高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教學(xué)的研究與實踐

王芳平

（甘肅省甘谷縣第六中學(xué)，甘肅 甘谷）

傳統(tǒng)高中生物學(xué)教學(xué)仍以應(yīng)試教育為主，教師比較注重學(xué)生生物學(xué)知識的掌握，忽視了對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。如此一來，學(xué)生就無法形成系統(tǒng)的知識體系，不能將所學(xué)知識應(yīng)用至實踐。而當(dāng)前社會對人才的要求越來越高，要讓學(xué)生成為符合社會需要的全能型人才就要改變教學(xué)方式，不但要讓學(xué)生在教學(xué)中學(xué)到知識，而且要促使學(xué)生在此過程中形成正確的思想觀念。將生物科學(xué)史融入高中生物學(xué)教學(xué)是時代發(fā)展的要求，不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生鞏固生物學(xué)知識，還能促使學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用至實際生活，提高其應(yīng)用能力。

一、在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教學(xué)的意義

（一）生物科學(xué)史教育有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

學(xué)生的學(xué)習(xí)方式對學(xué)習(xí)效果有直接影響。傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師一味地將知識灌輸給學(xué)生，學(xué)生只能被動地接受，這種教學(xué)方式不利于學(xué)生綜合能力的提升，只有讓學(xué)生處于主動地位，促使其主動學(xué)習(xí)才能促進學(xué)生全面發(fā)展。這就要求教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取，從而實現(xiàn)內(nèi)化。生物科學(xué)史能夠?qū)⒖茖W(xué)家探索生命活動的過程完整地呈現(xiàn)給學(xué)生，能夠給學(xué)生營造濃郁的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動其積極性，讓學(xué)生主動參與教學(xué)過程，完成學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

比如，在學(xué)習(xí)“生物學(xué)膜結(jié)構(gòu)”這一章節(jié)時，教師可以將蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的模具帶到課堂上讓學(xué)生進行觀察探究，然后讓學(xué)生結(jié)合自己的理解構(gòu)建生物學(xué)模型，通過實驗讓學(xué)生不斷完善自己的模型，之后讓學(xué)生組成小組進行討論，構(gòu)建能夠被大多數(shù)人接受的生物學(xué)模型。再比如，在學(xué)習(xí)“光合作用的發(fā)現(xiàn)史”時，教師可以讓學(xué)生參考科學(xué)家的實驗，自己總結(jié)光合作用的方程式。此過程可以培養(yǎng)學(xué)生的主動思考能力，便于他們對知識的理解和掌握，他們的學(xué)習(xí)方式較之前也會有很大的轉(zhuǎn)變。

（二）生物科學(xué)史教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神

很多偉大的發(fā)展都源于質(zhì)疑，正是因為敢于質(zhì)疑才能發(fā)現(xiàn)。生物科學(xué)史中有大量不畏強權(quán)、不迷信權(quán)威、不同于傳統(tǒng)理論的案例，對這類案例進行分析，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的能力。以“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”這段資料為例，斯他林和貝利斯、沃泰默產(chǎn)生了同一個疑問，但沃泰默被傳統(tǒng)思想禁錮，不敢對權(quán)威有所質(zhì)疑，因此錯失發(fā)現(xiàn)新大陸的良機；而斯他林和貝利斯不畏權(quán)威，堅持自己，提出質(zhì)疑，最終成為歷史上第一位激素的發(fā)現(xiàn)者，促胰液素的發(fā)現(xiàn)為后來學(xué)者研究激素調(diào)節(jié)打開了新世界的大門。這樣對比明顯的案例會對學(xué)生形成強烈的沖擊感，學(xué)生的質(zhì)疑能力會在潛移默化中得到培養(yǎng)。

（三）生物科學(xué)史教育有利于學(xué)生深入感受科學(xué)探究的內(nèi)在思維過程

高中生物學(xué)教材在探究活動部分僅僅做了簡單的規(guī)劃，只是描述了探究活動的六個過程，對于科學(xué)家的思維過程和方法引導(dǎo)則沒有提起。但生物科學(xué)史卻對科學(xué)家的完整思維過程和具體探索方式進行了闡述，很好地彌補了生物學(xué)教材的不足，能夠很好地促進學(xué)生領(lǐng)悟探究過程。教師可以根據(jù)這些素材為學(xué)生創(chuàng)設(shè)與之類似的教學(xué)情境，挖掘教材潛在的知識點，設(shè)計一系列與之緊密相關(guān)的問題，逐步引導(dǎo)學(xué)生如同科學(xué)家一樣去思考問題，領(lǐng)悟這些思維是如何產(chǎn)生的，又是如何轉(zhuǎn)變的。

