浅析在高中生物教学中科学史的合理运用

崔浩前 郑若絮 何珊珊

摘要：生命科学史一定程度上反映生物学发展的过程，在高中课堂上的使用有着积极的作用，与此同时也要正确合理地运用才能发挥其最大的意义

关键词：高中生物教学 科学史 运用

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2018）06-0202-02

生物学这门科学主要探究的是生物的生命现象以及它们的活动规律。描述性的生物学是古代的特点，近代的实验性生物学再到现如今的生物学，生物学科前进的脚步一直没有停止。那么这一过程中许多科研工作者不断地探索生物世界的奥秘，形成了生命科学史。“描述生命科学的产生和发展历程，并且以科学史中的重要的史实资料来引导学生学习他们的思维和方法，学习他们进行科学研究的逻辑性，同时珍惜在当时的社会背景下他们的创造性劳动成果”这是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》（以下简称《纲要》）对其的要求和定义。生物教材中的生命科学史的合理运用具有重要意义。

一、进行有效的科学方法教育

在科学史中，科学家的实验原理和探究方法蕴含着科学方法，学生无论是阅读还是模拟都会潜移默化地得到启发和思考。细胞学说的发现正是不断总结前人的观点，不断创新的结果。这才使其并称为19世纪自然学科的三大发现之一。DNA结构的发现是生物学发展历程中的里程碑，人们从细胞的角度向内推展到分子的层次。DNA结构的发现也不是一蹴而就的，每一次都是对前人推断的验证后再继续推测。而由物理学家提供的DNA衍射图谱，才发现DNA双螺旋结构的分子模型。这种学科之间交叉借鉴学习的案例在科学史上是比较常见的。通过这样的史实使学生产生深刻的体会。

二、感受科学家生平，培养学生科学探究精神

高中生物教材中科学史的内容都具有一定的时间长度，比如孟德尔的豌豆杂交实验历经12年才得出只有他自己认同的遗传规律，在35年之后才被人们所认同，因此他被人们誉为“遗传学之父”。这是一种真正的科研精神。比如被誉为“杂交水稻之父”的袁隆平教授做了三千多个杂交组合实验，即使结果失败了，依然不放弃找寻天然特殊的性状，这种执著追求的精神足以让学生认识到科学成果并不是轻易得来的，是要付出无数的辛劳，经过长期的科学实验才得到的。一段段科学史的讲述让学生在学习生物学知识的同时感受到科学家追求真理的精神。

三、认知正确知识脉络，有助于理解生物学知识

人类获取信息内容和加工与其经验有关，根据已具备的经验和一定的学习策略来获取有用的信息并进行加工。学习这一思维过程具有主动性和创造性的特点，在高中生物教材科学史的内容的安排上就是按照学科的知识脉络，能让学生高效有序地学习知识，这正是運用了认知心理学的观点。比如说必修的重点内容——光合作用，教科书用了很长的篇幅记述了光合作用的整个探究历程，18世纪普里斯特利通过实验发现植物可以更新空气，一直到卡尔文循环探明光合作用的暗反应，期间许许多多个实验形成了一个清晰明了的知识脉络展现在学生面前。如果没有生物科学史的话，学生对光合作用的整个过程只是简单的死记硬背，并不是学习性的理解和记忆。所以在学科教学中，对科学史中的知识脉络和逻辑关系一定要进行深层次的发掘。

四、培养学生的理性思维

生命科学史中表现丰富的就是理性思维，高中阶段我们发现有很多这样的材料，如萨顿的假说、摩尔根关于基因位于染色体上的证明和噬菌体侵染细菌的实验等。每一段科学史，在让同学们感受到科学家追求真理的求知态度以外，也对学生的理性思维和科学探究精神有一定的启发作用。在科学史讲解运用上，注意学生之间的交流讨论，亲自提出问题，搜集信息，作出假设进一步探究，在得到本学科的知识以外还能培养理性思维的习惯和积极向上的态度。实践才是检验真理的唯一标准，任何一个概念理论的来源都是通过客观的实验探究得来的，可能每一次的进步很小，但是通过积累和改进就会慢慢汇集成有影响的观点。科学史的最初问题也培养了学生认真思考的好习惯，例如70岁的达尔文对植物的向光性产生了好奇心，再比如摩尔根对突然出现的白眼果蝇产生疑问等等，每个客观存在的事实就是一个闪光点，好奇心驱使着一批又一批研究者进行实践探究。学生在这一过程中逐渐培养了多方面的理性思维能力。

科学史的意义有很多，都是在正确使用的前提下才会产生，所以对于科学史的使用应该注意以下几点：

1.准确寻找教育目标

虽然生物科学史的有益之处很多，但是如何处理科学史的内容呢？首先要学会选择，有些生命科学史可能是教学的辅助资料，不需要浪费时间去讲解，而有些比如孟德尔的豌豆杂交实验，教学目的不仅仅是分离定律和自由组合定律，引导学生对实验中孟德尔的逻辑和思维的关注才是重点。其次，科学史蕴含着很多科学方法，比如实验法、观察法、类比推理和数学模型法等等，我们不可能在一节课的时间上让学生了解全部方法，应有目的地选取典型的、有代表性的科学方法进行放大和渗透，根据知识内容，对这种科学方法进行分析，了解应该达到何种教育目标层次，而不是一味地为了达到目标去加深难度，加重学生学业负担，顾此失彼。科学方法教育的目标明确了，老师也能有的放矢，课堂的效率也就提高了。

2.善于质疑提问，防止固化思维

在运用生物科学史的课堂上，学生必然会进行探究，这时候就可以遵循以往的探究的顺序教学，但不是固化思维地去探究，可以改变一些顺序，重点强调某一部分，也可以弱化某一特点，充分启发学生的思维，组内合作、小组讨论、师生交流等等都是可以采取的措施。与此同时一定要引导学生提出问题，勇于质疑，多问自己一个为什么。在生命科学史中科学家质疑的例子有很多，例如在生物的进化的学习中，博物学家拉马克提出了质疑，他并不相信“神创论”，提出自己的三个观点：生物是不断进化的、获得性遗传和用进废退。包括学生熟知的达尔文也是做了类似的事，出版了《物种起源》，反对唯心主义以及物种不变论。所以在教学中质疑精神一定要存在，教师应积极鼓励学生去质疑，这样才能发现问题，接着就要去努力解决问题，这会极大程度地激发学生的学习能力。这些操作的目的都是让学生真切地去感知科学研究，去进行真正的科学方法教育，避免了思维僵化的讲授式课堂。

3.客观评价科学史

生物科学史中有很多理论都是不断完善的结果，所以可能一些理论起始并不是完全正确的，比如光合作用中普利斯特利的证明、遗传学中融合遗传的观点等等，教师一定要将其理论的时代背景和技术条件介绍好，指导学生对科学家的结果进行客观公正的评价，假如真的是错误的思想理论，也不要以点概面，理性面对错误，正确成熟的理论观点都是通过不断纠错改正逐步形成的。所以客观公正的评价尤为重要。

总之，生命科学史的运用在高中生物教学中至关重要，如何发挥它的作用是每一名教师应该去思考的。在教学中，选取正确的科学史，深层次挖掘其内在的科学方法，高效地运用，这样才能培养学生理性思维能力、创新能力等，真正地发挥学校育人的功能。

参考文献：

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责任编辑：孙瑶