高中生命科學(xué)史的人文教育

【摘 要】隨著高中生物新課改的實(shí)施，人文價(jià)值取向等相關(guān)教育逐步滲入到新版教材中。其中生命科學(xué)史與生物教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，更是激發(fā)了學(xué)生對(duì)生物學(xué)的樂(lè)趣，讓他們親身感悟生物學(xué)的探究過(guò)程，這對(duì)于提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)乃至科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)都有積極的教育意義。

【關(guān)鍵詞】生命科學(xué)史 科學(xué)素養(yǎng) 人文價(jià)值

【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）25-0143-02

生命科學(xué)史揭示了科學(xué)家們思考和解決生物學(xué)問(wèn)題的思想歷程，其中記載著科學(xué)家的生平事跡和探究過(guò)程，呈現(xiàn)了科學(xué)家們的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀。如果能把它們滲透到生物教學(xué)中，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)都具有積極的教育意義。

近年來(lái)，生命科學(xué)史的教育價(jià)值越來(lái)越被肯定，新課標(biāo)教材的編寫(xiě)也注重了科學(xué)史的運(yùn)用。人教版高中生物學(xué)新教材必修模塊中的科學(xué)史素材有20多處，這些材料在教材多處都有出現(xiàn)（如科學(xué)家訪談、科學(xué)史話、科學(xué)家的故事、科學(xué)前沿、資料分析或章節(jié)的正文等），其數(shù)量和詳細(xì)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往教材。為此，本人就人教版《必修1·分子與細(xì)胞》《必修2·遺傳與進(jìn)化》《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》3個(gè)必修模塊為例，對(duì)其中體現(xiàn)科學(xué)史人文教育的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并試圖在生物教學(xué)中能有效地將科學(xué)史教育融入其中，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)正確的人文價(jià)值取向和良好的科學(xué)素養(yǎng)。

一 生命科學(xué)史教育的意義

生命科學(xué)史是一門反映生物科學(xué)進(jìn)程的人文科學(xué)，有助于學(xué)生在認(rèn)識(shí)上跨越自然科學(xué)與人文科學(xué)的鴻溝，是高中生物教學(xué)中一項(xiàng)寶貴的教學(xué)資源。生命科學(xué)史教育對(duì)于實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)理念具有重要的意義，生命科學(xué)史既包括科學(xué)家對(duì)生命現(xiàn)象的研究過(guò)程，也包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的科學(xué)觀點(diǎn)和態(tài)度；既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變，又包括生命科學(xué)與各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系和對(duì)社會(huì)的影響。

1.生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)

生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)，同時(shí)闡述了每個(gè)觀點(diǎn)產(chǎn)生與發(fā)展的科學(xué)過(guò)程。如20世紀(jì)初，薩頓和鮑維里在孟德?tīng)栠z傳學(xué)及19世紀(jì)末在染色體的變化、體細(xì)胞與生殖細(xì)胞的分裂等方面的成果上，提出了染色體學(xué)說(shuō)，即孟德?tīng)査f(shuō)的遺傳因子可能就在染色體上。但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有足夠的證據(jù)證明他們的觀點(diǎn)。直到1910年，摩爾根利用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，控制果蠅眼色的基因位于性染色體上，才證明了薩頓、鮑維里的假說(shuō)。從“基因位于染色體上”的形成過(guò)程可以看到科學(xué)觀點(diǎn)產(chǎn)生的歷程。

2.生命科學(xué)史揭示了人們思考和解決生物學(xué)問(wèn)題的思想歷程

生命科學(xué)史是一部思想史，它揭示了人們思考和解決生物學(xué)問(wèn)題的思想歷程。但是這些思想受到了當(dāng)時(shí)文化背景和科學(xué)技術(shù)水平的制約。生物學(xué)新知識(shí)的產(chǎn)生，首先都需要從思想方法上有所突破。例如，“物種是演變的”這一思想的確立就是對(duì)“物種是不變的”思想的一個(gè)突破。人類對(duì)生命個(gè)體發(fā)育的探究歷程也體現(xiàn)了思想方法上的創(chuàng)新。這些事實(shí)反映了當(dāng)時(shí)的思想氛圍并影響著人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，科學(xué)家的思想以及思想轉(zhuǎn)變與他們從事的科學(xué)探究是密切相關(guān)的。這對(duì)學(xué)生形成正確的思想認(rèn)識(shí)具有積極的教育意義。