比如，在學(xué)習(xí)“DNA 是主要遺傳物質(zhì)”這一章內(nèi)容時，教師可以設(shè)計噬菌體侵染細菌的相關(guān)實驗，首先向?qū)W生詳細介紹噬菌體的相關(guān)特征以及是如何侵染細菌的，通過講解讓學(xué)生了解細菌內(nèi)部的物質(zhì)被稱為遺傳物質(zhì)。接下來給學(xué)生提出以下問題：“我們?nèi)庋凼菬o法觀察到蛋白質(zhì)和DNA 的，那我們要通過何種手段追尋到它的位置呢？對于DNA 和蛋白質(zhì)是單獨進行標記還是同時標記？蛋白質(zhì)要用哪種同位素進行標記？DNA 又要通過何種同位素進行標記？”通過這一連串問題，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)家的角度出發(fā)思考問題，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生的積極性。在此過程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動思考能力和探究能力。

（四）生物科學(xué)史教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的解題能力

如今的高考不僅要考查學(xué)生的知識技能掌握情況，同時也注重考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和分析解決問題的能力。這對學(xué)生的綜合能力、邏輯思維能力等提出了更高的要求。在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教育，提倡在教學(xué)過程中構(gòu)建一個讓學(xué)生主動探索的新型教學(xué)模式。通過該模式，學(xué)生解決問題的能力會有很大的提升。

以“捕獲光能色素”這一章節(jié)為例，教師要顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)方式，可以對綠葉中色素分類以及綠葉中色素提取分離的實驗進行加工，將其作為科學(xué)史參考資料，讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，挖掘資料潛在的價值并做好筆記，為課堂的有效開展奠定良好的基礎(chǔ)。在生物學(xué)課堂上教師可以針對“綠葉由綠變黃的直接原因”展開探究活動。學(xué)生要找出問題的答案，就必須清楚：綠葉色素的具體分類，這些種類的含量在綠葉由綠變黃的過程中發(fā)生了什么變化。學(xué)生可以根據(jù)課前預(yù)習(xí)及與對照實驗相關(guān)知識，設(shè)計一組對照實驗，對綠葉變黃前后的同一位置進行觀察，通過分析其色素帶寬窄來分析各種色素含量的變化，如此一來就能夠很好地解決該問題。

二、高中生物科學(xué)史教育的現(xiàn)狀分析

隨著新課程的不斷改革，很多高中都開展了生物科學(xué)史教學(xué)，但生物科學(xué)史教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中的占比非常小，無法滿足當(dāng)前生物學(xué)教學(xué)的需求。生物科學(xué)史教學(xué)是對教材的補充，其內(nèi)容主要囊括生物科學(xué)的發(fā)展歷程和科學(xué)家的背景故事兩部分。比如，在高中生物學(xué)教材中，有關(guān)“光合作用的發(fā)現(xiàn)”，書中只是簡單闡述了科學(xué)家勇于拼搏、不輕易言棄的經(jīng)典故事，這只能讓學(xué)生了解生物科學(xué)的發(fā)展歷程和成果的具體實驗方法，但通過此無法讓學(xué)生了解科學(xué)家的觀念，而且有時候過度強調(diào)科學(xué)家的天賦和鉆研精神，很可能會適得其反。這些問題使高中生物科學(xué)史教學(xué)缺乏全面性，因此學(xué)生對生物科學(xué)史教學(xué)無法產(chǎn)生正確全面的認知。很多高中生認為生物科學(xué)史教學(xué)就是了解科學(xué)家的發(fā)展歷程，如孟德爾的故事，學(xué)生只知道孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳定律，但并不了解科學(xué)家得出結(jié)論的具體實驗方法。

另外，部分高中生物學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)不高，并不完全了解生物科學(xué)史，對于生物科學(xué)史的認知還停留在教材中，這是當(dāng)前亟待解決的問題之一。

