鄭雅國(guó)(福清市康輝中學(xué)福建福清350300)
利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)
充分利用生物科學(xué)史開(kāi)展高中生物學(xué)教學(xué),有利于培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、創(chuàng)新意識(shí)與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
生物科學(xué)史;生物科學(xué)素養(yǎng);科學(xué)方法;探究精神;創(chuàng)新意識(shí)
2014年3月《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》將培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)擺在深化基礎(chǔ)教育課程改革、落實(shí)立德樹(shù)人目標(biāo)的基礎(chǔ)地位,成為我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的靈魂。[1]素養(yǎng)是指人經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐獲得的學(xué)識(shí)、品德、技能或技巧等。人通過(guò)學(xué)習(xí),以及與社會(huì)、環(huán)境的交往過(guò)程中逐漸養(yǎng)成素養(yǎng)。在教書(shū)育人過(guò)程中,教師要準(zhǔn)確把握學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)、學(xué)科思想與方法,并將其全面落實(shí)到學(xué)科教育教學(xué)中。生物科學(xué)史刻畫(huà)了生物科學(xué)形成發(fā)展的歷程,闡述發(fā)展歷程的形成背景和規(guī)律。高中生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中基于生物科學(xué)史教育,讓學(xué)生充分體驗(yàn)生物學(xué)家的艱辛探究過(guò)程,喚起學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí),體驗(yàn)科學(xué)家探索的艱苦歷程,感悟、遷移、理解與形成生命科學(xué)研究的思維與方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
在高中生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合生物科學(xué)史,讓學(xué)生不要盲目地接受現(xiàn)成的答案或結(jié)論,遇到問(wèn)題應(yīng)多問(wèn)為什么?進(jìn)行理性的“批判”和“反駁”,這就是問(wèn)題意識(shí)。問(wèn)題意識(shí)是科學(xué)首創(chuàng)的前提。[2]例如,學(xué)習(xí)“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”時(shí),適當(dāng)補(bǔ)充“物種不變論”和達(dá)爾文對(duì)“物種不變論”的質(zhì)疑,使學(xué)生明白若沒(méi)有達(dá)爾文對(duì)“物種不變論”的強(qiáng)烈質(zhì)疑,并倡導(dǎo)“生物進(jìn)化論”,那么“人是從哪里來(lái)的”的解釋恐怕還得持續(xù)爭(zhēng)議若干年。又如,“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”教學(xué)中,通過(guò)回顧細(xì)胞膜的成分和功能,可創(chuàng)設(shè)“生物膜應(yīng)具有怎樣的結(jié)構(gòu)及如何驗(yàn)證”的問(wèn)題情境,待學(xué)生提出自己的構(gòu)想后,教師再呈現(xiàn)相關(guān)生物科學(xué)史資料,讓學(xué)生分析和評(píng)價(jià),從而得出“流動(dòng)鑲嵌模型”。雖然學(xué)生不可能像科學(xué)家那樣親歷親為那些經(jīng)典實(shí)驗(yàn),但學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行分析、討論,應(yīng)該說(shuō)是一種思維層面上的探究體驗(yàn)。同時(shí)科學(xué)家勇于質(zhì)疑,并最終獲得科學(xué)研究的成功事例,能夠充分地鼓勵(lì)學(xué)生要善于、勇于提出不同見(jiàn)解,多維度地思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。
科學(xué)方法是指人們?cè)趶氖驴茖W(xué)研究的活動(dòng)中所采用的途徑、手段和方式,被稱(chēng)為產(chǎn)生知識(shí)的“知識(shí)”,是知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。高中生物學(xué)教學(xué)時(shí),應(yīng)結(jié)合具體實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究方法。例如學(xué)習(xí)人教版《生物·必修2·遺傳與進(jìn)化》“孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)(一)”時(shí),教師應(yīng)指出孟德?tīng)栠M(jìn)行豌豆一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí),認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、應(yīng)用假說(shuō)—演繹法創(chuàng)新設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)、正確應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最終孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了分離定律。[3]通過(guò)科學(xué)方法的教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和內(nèi)化,同時(shí)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)思維方法,促進(jìn)生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。
科學(xué)研究是艱辛的,沒(méi)有堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)探究精神,難以取得成績(jī)的。荷蘭顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開(kāi)拓者列文虎克,幾十年如一日,堅(jiān)持磨制透鏡,利用所研制的簡(jiǎn)單顯微鏡看到了微生物結(jié)構(gòu),讓人們對(duì)細(xì)胞有了客觀理性的認(rèn)識(shí),這就是持之以恒的科學(xué)精神。再如,博學(xué)的達(dá)爾文,冒著生命危險(xiǎn),開(kāi)展為期5年的航海考察,以翔實(shí)的考察筆記,并聯(lián)系家畜馴養(yǎng)、植物栽培的現(xiàn)象,寫(xiě)成《物種起源》,提出“生物進(jìn)化理論”,勇敢地沖擊了當(dāng)時(shí)思想領(lǐng)域的神學(xué)觀念,這就是敢于探索的科學(xué)精神。生物學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家為了科學(xué)進(jìn)步而堅(jiān)持不懈、執(zhí)著追求的探究精神。
科學(xué)史上每一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造,都離不開(kāi)科學(xué)家的思