高中生物教學(xué)中生物科學(xué)史教育滲透策略

【摘" 要】在現(xiàn)代教育改革背景下，高中生物學(xué)教學(xué)不僅是知識(shí)的傳授，更強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。生物科學(xué)史教育作為科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，對(duì)激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣和培養(yǎng)批判性思維能力具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)科學(xué)史教育，學(xué)生不僅能更深刻地理解生物學(xué)知識(shí)的歷史發(fā)展和科學(xué)研究的方法，還能認(rèn)識(shí)科學(xué)在社會(huì)中的影響和承擔(dān)的道德責(zé)任。本文主要闡述了高中生物學(xué)教學(xué)中生物科學(xué)史教育滲透策略。

【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué)教學(xué)；生物科學(xué)史教育；滲透策略

在高中生物學(xué)教學(xué)中，生物科學(xué)史教育的滲透逐漸成為一種重要的教學(xué)策略。生物科學(xué)史不僅為學(xué)生提供了對(duì)生物學(xué)發(fā)展的深刻理解，還能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)研究的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性。通過(guò)了解生物學(xué)的歷史進(jìn)程，學(xué)生可以看到科學(xué)理論的演變、重大發(fā)現(xiàn)的背景，以及科學(xué)家們的探索精神，從而增強(qiáng)對(duì)生物學(xué)科的興趣和理解。當(dāng)前，許多高中生物學(xué)課程仍然過(guò)于注重知識(shí)的灌輸，而忽視了科學(xué)過(guò)程和對(duì)科學(xué)思想的培養(yǎng)。這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的掌握較為片面，缺乏對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)背景的深入了解。因此，將生物科學(xué)史有效融入生物學(xué)教學(xué)，可以幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的科學(xué)觀念，提升其綜合素養(yǎng)和批判性思維能力。這一研究背景突出表明，將生物科學(xué)史滲透于高中生物學(xué)教學(xué)中，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育目標(biāo)的重要途徑。

一、高中生物學(xué)教學(xué)中生物科學(xué)史教育的意義

（一）激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣

科學(xué)史中的許多經(jīng)典案例，如達(dá)爾文的進(jìn)化論和孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)，不僅展示了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的偉大，還揭示了科學(xué)探究過(guò)程中充滿的挑戰(zhàn)和堅(jiān)持不懈的精神。這些故事能激勵(lì)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生對(duì)未知世界的好奇心和探索欲望，使學(xué)生愿意主動(dòng)思考和探究生物學(xué)中的各種問(wèn)題。此外，生物科學(xué)史教育通過(guò)介紹科學(xué)家們?cè)诓煌瑫r(shí)期所使用的研究方法和工具，使學(xué)生更全面地了解科學(xué)研究的多樣性和演變過(guò)程。這種理解不僅有助于學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和研究中的創(chuàng)新思維能力?？茖W(xué)史中的失敗案例和爭(zhēng)論也能引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究并非一帆風(fēng)順，而是充滿了試驗(yàn)、錯(cuò)誤和修正的過(guò)程。這種認(rèn)知能培養(yǎng)學(xué)生的韌性和批判性思維，鼓勵(lì)他們?cè)谟龅嚼щy時(shí)不輕易放棄，積極尋找解決問(wèn)題的方法。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力

通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)史，學(xué)生可以了解科學(xué)知識(shí)的發(fā)展歷程并非一帆風(fēng)順，而是充滿了爭(zhēng)論、修正和革新的學(xué)習(xí)過(guò)程。例如，早期的生物學(xué)理論如拉馬克的進(jìn)化觀與達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)之間的沖突，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究中不同觀點(diǎn)的碰撞是推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?。這些歷史案例能引導(dǎo)學(xué)生審視和反思當(dāng)前所學(xué)的知識(shí)，不盲目接受現(xiàn)有觀點(diǎn)，而是學(xué)會(huì)質(zhì)疑和分析。同時(shí)，科學(xué)史中的錯(cuò)誤假說(shuō)和失敗實(shí)驗(yàn)也展示了科學(xué)探索的艱辛和復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生勇于挑戰(zhàn)權(quán)威和現(xiàn)有結(jié)論的精神。

（三）促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)研究方法和過(guò)程

在高中生物學(xué)教學(xué)中，生物科學(xué)史教育能有效推進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)研究方法和過(guò)程。通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)史，學(xué)生可以看到科學(xué)知識(shí)是如何逐步積累和演變的，這不僅幫助他們理解生物學(xué)的基本概念和原理，還使他們了解科學(xué)研究的實(shí)際操作和思維方式。學(xué)習(xí)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以清晰地看到假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集和結(jié)果分析的全過(guò)程，從而掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟和邏輯?？茖W(xué)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)，如巴斯德的微生物實(shí)驗(yàn)和沃森與克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)研究，展示了科學(xué)家如何通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、反復(fù)的試驗(yàn)和不斷地修正，最終獲得重大科學(xué)突破。這些案例不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)性，還培養(yǎng)了他們?cè)诿鎸?duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)采用科學(xué)方法進(jìn)行探究的能力。

