淺談在高中生物教學中滲透科學史的問題與思考

陳敏 范峻馳

摘要：生物學是一門實驗科學，所有生物學概念的得出均來自嚴謹?shù)目茖W實驗。學生在學習生物學知識的同時，對于科學史的學習也非常重要。因此，筆者依據(jù)相關(guān)理論知識，結(jié)合自身教學經(jīng)歷，就“高中生物教學中滲透科學史”中存在的問題提出幾點思考。

關(guān)鍵詞：高中生物教學；科學史；問題與思考

在生物學核心概念的學習過程中，學生時常提出這樣的問題：這個概念從哪里來？又是如何得出的？這就反映出科學史在生物教學中的重要性，因為它不僅回答了“概念是什么”的問題，更重要的是還回答了“概念怎么來”的問題，既能夠讓學生“知其然”，又能“知其所以然”。在生物教學中滲透科學史，不僅是新課標的要求，更是實際教學中的迫切需求。但是，經(jīng)過筆者對無錫地區(qū)十多所高中的科學史教學情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾個問題：

一、 課時限制了教學進度

目前，大多數(shù)學校由于課時的限制以及教學計劃的安排，一周僅有2節(jié)生物課，而通常一學期要完成一整本教材的教學，這就導致教師對于科學史的介紹往往只能一帶而過，甚至絕口不提，直接給出概念讓學生記憶。長此以往，不僅會削減學生學習生物學概念的積極性，也會導致學生養(yǎng)成不愛思考、被動接受的不良習慣。

針對課時安排的問題，教師不可能在每個生物學概念的教學中都滲透科學史，但這不應(yīng)該成為忽略科學史教學的原因。尤其是教材中已經(jīng)呈現(xiàn)的科學史材料，對于學生理解核心概念尤為重要。正所謂“磨刀不誤砍柴工”，與其之后反復強調(diào)，讓學生被動記憶，倒不如最初就讓學生深刻理解，形成長期記憶，這遠比機械記憶效果要好得多。

二、 教材中的科學史不夠詳實

目前教材限于篇幅的限制，關(guān)于生物科學史的介紹較少，有些也不是很詳細。而部分教師在科學史的教學中，只是把教材上的內(nèi)容作簡單介紹，往往收效甚微。例如，DNA分子的結(jié)構(gòu)一節(jié)，沃森從威爾金斯展示的DNA的衍射圖譜中，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，他們是如何推算的？為什么推算出是雙螺旋或者三螺旋？二人構(gòu)建模型的過程當中，堿基位于螺旋外部的模型為何被否定？這些都是教材中沒有交代的。

針對以上的問題，教師可以查閱相關(guān)資料，在科學史教學中做適當?shù)匮a充與拓展，幫助學生更好地理解生物學概念的同時，又能培養(yǎng)學生縝密嚴謹?shù)乃季S方式，一舉兩得。

但是，對于科學史的補充與拓展需要有針對性，并且要有一定的聯(lián)系，不能只是簡單地介紹，教師應(yīng)該把科學史的內(nèi)容前后聯(lián)系起來，環(huán)環(huán)相扣，切不可讓科學史教學流于形式，疏于內(nèi)容。

例如，在驗證DNA是遺傳物質(zhì)的科學實驗中，教師需要適當補充實驗的背景：當時有許多人認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，原因是蛋白質(zhì)種類繁多，而核酸種類較少，不滿足生物遺傳物質(zhì)的多樣性；但是蛋白質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，過熱、過酸、過堿的環(huán)境下容易變性，不符合遺傳物質(zhì)較為穩(wěn)定的特性。因此才有了格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡思的實驗。

三、 教學中未能體現(xiàn)科學過程的不易

在生物科學史上，幾乎每一項成果都經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗和無數(shù)次的反復嘗試，這其中往往凝聚著一代人甚至幾代人的不懈努力，最終才得以建立完整的概念體系。而有些教師在教學過程中，卻輕描淡寫，把科學研究講成看似很容易的事情，這對于學生把握科學本質(zhì)是不利的。

教師在科學史的教學中，既要講解科學家所得出的結(jié)論，更要介紹科學探究的過程和結(jié)論的來之不易。因此，對于那些在科學探究中出現(xiàn)偏差和錯誤的科學史，教師也應(yīng)該適當介紹，并且闡述它對于后來的科學家得出正確結(jié)論的重要影響和積極意義，讓學生體會到科學研究的艱辛與困苦，明確從事科學事業(yè)需要持之以恒的毅力以及堅持不懈的努力，才有可能成功。例如，在“孟德爾的豌豆雜交實驗”一節(jié)內(nèi)容中，重點毫無疑問應(yīng)該放在孟德爾科學的研究方法、選材的合理性、提出合理假說與驗證過程的科學性以及他身上所體現(xiàn)出來的持之以恒的精神。但是有些教師在教學中，為了滲透科學史，大肆講解孟德爾作為一名修道士，是如何從自己種豌豆的愛好中開展自己的科學實驗的，這樣一來反而本末倒置，把應(yīng)該詳細講解的內(nèi)容簡單化了；再比如說“細胞學說的建立”一節(jié)，便凝聚了施萊登和施旺長期以來的努力成果，除此之外，關(guān)于細胞學說的修正，是后人魏爾肖做出的貢獻，像這些課本上簡單介紹的內(nèi)容，教師可以做適當?shù)刂v解，讓學生感受到科學精神的偉大之處。

四、 教學中未能幫助學生建立正確的科學觀

在實際教學中，教師對于科學家的貢獻和地位、科學結(jié)論的評價都應(yīng)該力求公正客觀，而部分教師在教學過程中往往存在自身的主觀因素，如此，教學的權(quán)威性得不到保障，也不利于學生形成正確的科學觀。

例如，“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”這一節(jié)內(nèi)容中，教材中對于沃泰默的評價是囿于定論，這一評價未免有失偏頗。其實，沃泰默善于從實驗現(xiàn)象中歸納總結(jié)出結(jié)論，只是由于當時學術(shù)界的普遍認知有限，在大環(huán)境下，他已經(jīng)完全尊重實驗現(xiàn)象，并盡可能修正了他的結(jié)論，而有些教師在講解時卻說沃泰默思維局限，不具備科學探索精神等等，這其實是沒有任何道理的。況且在此之后斯他林和貝利斯得出正確結(jié)論的過程中，沃泰默的論文對于二人也有所啟發(fā)，應(yīng)該說沃泰默只是限于科學條件限制以及學術(shù)界的大環(huán)境，從而導致他得出了錯誤的結(jié)論，但對于后人依然有積極意義，不應(yīng)該全盤否定。

另外，對于正在發(fā)展中的一些生物學理論，例如現(xiàn)代生物進化理論中，關(guān)于中性基因突變和自然選擇的作用之間的關(guān)系等，教師應(yīng)該做適當?shù)匾龑В膭顚W生大膽提出質(zhì)疑，不要認為課堂上所學的內(nèi)容全然都是真理，要讓學生認同科學觀念始終存在爭論，科學一直在發(fā)展中，等待他們?nèi)ネ诰蚝托拚?/p>

參考文獻：

[1]王國慶，翟林.2017.高中生物學教學中滲透科學史的幾點建議[M].生物學教學，42（1）：21-23.

作者簡介：陳敏，范峻馳，江蘇省無錫市，江蘇省梅村高級中學。