2026年春季新學期已開啟,根據(jù)“新課標”編寫的人教版《義務教育教科書 生物學》八年級下冊投入使用,在這本新教材里,學生們將接觸到中國科學家發(fā)現(xiàn)“黃瓜苦味基因”的故事以及我國保護亞洲象、海南長臂猿所付出的努力等前沿科技成果。現(xiàn)如今,我國一線科研成果,正日益深度融入教科書里。
其實,在2025年秋季學期投入使用的人教版《義務教育教科書 生物學》八年級上冊,已引入不少一線科研成果作為案例,其中比較亮眼的,就有北京航空航天大學劉紅教授團隊研發(fā)的“月宮一號”生物再生生命保障系統(tǒng)。
“月宮一號”更契合教材核心知識點
“月宮一號”是該校建立的“空間基地生命保障人工閉合生態(tài)系統(tǒng)地基綜合實驗裝置”。該系統(tǒng)由北航劉紅教授團隊歷經(jīng)十余年攻關研制,為深空探測量身打造了“微型生物圈”,構建了世界上第一個“人-植物-黃粉蟲-微生物”四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng),為未來月球、火星基地實現(xiàn)食物、水和氧氣自給自足,提供了關鍵的地基驗證平臺。
“科研成果能夠進入教材,我感到非常高興和榮幸,青年教師和團隊曾培養(yǎng)過的研究生都很自豪,紛紛感嘆自己的孩子將在課本中看到父母參與產(chǎn)出的成果。”劉紅表示。
劉紅介紹,義務教育階段,初中生物學的核心目標是幫助學生理解“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”“物質循環(huán)與能量流動”等基礎概念,同時培養(yǎng)科學探究精神與家國情懷。與舊版教材中的“生物圈2號”(美國亞利桑那州圖森市北部沙漠中的人造封閉生態(tài)系統(tǒng))案例相比,“月宮一號”更有優(yōu)勢。
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北航劉紅教授團隊研發(fā)的“月宮一號”生物再生生命保障系統(tǒng)入選人教版《義務教育教科書 生物學》八年級上冊。
“月宮一號”成為教學案例的優(yōu)勢在于——成功實現(xiàn)了“人—植物—微生物” 的物質循環(huán)(氧氣、水、食物的自給自足),實驗周期長、數(shù)據(jù)完整,能清晰展示生態(tài)系統(tǒng)中“生產(chǎn)者(植物)、消費者(人)、分解者(微生物)” 的角色分工,以及物質循環(huán)、能量流動的完整路徑,完美契合教材中“生態(tài)系統(tǒng)的組成”“物質循環(huán)與能量流動”等核心知識點。
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“月宮365”實驗圓滿成功
學生學習之后可能會有疑問:能不能自己做一個人工生物圈?“月宮一號”恰恰就是這樣一個利用生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動原理,人工制作出來的“微型生物圈”。”將這一實例編入教材,可以將抽象知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,幫助學生進一步理解生態(tài)系統(tǒng)的相關知識。
我國前沿科研成果在課本中權重提高
翻開新版八年級生物學教材,最直觀的感受是本土一線科研成果的深度融入,老師們在使用新修訂的生物學教材時,感受到我國一線科研成果在課本中的權重更高了。
從全球首例人工合成結晶牛胰島素,到本土疫苗研發(fā)攻堅;從自主研制的人工角膜落地臨床,到國產(chǎn)智能仿生手臂亮相冬奧賽場……這些中國科研成果走進課本,既讓生物學知識與國家發(fā)展、現(xiàn)實應用深度綁定,也讓課本知識真正“活”了起來,更能讓學生直觀感受國家生物科技的硬實力。
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除了“月宮一號”,新版人教版初中生物學教材大量介紹了反映我國科技、經(jīng)濟、社會發(fā)展新成就的內(nèi)容,如節(jié)水農(nóng)業(yè)、人工合成淀粉、在太空種菜、智能仿生手臂、基因組研究等,以及大量科學家的故事。這些科學故事不僅反映了科學研究的過程和方法,還展現(xiàn)了愛國、創(chuàng)新、求實、奉獻等科學家精神。編寫組希望通過這些拓展閱讀,幫助學生認識科學的歷史和本質,培育科學精神,養(yǎng)成科學態(tài)度。
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科學家與責編進行了大量的郵件往來
當課本里不再只有遙遠的國外案例,而是我們中國人自己的科研成果、自己的科學家故事,孩子們學到的就不只是知識點,更是看得見、摸得著的自信與方向。
從讀懂 “月宮一號” 的生態(tài)循環(huán),到立志守護家國、探索星空 ——最好的教育,就是讓孩子從小相信:中國科技很強,而我,也可以成為其中的光。
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來源:綜合整理自新京報 首都教育公眾號
編輯:呂慧
校對:蘇珊
審核:張秋穎
終審:冉陽 郝彬
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