二、高中生物學(xué)教學(xué)中生物科學(xué)史教育滲透策略

（一）通過(guò)講述達(dá)爾文等生物學(xué)家的傳記故事引入科學(xué)史教育

在高中生物學(xué)教學(xué)中，通過(guò)講述達(dá)爾文等生物學(xué)家的傳記故事引入科學(xué)史教育，可以有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的興趣，以加深他們對(duì)科學(xué)探究的理解。在講授進(jìn)化論的過(guò)程中，教師可以通過(guò)詳細(xì)介紹達(dá)爾文的生平和他的《物種起源》的寫(xiě)作背景，讓學(xué)生了解達(dá)爾文是如何通過(guò)不懈的努力和廣泛的觀察，提出自然選擇學(xué)說(shuō)的。達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島的旅行經(jīng)歷和他對(duì)動(dòng)植物的細(xì)致觀察，學(xué)生能夠體會(huì)到科學(xué)研究的實(shí)際操作和思維過(guò)程，認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅需要靈感，更需要長(zhǎng)期的觀察、記錄和分析。此外，教師還可以引入其他生物學(xué)家的傳記故事，如孟德?tīng)柕耐愣箤?shí)驗(yàn)和巴斯德的細(xì)菌學(xué)研究，這些具體的科學(xué)史案例，使學(xué)生更直觀地理解科學(xué)研究的步驟和方法。傳記故事中的細(xì)節(jié)，如孟德?tīng)栐谛薜涝夯▓@中進(jìn)行的雜交實(shí)驗(yàn)，以及巴斯德如何通過(guò)精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和反復(fù)驗(yàn)證，最終證實(shí)了細(xì)菌的存在。這些都能使學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)理論的同時(shí)，深刻理解科學(xué)家們是如何通過(guò)科學(xué)方法和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度取得突破的。

結(jié)合生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容，教師可以將這些科學(xué)家的傳記故事與實(shí)際課程有機(jī)結(jié)合，使科學(xué)史教育更具針對(duì)性和實(shí)效性，在講授遺傳學(xué)時(shí)，可以通過(guò)詳細(xì)介紹孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生了解基因分離和獨(dú)立分配定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。學(xué)生在學(xué)習(xí)微生物學(xué)時(shí)，可以通過(guò)巴斯德的實(shí)驗(yàn)，明白科學(xué)研究對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、控制變量和數(shù)據(jù)分析的要求。

（二）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中結(jié)合孟德?tīng)柾愣箤?shí)驗(yàn)等科學(xué)史案例

在高中生物學(xué)教學(xué)中，將孟德?tīng)柕耐愣箤?shí)驗(yàn)等科學(xué)史案例結(jié)合到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以顯著增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)原理和科學(xué)研究方法的理解。在遺傳學(xué)的教學(xué)中，教師可以通過(guò)詳細(xì)介紹孟德?tīng)柕耐愣箤?shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程。首先，教師可以講解孟德?tīng)栠x擇豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料的原因，如豌豆具有易于觀察的顯性和隱性性狀，并且繁殖周期短、易于控制授粉過(guò)程等。接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生模擬孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)步驟，從選擇親本、進(jìn)行雜交，到觀察和記錄子代性狀的分離比例，學(xué)生通過(guò)親手操作，能深刻理解基因分離和獨(dú)立分配定律的實(shí)質(zhì)。這種親身體驗(yàn)，學(xué)生不僅能掌握遺傳學(xué)的基本概念，還能體會(huì)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)探究精神。

在講授微生物學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)巴斯德的曲頸瓶實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解細(xì)菌的存在和無(wú)菌技術(shù)的重要性。教師可以首先介紹巴斯德如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)菌在發(fā)酵過(guò)程中的作用，然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，觀察不同條件下培養(yǎng)基的變化，通過(guò)這種方式，學(xué)生能夠直觀地看到微生物的生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程，理解無(wú)菌操作在微生物學(xué)研究中的關(guān)鍵作用。在生態(tài)學(xué)的教學(xué)中，教師可以通過(guò)達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島的觀察研究，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和生態(tài)系統(tǒng)分析，學(xué)生通過(guò)觀察和記錄不同環(huán)境條件下生物種群的變化，能更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和生物多樣性的意義。

（三）利用發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等歷史重大生物學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行討論課

在高中生物學(xué)教學(xué)中，利用發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等歷史重大生物學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行討論課，可以有效深化學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的理解。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)生物學(xué)的一項(xiàng)重大突破，由沃森和克里克于1953年提出。教師可以通過(guò)詳細(xì)講解這一發(fā)現(xiàn)的歷史背景、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)的深遠(yuǎn)影響，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入討論。首先，教師可以介紹沃森和克里克如何利用羅莎琳德·富蘭克林的X射線衍射圖像及其他前期研究成果，提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。接著，通過(guò)分組討論的形式，學(xué)生可以探討這一發(fā)現(xiàn)如何解決了當(dāng)時(shí)遺傳學(xué)中的一些核心問(wèn)題，例如遺傳信息的傳遞機(jī)制。討論中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生分析DNA結(jié)構(gòu)的雙螺旋形狀如何實(shí)現(xiàn)了信息的存儲(chǔ)和復(fù)制，從而促進(jìn)他們對(duì)遺傳信息傳遞的深入理解。這種討論不僅幫助學(xué)生掌握生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和批判性分析能力。