三、優(yōu)化高中生物科學(xué)史教學(xué)的相關(guān)策略

（一）提升生物學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)，拓寬他們對生物科學(xué)史的認知范圍

教師是課堂的引導(dǎo)者，對學(xué)生的發(fā)展有重要影響，因此教師要對生物科學(xué)史教學(xué)引起足夠重視，不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)。教師對生物科學(xué)史教學(xué)的認知不能只停留在表面，教師除了要掌握教材中涉及的知識，還要通過互聯(lián)網(wǎng)了解更多的生物科學(xué)史知識，挖掘其內(nèi)在價值。教師之間也要互相交流、分享資源、加強自身專業(yè)技能。教師要將教材和生物科學(xué)史兩者結(jié)合，選擇適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)素材。以孟德爾通過豌豆發(fā)現(xiàn)遺傳定理為例，教師不能只是讓學(xué)生了解人物故事，還應(yīng)該讓學(xué)生了解孟德爾的思考過程，讓學(xué)生感悟孟德爾的科學(xué)思維。

（二）利用多種教學(xué)手段將生物科學(xué)史融入生物學(xué)教學(xué)過程中

傳統(tǒng)的“灌輸型”教學(xué)模式使學(xué)生在課堂上處于被動地位，通常都是被教師牽著鼻子走，這對生物科學(xué)史教學(xué)的有效開展是極其不利的。因此，教師要對教學(xué)方式進行改革創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動其積極性，讓學(xué)生能夠主動參與課堂教學(xué)。

高中生物學(xué)教師可以利用問題導(dǎo)學(xué)的方式促進生物科學(xué)史教學(xué)的進一步發(fā)展。如果教師在生物學(xué)課堂上直接引入生物科學(xué)史知識會很生硬，生物學(xué)課堂與生物科學(xué)史之間沒有很好的銜接，學(xué)生難以接受。因此，在課堂開始之前，教師可以先向?qū)W生提問一些有關(guān)生物科學(xué)史的問題，從而進一步與教材內(nèi)容銜接。如此一來，能夠有效將生物科學(xué)史與生物課堂融合，不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，還能完成生物科學(xué)史的教學(xué)目標，激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣。比如，在學(xué)習(xí)有關(guān)DNA 的知識點時，教師可以從教材中補充的DNA 指紋技術(shù)出發(fā)，詢問學(xué)生DNA 在現(xiàn)實生活中的具體應(yīng)用，有些學(xué)生會回答DNA 指紋技術(shù)經(jīng)常被用到刑偵案件中，對尋找犯人很有幫助，還有些學(xué)生會說這種技術(shù)也被用到指紋鎖中。如此一來，整個班級的氛圍都會活躍起來，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也會高漲，這對教師后續(xù)教學(xué)的開展很有幫助。

除此之外，生物學(xué)教師還要引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究。高中階段的學(xué)生，對科學(xué)家的背景故事都比較感興趣，但對于科學(xué)家的研究成果是如何得來的卻知道的甚少，有些教師過于強調(diào)科學(xué)家的天賦，給其賦予神圣的定義，導(dǎo)致很多學(xué)生覺得生物科學(xué)史的相關(guān)知識不符合實際，自己與科學(xué)家也有較大差距。生物學(xué)教師可以讓學(xué)生探究科學(xué)家是如何進行思考的，又是如何解決這些問題的。比如，教師可以給學(xué)生提出以下問題讓學(xué)生進行探討:“魯賓和卡門通過同位素標記法發(fā)現(xiàn)了植物在光合作用中釋放氧氣的來源是水，但產(chǎn)物淀粉是如何合成的？”教師可以讓學(xué)生以小組為單位進行交流探討，通過交流、溝通得出結(jié)論。這樣的方式能夠讓學(xué)生主動對科學(xué)家的研究成果進行推理、證明，從而進一步培養(yǎng)他們的科學(xué)思想。

四、結(jié)語

總而言之，在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教育，對學(xué)生產(chǎn)生的影響不能只停留在了解故事的層面，更重要的是要讓學(xué)生感悟科學(xué)家的想法和觀念。在以后的教學(xué)過程中，教師要不斷提升自身專業(yè)素質(zhì)，不斷優(yōu)化完善教學(xué)模式，將生物科學(xué)史巧妙融入生物學(xué)課堂，在潛移默化中培養(yǎng)他們的科學(xué)思維，為他們之后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。