淺析在高中生物教學(xué)中科學(xué)史的合理運用

崔浩前 鄭若絮 何珊珊

摘要：生命科學(xué)史一定程度上反映生物學(xué)發(fā)展的過程，在高中課堂上的使用有著積極的作用，與此同時也要正確合理地運用才能發(fā)揮其最大的意義

關(guān)鍵詞：高中生物教學(xué) 科學(xué)史 運用

中圖分類號：G633 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）06-0202-02

生物學(xué)這門科學(xué)主要探究的是生物的生命現(xiàn)象以及它們的活動規(guī)律。描述性的生物學(xué)是古代的特點，近代的實驗性生物學(xué)再到現(xiàn)如今的生物學(xué)，生物學(xué)科前進的腳步一直沒有停止。那么這一過程中許多科研工作者不斷地探索生物世界的奧秘，形成了生命科學(xué)史。“描述生命科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展歷程，并且以科學(xué)史中的重要的史實資料來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)他們的思維和方法，學(xué)習(xí)他們進行科學(xué)研究的邏輯性，同時珍惜在當(dāng)時的社會背景下他們的創(chuàng)造性勞動成果”這是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》（以下簡稱《綱要》）對其的要求和定義。生物教材中的生命科學(xué)史的合理運用具有重要意義。

一、進行有效的科學(xué)方法教育

在科學(xué)史中，科學(xué)家的實驗原理和探究方法蘊含著科學(xué)方法，學(xué)生無論是閱讀還是模擬都會潛移默化地得到啟發(fā)和思考。細胞學(xué)說的發(fā)現(xiàn)正是不斷總結(jié)前人的觀點，不斷創(chuàng)新的結(jié)果。這才使其并稱為19世紀自然學(xué)科的三大發(fā)現(xiàn)之一。DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是生物學(xué)發(fā)展歷程中的里程碑，人們從細胞的角度向內(nèi)推展到分子的層次。DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)也不是一蹴而就的，每一次都是對前人推斷的驗證后再繼續(xù)推測。而由物理學(xué)家提供的DNA衍射圖譜，才發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。這種學(xué)科之間交叉借鑒學(xué)習(xí)的案例在科學(xué)史上是比較常見的。通過這樣的史實使學(xué)生產(chǎn)生深刻的體會。

二、感受科學(xué)家生平，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神

高中生物教材中科學(xué)史的內(nèi)容都具有一定的時間長度，比如孟德爾的豌豆雜交實驗歷經(jīng)12年才得出只有他自己認同的遺傳規(guī)律，在35年之后才被人們所認同，因此他被人們譽為“遺傳學(xué)之父”。這是一種真正的科研精神。比如被譽為“雜交水稻之父”的袁隆平教授做了三千多個雜交組合實驗，即使結(jié)果失敗了，依然不放棄找尋天然特殊的性狀，這種執(zhí)著追求的精神足以讓學(xué)生認識到科學(xué)成果并不是輕易得來的，是要付出無數(shù)的辛勞，經(jīng)過長期的科學(xué)實驗才得到的。一段段科學(xué)史的講述讓學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的同時感受到科學(xué)家追求真理的精神。

三、認知正確知識脈絡(luò)，有助于理解生物學(xué)知識

人類獲取信息內(nèi)容和加工與其經(jīng)驗有關(guān)，根據(jù)已具備的經(jīng)驗和一定的學(xué)習(xí)策略來獲取有用的信息并進行加工。學(xué)習(xí)這一思維過程具有主動性和創(chuàng)造性的特點，在高中生物教材科學(xué)史的內(nèi)容的安排上就是按照學(xué)科的知識脈絡(luò)，能讓學(xué)生高效有序地學(xué)習(xí)知識，這正是運用了認知心理學(xué)的觀點。比如說必修的重點內(nèi)容——光合作用，教科書用了很長的篇幅記述了光合作用的整個探究歷程，18世紀普里斯特利通過實驗發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，一直到卡爾文循環(huán)探明光合作用的暗反應(yīng)，期間許許多多個實驗形成了一個清晰明了的知識脈絡(luò)展現(xiàn)在學(xué)生面前。如果沒有生物科學(xué)史的話，學(xué)生對光合作用的整個過程只是簡單的死記硬背，并不是學(xué)習(xí)性的理解和記憶。所以在學(xué)科教學(xué)中，對科學(xué)史中的知識脈絡(luò)和邏輯關(guān)系一定要進行深層次的發(fā)掘。

