借助科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

李晨霞

摘 要：科學(xué)探究是高中生物核心素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分，對(duì)豐富學(xué)生生物知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生理解所學(xué)具有重要的促進(jìn)作用，因此，生物科學(xué)史被看作是重要的教學(xué)材料，受到越來(lái)越多任課教師的重視.高中生物授課中應(yīng)注重生物科學(xué)史的收集及應(yīng)用，不斷提高科學(xué)探究能力培養(yǎng)質(zhì)量與效果.

關(guān)鍵詞：科學(xué)史;核心素養(yǎng);科學(xué)探究;高中生物

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2020）12-0097-02

高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)指出科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)施，以及對(duì)結(jié)果的交流與討論能力.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要意義，不僅能夠使學(xué)生掌握科學(xué)探究的基本思路與方法，提高實(shí)踐能力，而且可很好的提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作與創(chuàng)新意識(shí).

一、應(yīng)用生物科學(xué)史，感知探究過(guò)程

為使學(xué)生能夠在生物科學(xué)史中感知科學(xué)探究的過(guò)程，一方面靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法為學(xué)生詳細(xì)講解科學(xué)探究的內(nèi)容、步驟，使其認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究需要實(shí)事求是，嚴(yán)格要求自己.另一方面，為學(xué)生分析科學(xué)探究成功的關(guān)鍵要素，使其在科學(xué)探究中引起足夠的重視，把握探究的關(guān)鍵，提高科學(xué)探究的成功率.

授課中可通過(guò)DNA分析雙螺旋結(jié)構(gòu)的科學(xué)史的講解，使學(xué)生感知DNA分子結(jié)構(gòu)的探究過(guò)程.一方面，通過(guò)講解DNA分子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，使學(xué)生意識(shí)到沃森和克里克能夠成功的提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)，不僅源于其對(duì)前人經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，而且還源于兩者的完美互補(bǔ).另一方面，為學(xué)生分析兩位科學(xué)家之所以成功，還在于其在探究的過(guò)程中，大膽假設(shè)、細(xì)心求證、不斷汲取新知.

教學(xué)中以DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)科學(xué)史為例進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠深刻認(rèn)識(shí)到，科學(xué)探究時(shí)需要尋找合適的合作伙伴，并在探究的過(guò)程中認(rèn)真分析了每一個(gè)合作伙伴的實(shí)際情況進(jìn)行了合理分工，以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì).同時(shí)，注重到圖書館或上網(wǎng)查詢相關(guān)的資料，借鑒其他人想到的探究方法.同時(shí)，圍繞實(shí)驗(yàn)探究目的，積極聯(lián)想、進(jìn)行合理的假設(shè).另外，遇到問題時(shí)注重向教師請(qǐng)教，不斷糾正探究結(jié)果，并冷靜分析，認(rèn)真求證.

二、應(yīng)用生物科學(xué)史，灌輸探究精神

用生物科學(xué)史，向?qū)W生灌輸探究精神時(shí)，一方面，為學(xué)生講解科學(xué)探究過(guò)程中應(yīng)具備的精神，即默默無(wú)聞，堅(jiān)持不懈，不斷的總結(jié)、分析，認(rèn)真優(yōu)化相關(guān)環(huán)節(jié)，以找到最佳的探究材料以及分析問題的有效方法.另一方面，認(rèn)真收集相關(guān)科學(xué)史，講解生物知識(shí)時(shí)為學(xué)生詳細(xì)的加以講解，給其內(nèi)心帶來(lái)觸動(dòng)，鼓勵(lì)在科學(xué)探究中能夠積極發(fā)揚(yáng)優(yōu)秀的探究精神，持之以恒，直到成功.

在講解孟德爾遺傳定律時(shí)給學(xué)生講解孟德爾遺傳定律的探究過(guò)程，向?qū)W生灌輸探究精神，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到良好的探究精神在取得正確的探究結(jié)論上具有重要作用.同時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到正因?yàn)槊系聽柕膱?jiān)持不懈，才找到合適的探究材料以及思路：其一，選取的實(shí)驗(yàn)材料非常準(zhǔn)確，豌豆的不同性狀表現(xiàn)較為明顯，大大降低區(qū)分難度;其二，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)可先分析一對(duì)相對(duì)形狀，找到其中的規(guī)律，再分析兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)形狀，難度由易到難，循序漸進(jìn).

