、语言表达等方面能力的发展，也能促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成。
三、师范院校生物学实验教学中的生态伦理问题
长期以来，我国高等师范院校生物科学专业的植物学、动物学、人体和动物生理学等实验教学中，大量解剖植物和动物，采集和制作动植物标本，生物资源造成了极大的浪费和破坏。随着高校招生规模的扩大，学生人数不断增加，对生物实验材料的需求不断增大，不仅面临生物资源保护、实验材料短缺的问题，更与全世界生态伦理观念的发展不相适应。因此，改革高等师范院校生物科学专业实验教学的内容，充分体现生态伦理学的基本原则和观点，应成为教学改革的重要内容之一。
1.植物学实验
生物科学专业的植物学实验课程，包括植物形态解剖和植物分类两大部分。植物形态解剖实验中，涉及到的实验材料有各种植物器官，根、茎、叶、花、果实和种子，教师在整个实验过程中，应倡导节约实验材料的原则，采取一些替代措施，尽可能采集周围环境中一些易于生长、数量较大，对资源和环境影响较小的植物器官。如在滇中地区，苦樱桃（Prunus majestica Koehne.）的花在12月就开放，可用苦樱的花代替桃花。同时，可以在生物园地或实验室提前栽培一些需要的实验材料，以备需要时采用，这样既美化了园地或实验室，又提供了实验材料。植物分类的实验教学，涉及到不同类群植物的采集解剖、鉴定等内容，在实验教学过程中，教师应减少实验材料的采集，提高实验材料的使用效率。特别是在植物标本的采集与制作，或植物学野外实习中，教师要反复对学生进行保护植物资源的教育，不采集国家保护植物，减少学生采集、制作植物标本的数量，提高制作标本的合格率，避免一些毫无意义的采集对资源造成的浪费和破坏。植物标本的采集以不影响该植物的生长为原则，小型植物不能大量采挖。
2.动物学实验
动物学实验主要包括无脊椎动物、脊椎动物形态解剖和分类。无脊椎动物形态解剖和分类实验，面临的是很多实验动物（材料）不足的问题，如蚯蚓、河蚌、蝗虫等。因此，在实验教学中除节约实验材料外，也可因地制宜采取一些替代措施，如用人工养殖的动物代替野外自然生长的动物。脊椎动物形态解剖和分类实验，涉及鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物。在动物资源日趋减少的今天，两栖类、爬行类实验动物越来越少。改革动物学实验内容，减少实验动物使用量，是高等师范院校生物科学专业动物学实验教学改革的重要内容。一般不再提倡采集动物，制作动物标本。
3.动物（人体）生理学实验
动物（人体）生理学实验，使用到的实验动物较多，如：鱼、蟾蜍、蛙、鸡、鸽、家兔、小白鼠、大白鼠、豚鼠、猫和狗等，而且使用的数量较大。传统的动物实验方法，正受到来自动物权利运动的挑战，如何吸收动物权利运动中的理性成分，改进和规范这类实验，使不必要的实验减少到最低的程度，值得我们进一步深思。
在动物学及动物生理学实验教学过程中，实验动物的使用和管理方面应注意以下方面：
①使用动物做实验时，所设计的实验程序必须是有利于获取新知识，或有助于提高学生的实验技能。
②遵循相关的法律、法规和原则。如：《野生动物保护法》、《实验动物管理条例》等。英国动物学家拉塞尔·罗素（William Russell）和微生物学家伯奇（Rex Burch）于1959年在《人道试验技术的原则》一书中提出的“3R”原则，被公认为指导动物实验的基本准则。所谓3R，就是减少（Reduction）、替代（Replacement）和优化（Refinement）的原则。“减少”就是要求在实验中尽可能减少实验动物使用的数量，提高实验动物的利用率和实验的准确性；“优化（精细）”就是确保动物在麻醉、镇痛和镇静剂或其它适当的手段作用下进行实验，不使其遭受不必要的伤害或痛苦；“替代”就是不再利用活体动物进行实验，而是以组织细胞培养、各种活体外试验或计算机模型，以及统计分析等方法来加以代替。目前，实验动物的替代也包括用相对较低等的动物替代相对较高等的动物，以非动物实验方法替代动物实验的方法。经过动物保护主义者和科学研究人员数十年的宣传、接受和实施，3R原则已经成为在生物和医学研究中使用实验动物的职业道德准则。
③看到动物剧痛不能缓解时，应迅速采取人道主义的、可接受的方法使它安乐死（easy death）。对实验动物实施安乐死的方法有两大类：一类是物理方法，另一类是化学方法。如对脊椎动物实施安乐死时，鱼类常用麻醉或切断靠近头部脊髓的方法；两栖类中的蛙，常用探针刺入枕骨大孔，然后将进入头颅的探针通过横向和纵向搅动，快速破坏蛙脑，以达到处死目的；爬行类动物安乐死常用砸碎颅骨、断头、颈椎脱臼法。哺乳动物安乐死往往用颈椎脱臼法、麻醉法。实验完成后，实验中的死亡动物、动物组织、排泄物、垫料、吃剩的饲料要用防漏塑料袋盛装，并密封深埋或在专用焚化炉内火化。
④动物实验期间为动物提供数量充足又能满足其营养平衡的饲料和新鲜饮水，禁食和禁水的实验只能短期进行，不应损害动物的健康。
⑤低等生物如细菌、真菌、原生动物和昆虫等，都能提供许多基础的生物学信息，应在尽可能少用高等动物使用的前提下，多采用低等生物。
⑥动物实验中应尽量避免能引起人或动物发病的微生物、电离辐射、毒性化学制品、成瘾性毒品、各种醇类、致痛剂等。实验中不使用电休克及导致衰竭的操作或其它引起痛苦的刺激。
⑦不使用国家保护动物作为实验动物。
社会文明的进步要求全面提升公民的素养，生物学教学要提高全体学生的生物科学素养。高等师范院校的生物学实验教学，不仅要强调学生实验技能和能力的培养，更要强调科学价值与人文价值的统一、人类价值与自然价值的统一，注重学生的生态伦理道德观念的培养。
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