四、培養(yǎng)學(xué)生的理性思維

生命科學(xué)史中表現(xiàn)豐富的就是理性思維，高中階段我們發(fā)現(xiàn)有很多這樣的材料，如薩頓的假說、摩爾根關(guān)于基因位于染色體上的證明和噬菌體侵染細菌的實驗等。每一段科學(xué)史，在讓同學(xué)們感受到科學(xué)家追求真理的求知態(tài)度以外，也對學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究精神有一定的啟發(fā)作用。在科學(xué)史講解運用上，注意學(xué)生之間的交流討論，親自提出問題，搜集信息，作出假設(shè)進一步探究，在得到本學(xué)科的知識以外還能培養(yǎng)理性思維的習(xí)慣和積極向上的態(tài)度。實踐才是檢驗真理的唯一標準，任何一個概念理論的來源都是通過客觀的實驗探究得來的，可能每一次的進步很小，但是通過積累和改進就會慢慢匯集成有影響的觀點。科學(xué)史的最初問題也培養(yǎng)了學(xué)生認真思考的好習(xí)慣，例如70歲的達爾文對植物的向光性產(chǎn)生了好奇心，再比如摩爾根對突然出現(xiàn)的白眼果蠅產(chǎn)生疑問等等，每個客觀存在的事實就是一個閃光點，好奇心驅(qū)使著一批又一批研究者進行實踐探究。學(xué)生在這一過程中逐漸培養(yǎng)了多方面的理性思維能力。

科學(xué)史的意義有很多，都是在正確使用的前提下才會產(chǎn)生，所以對于科學(xué)史的使用應(yīng)該注意以下幾點：

1.準確尋找教育目標

雖然生物科學(xué)史的有益之處很多，但是如何處理科學(xué)史的內(nèi)容呢？首先要學(xué)會選擇，有些生命科學(xué)史可能是教學(xué)的輔助資料，不需要浪費時間去講解，而有些比如孟德爾的豌豆雜交實驗，教學(xué)目的不僅僅是分離定律和自由組合定律，引導(dǎo)學(xué)生對實驗中孟德爾的邏輯和思維的關(guān)注才是重點。其次，科學(xué)史蘊含著很多科學(xué)方法，比如實驗法、觀察法、類比推理和數(shù)學(xué)模型法等等，我們不可能在一節(jié)課的時間上讓學(xué)生了解全部方法，應(yīng)有目的地選取典型的、有代表性的科學(xué)方法進行放大和滲透，根據(jù)知識內(nèi)容，對這種科學(xué)方法進行分析，了解應(yīng)該達到何種教育目標層次，而不是一味地為了達到目標去加深難度，加重學(xué)生學(xué)業(yè)負擔(dān)，顧此失彼?？茖W(xué)方法教育的目標明確了，老師也能有的放矢，課堂的效率也就提高了。

2.善于質(zhì)疑提問，防止固化思維

在運用生物科學(xué)史的課堂上，學(xué)生必然會進行探究，這時候就可以遵循以往的探究的順序教學(xué)，但不是固化思維地去探究，可以改變一些順序，重點強調(diào)某一部分，也可以弱化某一特點，充分啟發(fā)學(xué)生的思維，組內(nèi)合作、小組討論、師生交流等等都是可以采取的措施。與此同時一定要引導(dǎo)學(xué)生提出問題，勇于質(zhì)疑，多問自己一個為什么。在生命科學(xué)史中科學(xué)家質(zhì)疑的例子有很多，例如在生物的進化的學(xué)習(xí)中，博物學(xué)家拉馬克提出了質(zhì)疑，他并不相信“神創(chuàng)論”，提出自己的三個觀點：生物是不斷進化的、獲得性遺傳和用進廢退。包括學(xué)生熟知的達爾文也是做了類似的事，出版了《物種起源》，反對唯心主義以及物種不變論。所以在教學(xué)中質(zhì)疑精神一定要存在，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生去質(zhì)疑，這樣才能發(fā)現(xiàn)問題，接著就要去努力解決問題，這會極大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。這些操作的目的都是讓學(xué)生真切地去感知科學(xué)研究，去進行真正的科學(xué)方法教育，避免了思維僵化的講授式課堂。

3.客觀評價科學(xué)史

生物科學(xué)史中有很多理論都是不斷完善的結(jié)果，所以可能一些理論起始并不是完全正確的，比如光合作用中普利斯特利的證明、遺傳學(xué)中融合遺傳的觀點等等，教師一定要將其理論的時代背景和技術(shù)條件介紹好，指導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)家的結(jié)果進行客觀公正的評價，假如真的是錯誤的思想理論，也不要以點概面，理性面對錯誤，正確成熟的理論觀點都是通過不斷糾錯改正逐步形成的。所以客觀公正的評價尤為重要。

總之，生命科學(xué)史的運用在高中生物教學(xué)中至關(guān)重要，如何發(fā)揮它的作用是每一名教師應(yīng)該去思考的。在教學(xué)中，選取正確的科學(xué)史，深層次挖掘其內(nèi)在的科學(xué)方法，高效地運用，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力、創(chuàng)新能力等，真正地發(fā)揮學(xué)校育人的功能。

參考文獻：

[1]馮薇.在高中生物學(xué)課堂中貫穿科學(xué)史教育[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2017（9）：14.

[2]馬育國.淺析生命科學(xué)史在高中生物教學(xué)的合理應(yīng)用[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2017（7）：26.

[3]趙青.巧用科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的理性思維[J].中學(xué)教學(xué)參考，2017（17）：93-94.

[4]吳曉燕.利用生命科學(xué)史教學(xué)提高高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2017，30（5）：162-164.

[5]蔡紅英.應(yīng)用生物學(xué)史開展高中生物科學(xué)方法教育的研究[D].沈陽師范大學(xué)，2011.

責(zé)任編輯：孫瑤