高中生物教学中如何指导学生学习生物科学史

鹤壁市第一中学   刘凤姣

【摘  要】生物科学史是人类从古至今对生命研究的历史，作为教学活动中的优秀素材，里面蕴藏着科学家从事科学研究所采用的研究方式、方法、思维以及科学态度和科学思想，是培养学生思维能力、创造能力和科学素养的良好素材，这也是新课改的重要目的。

【关键词】生物科学史   科学研究    人文精神

【正  文】

普通高中新课程改革倡导自主、合作、探究的学习方式，新课改教材很好的诠释了重视生物科学史学习的重要性。人教版高中生物教材中有关生物科学史的内容仅在必修教材中就有22处，提及的科学家将近60位，呈现形式多样，有：“科学家访谈”、“科学史话”、“科学前沿”、“科学家的故事”、“资料分析”等。《普通高中生物课程标准（实验）》在“教学实施建议”的第六点明确提出——要注重生物科学史的学习，并特别说明“对于《标准》中没有列出来的其他生物科学史也应注意引用”。

美国著名的科学家萨顿说过：“一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具，无论有形或无形，由一系列任务创造出来，以解决他们遇到的某些问题。每种工具和方法都是人类智慧的结晶。” 但是，在教学中，很多教师并没有意识到它的重要性，一般的做法是“蜻蜓点水式”的一带而过或直接让学生自学，没有充分发挥生物科学史的实际价值，更谈不上对这部分材料的深度挖掘及延伸强化了。本文从在教学中教师怎样指导学生学习生物科学史进行以下几个方面阐述。

一、作为课堂导入引子，激发学生学习兴趣

课堂是学生学习的场所，是学生思维成长与发展的原野。教育学家杜威曾指出：“最重要的态度是能养成继续学习的欲望。”课前导入作为课堂教学的第一个环节就显得尤为重要，如果一节课在一开始就引发了学生强烈的求知欲望，无疑是一个良好的开始。

例如，在学习《伴性遗传》这节中，如果我们一开始就讲伴性遗传的概念以及遗传方式、特点，这样的课堂绝对是枯燥乏味，哈欠连连的，但如果我们以红绿色盲的发现——道尔顿的故事或英国皇室病的故事引入，可以提高学生对该节内容的关注度，激发继续探究的兴趣，要比教师直接讲伴X隐性遗传的特点要好的多，通过学习该部分知识，教师还可以引导学生思考：在生活中如果碰上这样的问题，应该怎样避免色盲患者的发生。这样也就水到渠成的把科学与生活联系了起来，学生的知识也得到了巩固与升华。同时，通过这些故事，教师还可以使学生体会到科学来源于生活，处处留心皆学问，以陶冶学生的科学情操。

二、作为实验探究支架，培养科学研究思维

生物学是一门重视探究能力培养的学科，但各个学校的硬件设施不一样，实验教学在教学中的体现也是参差不齐。从最近几年的高考趋势来看，实验占的比重越来越大，考试形式多样化，更侧重于考察学生对实验的分析和理解运用，怎样提高学生的科学实验思维就显得尤为重要。

普通高中生物教材中有很多科学家进行科学研究的实例，如何运用这些材料并让学生充分领会科学家的思维方式是一个值得重视和探究的问题。

必修二中孟德尔的两大遗传定律是教学和学生学习的一大重点和难点，教学中，如果我们一开始先以介绍孟德尔的生平事迹开始，不但可以拉近学生与科学家的距离，降低学生“高不可攀”的眼光，也可以使学生意识到，科学不分社会贵贱，只要你勤观察、勤思考，每个人都有成为科学家的潜质。然后再从孟德尔进行豌豆杂交实验的科学研究方法——假说演绎法的过程开始学习，在此过程中，适时提出问题，以问题串的方式引领学生重温科学家的探索之路，边探索边思考“为什么选用豌豆作为实验材料？”、“豌豆的杂交实验我们应该怎么进行？”等问题，整个过程犹如每个学生身临其境一样，这种感受远比我们教师直接介绍带来的情感丰富度要大。通过这样的学习，再碰见类似实验探究问题，学生既能用严谨科学的态度去分析解决问题，又能从科学家的身上真正体会到“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”的内涵。

三、课堂中适时引用科学史，加强人文精神教育

人文教育的核心是人文精神，人文精神的核心是尊重生命、热爱自然。生物学是一门来源于大自然的学科，无论是我们在进行实验时对各种生物的关心爱护，还是在显微镜下看到的奇妙的生物世界，还是在科学家探索生命本质过程中锲而不舍、敢于质疑、勇于探索的精神，还是在日益严重的环境问题上体现的人与自然的生态理念，生物学作为研究生命现象的自然科学，处处洋溢着其所特有的人文精神，是我们进行人文教育的特有素材。