授課中通過(guò)講解孟德爾遺傳定律這一科學(xué)史，不僅使其感受到孟德爾謹(jǐn)慎、堅(jiān)持不懈、默默無(wú)聞的探究精神，而且使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究中應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，挑選最佳的材料進(jìn)行探究.另外，為提高探究效率，還應(yīng)認(rèn)識(shí)到探究方法的重要性，即探究時(shí)先從簡(jiǎn)單的問題入手，然后逐漸增加探究的難度，直到得出正確科學(xué)的探究結(jié)果.

三、應(yīng)用生物科學(xué)史，講解探究思路

高中生物教學(xué)中為更好的應(yīng)用生物科學(xué)時(shí)講解探究思路，一方面，為學(xué)生認(rèn)真講解科學(xué)探究的相關(guān)步驟，以及在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題，即探究過(guò)程中應(yīng)循序漸進(jìn)，不斷的提出問題、分析問題、研究問題，使學(xué)生牢固掌握相關(guān)的理論知識(shí)，為更好的開展探究活動(dòng)做好鋪墊.另一方面，為使學(xué)生掌握科學(xué)探究中探究思路的重要性，應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生講解相關(guān)的生物科學(xué)史，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)，在科學(xué)探究過(guò)程中，先做好探究思路的分析，以提高探究效率.

授課中為使學(xué)生掌握科學(xué)探究思路，給其以后更好的開展探究活動(dòng)提供參考，講解“生長(zhǎng)素”知識(shí)時(shí)，可為學(xué)生講解生物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)歷史，給其帶來(lái)探究思路上的啟發(fā).為研究在單側(cè)光的照射下植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象，1900年達(dá)爾文開展了相光性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)設(shè)置合理的對(duì)照，得出受單側(cè)光照射，胚芽鞘的尖端產(chǎn)生了某種“刺激”.1910年詹森通過(guò)進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，對(duì)這種“刺激”做了進(jìn)一步的探究，得出了“刺激”可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部.1914年拜爾通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的刺激在其下部分布不均，導(dǎo)致植物發(fā)生向光性彎曲.1928年溫特通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出胚芽鞘的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，并從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?，促進(jìn)胚芽鞘下面某些部分的生長(zhǎng).后來(lái)科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)，并命名為吲哚乙酸.

通過(guò)講解生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)這一科學(xué)史，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)的得出是非常艱辛的，需要很多科學(xué)家的不懈努力，并花費(fèi)大量的時(shí)間不斷猜想、實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論，給其開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提供良好的指引.同時(shí)，使學(xué)生掌握了科學(xué)探究的相關(guān)思路，即認(rèn)真觀察→提出合理假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→修正假設(shè)→再進(jìn)行驗(yàn)證→總結(jié)探究結(jié)果.另外，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到為保證實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的可信度和說(shuō)服力，科學(xué)探究時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際設(shè)置合理的對(duì)照.

培養(yǎng)學(xué)生探究能力是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn).高中生物授課中，為更好的提高學(xué)生的探究能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，應(yīng)認(rèn)識(shí)到生物科學(xué)史的重要價(jià)值，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，做好高中生物科學(xué)史的應(yīng)用研究工作.為充分發(fā)揮生物科學(xué)史的價(jià)值，一方面，日常教學(xué)中通過(guò)查閱資料做好充分的生物科學(xué)史收集工作.另一方面，圍繞教學(xué)內(nèi)容在課堂上通過(guò)講解生物知識(shí)的發(fā)現(xiàn)歷程，使學(xué)生感知探究過(guò)程、樹立良好的探究精神、掌握明確的探究思路，更好的完成探究工作.

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[責(zé)任編輯：季春陽(yáng)]