3.生命科學(xué)史教育能培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)價(jià)值觀

“雜交水稻之父”袁隆平院士的事跡被廣為傳頌，從而使學(xué)生感受到堅(jiān)持不懈的重要性；遺傳學(xué)奠基人孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律，創(chuàng)立了遺傳學(xué)。然而遺憾的是，這一偉大的理論被埋沒(méi)了30多年才為世人所知曉。這個(gè)例子從反面讓學(xué)生深刻體會(huì)到科學(xué)之路并不是一帆風(fēng)順的，而是充滿了艱辛與挫折，要想獲得成功，就必須樹(shù)立正確的科學(xué)價(jià)值觀，勇于面對(duì)挫折和失敗，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)百折不撓、堅(jiān)持不懈的意志和品質(zhì)。

二 對(duì)人教版必修模塊科學(xué)史人文教育內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)

經(jīng)過(guò)深入細(xì)致的挖掘，高中生物人教版《必修1·分子與細(xì)胞》中，共有5個(gè)章節(jié)插入了科學(xué)史人文教育，篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科學(xué)前沿”“科學(xué)史話”和“資料分析”等欄目中，涉及科學(xué)家們不為人知的科研歷程和一些與教材知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。既有自然科學(xué)學(xué)說(shuō)觀點(diǎn)的產(chǎn)生過(guò)程，又能體現(xiàn)科學(xué)家們堅(jiān)持創(chuàng)新的人文精神。這不僅使學(xué)生對(duì)高中生物學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，也為接下來(lái)的人文科學(xué)學(xué)習(xí)做了鋪墊。

在《必修2·遺傳與進(jìn)化》、《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》兩本教材中，涉及的生命科學(xué)史人文教育的具體內(nèi)容主要集中在課本正文以及“科學(xué)家訪談”欄目中，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)了第一冊(cè)的細(xì)胞學(xué)知識(shí)后，學(xué)生們對(duì)高中生物學(xué)的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)基本的框架和一定的基礎(chǔ)，因此在必修2和必修3教材的正文中，學(xué)生們可以一邊閱讀知識(shí)點(diǎn)，一邊滲透科學(xué)史人文教育，充分了解遺傳、進(jìn)化、生態(tài)等領(lǐng)域的重要科學(xué)觀點(diǎn)的產(chǎn)生過(guò)程以及孟德?tīng)?、摩爾根、沃森、克里克等生物科學(xué)家們的艱辛歷程。更值得一提的是，學(xué)生們應(yīng)當(dāng)從《必修3·環(huán)境與生態(tài)》的學(xué)習(xí)過(guò)程中聯(lián)想到我們國(guó)家一直所倡導(dǎo)的“可持續(xù)發(fā)展”政策，明白保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是造福子孫后代。

三 生命科學(xué)史教育在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

新一輪的高中生物新課程改革的主要目標(biāo)是進(jìn)一步提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，生命科學(xué)史中蘊(yùn)涵的教育價(jià)值對(duì)于實(shí)現(xiàn)這樣的課程目標(biāo)具有積極的意義。因此，將科學(xué)史教育恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用于生物教學(xué)中，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有很大的促進(jìn)作用。