在討論課中，教師還可以設(shè)置一些情境問(wèn)題，讓學(xué)生思考和討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)的具體影響。例如，教師可以詢問(wèn)學(xué)生，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)如何促進(jìn)了基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如PCR技術(shù)和基因編輯技術(shù)。通過(guò)討論這些問(wèn)題，學(xué)生能更清楚地理解DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)如何引領(lǐng)了分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，如何改變了醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。此外，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行角色扮演活動(dòng)，模擬沃森和克里克的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和學(xué)術(shù)討論，增強(qiáng)課堂的互動(dòng)性和趣味性。這種討論課的方式不僅能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，還能提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在這種富有歷史背景和實(shí)際應(yīng)用的討論中，學(xué)生不僅能加深對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，還能從中獲得科學(xué)探索的樂(lè)趣和成就感，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和科研提供寶貴的啟示。

（四）設(shè)計(jì)以進(jìn)化論發(fā)展歷程為主題的科學(xué)史專(zhuān)題研究項(xiàng)目

在高中生物學(xué)教學(xué)中，設(shè)計(jì)以進(jìn)化論發(fā)展歷程為主題的科學(xué)史專(zhuān)題研究項(xiàng)目，能深刻增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化理論的理解和興趣。進(jìn)化論是生物學(xué)的核心理論之一，其發(fā)展歷程充滿了科學(xué)家的創(chuàng)新思維和不懈努力。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)題研究，探索從早期的生物進(jìn)化思想到現(xiàn)代進(jìn)化理論的演變過(guò)程。首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生研究達(dá)爾文的進(jìn)化論提出背景，包括他在加拉帕戈斯群島的觀察經(jīng)歷及《物種起源》的撰寫(xiě)過(guò)程。學(xué)生可以通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，了解達(dá)爾文如何提出自然選擇的概念，并分析這一理論對(duì)生物學(xué)及其他科學(xué)領(lǐng)域的重大影響。通過(guò)制作報(bào)告或海報(bào)，學(xué)生不僅能深入了解達(dá)爾文的理論，還能學(xué)習(xí)如何進(jìn)行科學(xué)研究和展示。

教師可以將研究項(xiàng)目擴(kuò)展到現(xiàn)代進(jìn)化理論的發(fā)展，例如現(xiàn)代合成理論的形成過(guò)程。學(xué)生可以探討20世紀(jì)中葉，如何將遺傳學(xué)、古生物學(xué)和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科的研究成果融入進(jìn)化論，從而形成現(xiàn)代合成理論。研究項(xiàng)目可以包括對(duì)主要科學(xué)家如辛普森、艾爾德里奇和戈?duì)柕率┟芴氐呢暙I(xiàn)進(jìn)行深入分析，了解他們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)證據(jù)整合推動(dòng)進(jìn)化理論的完善，學(xué)生還可以探討現(xiàn)代技術(shù)如分子生物學(xué)和基因組學(xué)對(duì)進(jìn)化理論的支持和拓展。研究這些科學(xué)家的工作，學(xué)生能理解科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)演進(jìn)及多學(xué)科合作的重要性，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)并展示他們自己的研究成果，例如制作關(guān)于進(jìn)化論發(fā)展的時(shí)間線、模擬科學(xué)家討論的情境或創(chuàng)作與進(jìn)化論相關(guān)的多媒體展示。

三、結(jié)束語(yǔ)

在高中生物學(xué)教學(xué)中融入生物科學(xué)史教育，不僅能豐富課程內(nèi)容，還能深化學(xué)生對(duì)生物學(xué)的理解。通過(guò)講述達(dá)爾文等生物學(xué)家的傳記、結(jié)合經(jīng)典實(shí)驗(yàn)案例、討論重大生物學(xué)發(fā)現(xiàn)以及設(shè)計(jì)專(zhuān)題研究項(xiàng)目，教師能將科學(xué)史的學(xué)習(xí)與生物學(xué)的核心概念緊密結(jié)合。這種綜合性教學(xué)策略不僅幫助學(xué)生掌握生物學(xué)理論，還激發(fā)他們的探究興趣，提升批判性思維能力和科研素養(yǎng)。生物科學(xué)史教育使學(xué)生能全面理解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和背景，認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的演變與科學(xué)家的努力密不可分，從而更好地激勵(lì)他們?cè)谖磥?lái)的學(xué)習(xí)和研究中不斷探索和創(chuàng)新?？傊?，通過(guò)有效滲透科學(xué)史教育，教師能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)，為他們未來(lái)的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王劍鋒.生物科學(xué)史在高中生物教學(xué)中的育人作用分析[J].求知導(dǎo)刊，2021（34）：6-7.