試析多角度的生物科學(xué)史教學(xué)主線設(shè)計

鄭云桓　丁奕然

摘 要 圍繞以科學(xué)史為課堂教學(xué)主線的設(shè)計思路，從多角度設(shè)計出相應(yīng)的教學(xué)主線，用案例探究其對生物課堂教學(xué)的意義。

關(guān)鍵詞 科學(xué)史 教學(xué)主線 思維 方法 精神

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

近年來，隨著我國教育改革事業(yè)的不斷發(fā)展和深入，將科學(xué)史納入到中小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，以期促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)本質(zhì)觀，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，已成為一個重大的教育研究課題。從教學(xué)意義上來看，科學(xué)史教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的探究思維、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式和勇于質(zhì)疑的精神等多方面的優(yōu)勢，但是這對教師自身的科學(xué)史素養(yǎng)必然提出了巨大要求。此外“僅利用科學(xué)史提高學(xué)習(xí)興趣，強化科學(xué)知識的傳授”是當今生物科學(xué)史教育中常出現(xiàn)的弊病。所以科學(xué)史教學(xué)方法的改進成為了當今教育教學(xué)研究的不足之處。

與此同時，課堂主線教學(xué)因其在實際教學(xué)過程中的優(yōu)良效果，也成為了正在興起的熱點研究方向。教師若以科學(xué)史教育作為課堂教學(xué)的主線，要根據(jù)學(xué)生的特點和教學(xué)目標的要求，將科學(xué)史進行合理而精密的加工，形成一條流暢且高效的課堂教學(xué)主線。正如黃鳳珍對教學(xué)主線的一點闡釋中所說的：生命科學(xué)史是生物學(xué)家思維與智慧的結(jié)晶，教學(xué)過程中教師可以根據(jù)教學(xué)需求，對科學(xué)史進行增、減或重組，設(shè)計一條歷史線。

1 掌握和運用科學(xué)方法

每一個生物科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)，背后都或多或少蘊藏著科學(xué)家科學(xué)探究的一般方法。教師若將這種科學(xué)方法巧妙地提煉出來，穿針引線地附著在科學(xué)史的課堂教學(xué)主線上，將會是學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思維的有力幫手。在實際教學(xué)過程中，教師可以以提出問題的形式，讓學(xué)生自主歸納、探究，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生使每一位學(xué)生都以一名科學(xué)家的身份去思考、分析和解決問題，從而在這個過程中掌握和運用科學(xué)的探究方法。

例如在學(xué)習(xí)“能量之源——光與光合作用”這堂課時，結(jié)合“光合作用的發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)史教學(xué)主線，以科學(xué)史的發(fā)展過程為縱向教學(xué)主線，去了解：科學(xué)探究從植物建造自身的原料來源到植物與空氣的關(guān)系，到植物更新污濁空氣的條件再到光能去哪兒，最后到O2的來源探究（圖1）。這一步步環(huán)環(huán)相扣，可以使學(xué)生理解科學(xué)發(fā)現(xiàn)并不是一蹴而就，而是經(jīng)過了長時間的積累與努力的過程。同時教師以科學(xué)探究的一般方法為橫向教學(xué)主線，使學(xué)生能夠直觀地感受到提出問題、作出假設(shè)、實驗驗證和得出結(jié)論的一般科學(xué)探究方法，在詳細理解科學(xué)家實驗探究的設(shè)計思路的過程中，又能培養(yǎng)分析、推理、歸納等科學(xué)思維能力。

2 培養(yǎng)科學(xué)思維

生物科學(xué)史的發(fā)展歷程并不是一帆風(fēng)順的，在解決歷史問題的過程中會遇到許多困難。在處理具體問題時，需要的不僅是一般的嚴謹、穩(wěn)妥的科學(xué)探究方法，更要的是精妙、合理的科學(xué)思維。例如學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律時所用到“假說演繹”的思維，達爾文建立自然選擇學(xué)說時科學(xué)與推論的思維等。每一次科學(xué)思維的轉(zhuǎn)變是科學(xué)家們智慧的結(jié)晶，也是一個個生物學(xué)難題的突破口。教師以此為主線進行課堂教學(xué)設(shè)計，能方便學(xué)生培養(yǎng)起創(chuàng)新的科學(xué)思維。

如在學(xué)習(xí)“基因在染色體上“這一堂課時，很多學(xué)生對于薩頓的假說中，運用到的類比推理法往往難以理解。教師可以設(shè)置一條教學(xué)主線，通過對比基因和染色體在穩(wěn)定性、體細胞中、配子中以及形成配子時，各方面行為的相似之處，即基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系，來幫助學(xué)生更加清晰地認識科學(xué)思維的轉(zhuǎn)變是怎樣在科學(xué)上實際運用的。由此，薩頓推斷出基因是由染色體攜帶，并從親代傳遞給下一代的，從而在此基礎(chǔ)上才能夠方便科學(xué)家們研究出基因到的本質(zhì)（圖2）。

3 樹立正確的科學(xué)精神

過于單點的科學(xué)史較少，易給學(xué)生造成科學(xué)的探究是簡易、輕松的過程。過于美化單個科學(xué)家的歷史貢獻，易讓學(xué)生造成誤解，忽視團隊合作的重要性。不客觀地評價歷史，忽視對科學(xué)史上錯誤理論的理性和反思評價，則不利于學(xué)生培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、探索創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。其實一個個的假說發(fā)展為學(xué)說，加上理論的一次次更正，展示了生命科學(xué)形成的歷史。這既是生命產(chǎn)生和進化的歷史，也是生命科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程輪廓。科學(xué)史的理論結(jié)果不是一蹴而就的，也不是毫無爭議的，一個正確、合理并能夠廣泛被人們所接受的科學(xué)理論，必然是要通過不斷地修正和完善才得出的。

只有用懷疑的眼光去看待科學(xué)理論，以一顆敢于質(zhì)疑、善于探索的心去發(fā)現(xiàn)，這樣生物科學(xué)才能不斷地向前發(fā)展。教師應(yīng)該給予學(xué)生這樣的科學(xué)精神培養(yǎng)。那如何將這種科學(xué)精神在實際教學(xué)中有效地傳遞給學(xué)生呢？例如，在講授“DNA是遺傳物質(zhì)”這一堂課中，教師將發(fā)現(xiàn)“DNA是遺傳物質(zhì)”的歷史進程作為一條修正完善的科學(xué)史課堂教學(xué)主線（圖3），讓學(xué)生既可以客觀、辯證地看待科學(xué)史，又能領(lǐng)悟科學(xué)結(jié)論不斷修正完善的過程，培養(yǎng)起學(xué)生質(zhì)疑、創(chuàng)新的科學(xué)精神。

課堂教學(xué)主線的設(shè)計能夠使師生的聯(lián)系更加緊密，而科學(xué)史便是其中的一座橋梁。經(jīng)過研究實踐這樣的教學(xué)設(shè)計切實可行，方便了學(xué)生去掌握知識、提高生物科學(xué)素養(yǎng)。而教師作為教學(xué)的引導(dǎo)者更應(yīng)該通過多角度去設(shè)計這座橋梁，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素質(zhì)，使學(xué)生能夠真正地?zé)釔凵茖W(xué)，投身于生命科學(xué)研究的事業(yè)中去。

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