必修二教材“DNA分子的结构”一节中，教材用了大量的篇幅来讲述美国生物学家沃森和英国物理学家克里克构建DNA双螺旋结构模型的故事。如果在教学中教师仅仅只告诉学生教材第49页DNA分子结构的3个特点，这显然是大大不够的，浪费了教材提供给我们的优秀史例。故事里沃森和克里克他们以威尔金斯和其同事富兰克林的X射线衍射图谱和数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构，他们尝试了很多种模型构建，虽然都失败了，但他们始终相信彼此，互相帮助，永不放弃，直到他们从奥地利生物化学家查哥夫那得到DNA碱基中的数量关系，改变了碱基的配对方式，才成功构建了人类历史上第一个DNA双螺旋架构模型，标志着分子生物学时代的到来。

我一直认为，教育现场的教育故事所蕴含的教育力量，要比我们自我阅读所蕴含的教育力量更直接、更富有冲击力。教材中里类似这样的故事还有很多，如果教师能够在课堂上适当的引用并启发，可以在丰富学生视野、充实学生知识的同时，体会科学家求真务实、协同合作、勇于探索、敢于质疑、开拓创新的科学素养和人文精神。这些故事带来的成效不一定能够体现在学生的学习成绩上，但是，长期坚持这样的人文主义教育，不断完善学生的人格，洗涤学生的心灵，升华学生的情感，这不正是新课程改革的目的吗？不正是21世纪社会对人才的要求吗？

四、教师应注重科学史料再加工，培养科学创新精神

德国教育学家第斯多惠曾说：“不称职的教师强迫学生接受真知，一个优秀的教师则教学生主动寻求真知。” 

人教版必修一 《光合作用的探究历程》一节并不只是简单的科学史教育，里面蕴含着众多科学家二百多年光合作用奥妙探究过程的心血和智慧。蕴含着科学探究的一般方法，是培养学生科学探究方法和科学思维、培养学生实践能力和创新精神的好素材。所以对本节内容的再加工和深度开发，既是对新课改基本理念的体现，也为培养学生的科学素养奠定基础，同时也符合高考突出考查实验能力和科学探究能力的要求。

在教学中，该部分内容教师可以先介绍公元前3世纪，亚里士多德的结论和1648年比利时科学家海尔蒙特的柳树实验，引导学生发现问题：影响植物生长的除了土壤、水还有什么？英国科学家普利斯特利的实验证明了植物可以更新空气，该实验有何成功之处？为什么重复这个实验不一定成功？如何改进？荷兰科学家英格豪斯在前人的基础上对实验做了哪些改进？他证实了光合作用需要光以后，光能又到哪里去了？根据梅耶的推理，光能转化成化学能储存起来，那化学能储存在什么物质中？等等。在问题的驱动下，才有深入探究的动力。这些问题学生并不难回答，但这时要题醒学生，在科学发展中，人们并不知道问题的正确答案，所谓的回答充其量只能算是假说、推测，它的正确性还需要实验去验证。在设计实验的时候，教师要一方面要让学生学习科学家当初是怎么做的，一方面要引导学生讨论为什么科学家眼这么做，目的是什么？还要对实验进行评价、完善，并告诉学生，科学处于不断发展变化中，要用发展的观点去看问题。教师还要积极鼓励和帮助学生去完成相关实验，锻炼学生的动手能力，学生在学习和讨论中领悟科学家们的科学探究方法，再发现，再创作，在发现与创新中不断进步。

五、重视课堂的延伸，注重科学与生活的联系

生物学是探索生命的科学，科学来源于生活之中，很多生命现象都能够引发我们对生命的感悟，教师如果在科学史教学中适时加以启发和引导，可以让学生既学习了生物学知识又感悟了生命的价值和意义，从而更加热爱生活，珍惜生命，达到陶冶情操、塑造品格、培养科学的人生观和价值观的情感教学目标。

在学习完“酶的特性”后，可联系目前市场上常见加酶洗衣粉的原理及使用方法；知道了“细胞的癌变”原因和机理，怎么来预防癌症？围绕“植物激素的应用”引出生产上常见植物生长调节剂的使用；因为“细胞的全能性”，我们知道了植物组织培养在花卉栽培、药材培育及医学上器官移植等上的应用，等等，类似的例子还有很多很多，课堂中适时融入这些知识，既巩固了学生所学，又开拓了学生视野，促进学生健康成长，更好的服务社会。

生物科学史教育在高中教学中的作用越来越大，在课堂上的地位也逐渐增大。大量教育实践表明：科学史教育不是可有可无的存在，也不仅仅是科学教育的装饰，而是科学教育不可缺少的一部分。如何以生物科学史为传播载体，以课堂教学为平台，体现生物学知识价值的多元化，将科学与人文、社会、生活联系起来，对于一线教育工作者，可谓任重而道远。

参考文献：

[1] 张仁玉. 高中生物科学史教学现状学研究[J]. 北京大学教育评论，2009（5）.

[2] 刘恩山、汪忠. 普通高中生物课程标准（实验）解读[M]. 南京：江苏教育出版社，2004.

[3] 杨旭. 巧用科学史，创造理性而生动的课堂[J].中学生物学，2015,02.