運用生物科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

王珍

摘要：生物學(xué)是一門綜合性較高的學(xué)科，其主導(dǎo)研究生命發(fā)展的歷程、現(xiàn)象與科學(xué)規(guī)律等，該學(xué)科的教學(xué)意義除了讓學(xué)生認(rèn)識生命科學(xué)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力，促進學(xué)生的綜合性發(fā)展。而生物學(xué)史正是培養(yǎng)學(xué)生這些素養(yǎng)的有力抓手。以下通過課堂實例談?wù)劺蒙飳W(xué)史培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)在教學(xué)中的落實。

關(guān)鍵詞：高中生物;科學(xué)史;素養(yǎng)發(fā)展

中圖分類號：G633.91 ?文獻標(biāo)識碼：A ?文章編號：1992-7711（2019）02-0064

生物科學(xué)史在高中生物教學(xué)中是非常重要的，其不但能夠?qū)⑸锇l(fā)展過程很好地展現(xiàn)出來，還能夠讓學(xué)生更好地體會生命科學(xué)發(fā)展的歷程，生命科學(xué)和社會進步有著直接關(guān)系，科學(xué)方法和科學(xué)精神會促進人類文明的發(fā)展。文章通過對人教版高中生物教材中科學(xué)史的梳理，結(jié)合相關(guān)案例，闡述了生物科學(xué)史教育對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)作用與方式。

一、通過生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感態(tài)度、價值觀

好奇心、實事求是的思維品質(zhì)、獨立思考、嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、合作精神等均是科學(xué)情感態(tài)度、價值觀的具體內(nèi)容。科學(xué)情感態(tài)度、價值觀屬于生物科學(xué)素養(yǎng)五大要素中的科學(xué)意識和科學(xué)品質(zhì)?？茖W(xué)情感態(tài)度是人們在對科學(xué)知識正確理解和對科學(xué)發(fā)展認(rèn)識的基礎(chǔ)上養(yǎng)成的科學(xué)信念和科學(xué)習(xí)慣;而科學(xué)的價值觀則是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸認(rèn)識到世界是能夠被認(rèn)知的，科學(xué)發(fā)現(xiàn)是個開拓、繼承、修正和發(fā)展的過程，科學(xué)無法為一切問題提供所有答案。生物科學(xué)史中蘊含著豐富的人文教育內(nèi)容，科學(xué)家進行科學(xué)研究時呈現(xiàn)出來的可貴品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)情感態(tài)度、價值觀的很好素材。例如細(xì)胞學(xué)說的建立過程體現(xiàn)了科學(xué)探究過程，是一則很好的科學(xué)史教育素材。細(xì)胞學(xué)說的建立者施萊登和施旺關(guān)于新細(xì)胞怎樣從老細(xì)胞中產(chǎn)生的問題的回答是不正確的，這一錯誤是由魏爾肖修正的。魏爾肖能夠取得這樣的成績，受益于同時代更多科學(xué)家的實驗觀察和材料的正確選擇，也離不開自身勤奮工作，不迷信權(quán)威的結(jié)果。從細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與命名到細(xì)胞學(xué)說的建立及后面對細(xì)胞學(xué)說的修正完善，整個過程可使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)家的觀點并不全是真理，還必須通過實踐驗證，科學(xué)學(xué)說不是一成不變的，需要不斷修正和發(fā)展。

二、利用生物學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)思維是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的科學(xué)思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展科學(xué)思維，如能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。