1.結(jié)合生命科學(xué)史，進(jìn)行科學(xué)方法的教育

在必修2中有這樣一個(gè)例子：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)堪稱現(xiàn)代生物學(xué)史上一項(xiàng)劃時(shí)代的杰出成就，因?yàn)樗讶藗儗?duì)生物學(xué)的研究視野從細(xì)胞水平推向了分子水平，并為分子生物學(xué)的創(chuàng)立奠定了重要基礎(chǔ)。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)中做出了重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家有四位：弗郎西絲·克里克、詹姆斯·沃森、莫里斯·威爾金絲、羅薩琳·富蘭克林。然而在這四位科學(xué)家中，只有沃森畢業(yè)于生物學(xué)專業(yè)，克里克和威爾金絲均畢業(yè)于物理專業(yè)，而富蘭克林所學(xué)專業(yè)為化學(xué)。在此之前，有許多著名的生物學(xué)家研究過(guò)這一課題，但都沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展，而在研究DNA方面知識(shí)最欠缺的沃森和克里克為什么最終能取得如此巨大的成功呢？學(xué)生自然會(huì)有疑問(wèn)。這四位科學(xué)家在大學(xué)學(xué)的是不同的專業(yè)，具有不同的知識(shí)背景，然而正是這一特點(diǎn)幫助他們走向了成功，沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA X射線衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，著手建立DNA分子模型，其間也屢屢失敗，后來(lái)在查哥夫?qū)嶒?yàn)的啟發(fā)下，解決了“堿基配對(duì)”的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)討論，終于在1953年初提出了DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，他們把這個(gè)用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較發(fā)現(xiàn)二者完全相符。這是科學(xué)史上由于學(xué)科交叉而產(chǎn)生的一次重大的科研成果。這幾位科學(xué)家結(jié)合了生物學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等不同學(xué)科進(jìn)行綜合研究，并創(chuàng)造性地運(yùn)用了模型構(gòu)建的方法，把復(fù)雜的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單易懂的實(shí)物模型。這一巨大的研究成果使學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的運(yùn)用有了深刻的體會(huì)：生命科學(xué)需要利用其他學(xué)科中的思想和研究手段；同樣，其他科學(xué)也在吸收生物學(xué)的靈感。任何一門學(xué)科都不是獨(dú)立的，而是相互滲透、相互影響、共同發(fā)展的。

2.通過(guò)科學(xué)史教育培養(yǎng)學(xué)生的人文價(jià)值

從整個(gè)必修模塊來(lái)看，在科學(xué)史這一方面，該套教材隱含著生命科學(xué)史所具有的“追求韌性品質(zhì)、創(chuàng)新精神、堅(jiān)持不懈、求實(shí)、合作、交流、責(zé)任感”等人文素養(yǎng)內(nèi)容。其中，創(chuàng)新這一思想所占的比例很大，這與中國(guó)追求培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方針有密切的關(guān)系。在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)中，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生有意無(wú)意地感受到這些史實(shí)人文素材當(dāng)中的人文思想。具體來(lái)說(shuō)，“探索生物大分子的奧秘——與鄒承魯院士的一席談”這則人文素材中，鄒承魯院士告訴大家，做課題需要很大的勇氣和創(chuàng)新思維，同時(shí)，他做學(xué)問(wèn)的基本原則是：努力追求科學(xué)真理，跟蹤最新發(fā)展前沿。并且材料中也出現(xiàn)了“做研究需要鍥而不舍，永不自滿，為祖國(guó)做貢獻(xiàn)，辦老實(shí)事，說(shuō)老實(shí)話，做老實(shí)人”等體現(xiàn)求實(shí)、合作交流、責(zé)任等人文思想情感。這些科學(xué)史教育素材對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神及人文價(jià)值取向都有很大的積極意義。

生物學(xué)是一門博大精深、具有豐富歷史的自然科學(xué)，與傳統(tǒng)的數(shù)理化等課程相比，既包含了復(fù)雜深邃的科學(xué)知識(shí)，同時(shí)又具有豐厚的人文底蘊(yùn)。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的精神。這對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文價(jià)值觀具有重要的意義。教師不僅要注重學(xué)生們科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更要注重他們科學(xué)素養(yǎng)的提高，以史為鑒，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力、識(shí)別能力、探索精神以及堅(jiān)韌不拔、鍥而不舍的優(yōu)秀品質(zhì)，使學(xué)生能成為勇于創(chuàng)新、開(kāi)拓進(jìn)取的有用之才。

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〔責(zé)任編輯：林勁〕