如高中生物必修二遺傳部分的內(nèi)容就能很好地鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力。教材從個體水平出發(fā)，從140多年前的孟德爾的豌豆雜交實驗開始，沿著科學(xué)發(fā)展的痕跡，逐步深入到遺傳的本質(zhì)——基因。孟德爾運用“假說—演繹法”，發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律;20世紀(jì)初，薩頓在孟德爾遺傳學(xué)以及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，運用“類比推理法”提出了染色體學(xué)說，即（孟德爾所說的）遺傳因子可能就在染色體上。但是，當(dāng)時拿不出有效的證據(jù)證明他們的觀點。直到1910年，摩爾根通過一系列果蠅的遺傳學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，控制果蠅眼色的基因位于性染色體上，才證明了薩頓的假說。后來，格里菲斯、赫爾希、蔡斯等科學(xué)家的科學(xué)實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)。1953年，沃森、克里克構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段等概念的提出，從分子水平揭示了基因的本質(zhì)。為了使學(xué)生形成這一系列相關(guān)概念之間的邏輯鏈，并能運用這些概念解釋相應(yīng)的生命現(xiàn)象，對可能的結(jié)果或發(fā)展趨勢做出預(yù)測或解釋，在學(xué)習(xí)完第一章到第三章后，教師可要求學(xué)生羅列出遺傳學(xué)發(fā)展的歷史軌跡。通過比較分析，不僅可以看到科學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展的過程，由表及里地把握遺傳的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律，還為判斷、推理等更高層次的理性思維活動奠定堅實基礎(chǔ)。

三、利用生物學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索意識和方法

生物科學(xué)史所蘊含的知識點非常多，其中所包含的生命的意義等知識點是經(jīng)過歷史的不斷探索得來的，除了學(xué)習(xí)寶貴的知識財富以外，還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其中蘊含的持之以恒的探索精神。所以，在該學(xué)科的實際教學(xué)之中更應(yīng)當(dāng)注重理性教學(xué)，傳導(dǎo)持之以恒與嚴(yán)苛的探究精神，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)該學(xué)科的同時逐步培養(yǎng)自身的探索意識，并遵循理性正確的方法。

比如，在光合作用知識點的講解時，老師可以通過多媒體展現(xiàn)薩克斯研究實驗。讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識點的同時，探索薩克斯進行該研究實驗的理論基礎(chǔ)、實現(xiàn)基礎(chǔ)、假設(shè)基礎(chǔ)，分析其實驗逐步進行所做出的分析，比如為何要將實驗植物預(yù)先放在黑暗環(huán)境下一晝夜、為何要對實驗葉片進行遮光處理、如何設(shè)置實驗變量、為何要適應(yīng)酒精來進行實驗、隔水加熱的目的是什么等等，讓學(xué)生在種種疑問之中，逐步分析實驗以及合理設(shè)置探索變量的方法，學(xué)習(xí)其理性嚴(yán)苛的探究態(tài)度，從而養(yǎng)成邏輯思考的能力以及理性探索的意識。

四、利用生物學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任

“社會責(zé)任”是指基于生物學(xué)的認(rèn)識，參與個人與社會事務(wù)的討論，做出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。要培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，一方面需要在知識上幫助學(xué)生加強正確認(rèn)識，另一方面也需要在情感態(tài)度價值觀方面對學(xué)生進行引導(dǎo)。科學(xué)家是天然的優(yōu)秀榜樣，值得廣大教師思考如何在教學(xué)中加以滲透。如袁隆平，中國研究雜交水稻的創(chuàng)始人，世界上成功利用水稻雜種優(yōu)勢的第一人，被譽為“雜交水稻之父”，解決了世界上的糧食問題。在這些科學(xué)家身上，除了具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，更重要的是具備強烈的社會責(zé)任感。這就要求教師在傳授知識的過程中將科學(xué)家的社會責(zé)任感作為正能量傳遞給學(xué)生，待他們走入社會后，能夠辨別迷信與偽科學(xué)，理性看待問題，也能夠帶著這份責(zé)任關(guān)注社會，主動向他人宣傳關(guān)愛生命的觀念，崇尚文明的生活方式。

生物科學(xué)史能夠很好的將生物科學(xué)發(fā)展的整個過程展現(xiàn)出來，將其使用進去，能夠?qū)⒛芰ε囵B(yǎng)和知識傳授結(jié)合在一起，能夠滿足素質(zhì)教育和生物學(xué)科特點的要求。學(xué)生在進行生物史知識學(xué)習(xí)的時候，不但能夠獲得知識，還能夠更好地體驗探究過程，能夠更好地提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

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（作者單位：陜西省咸陽市三原縣北城中學(xué) ? 713800）