浅析生物科学史在生物教学中的应用策略

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　　摘 要：生物科学史是一种非常宝贵的生物课程资源，学生学习生物科学史可以沿着科学家探索生物世界的道路，体会科学家研究的思维，理解科学的本质和科学研究方法，学习科学家献身于科学的精神。本文结合平时的生物教学实践从在引言中的应用、在新课学习过程中的应用、在课后作业、生活实践中的应用等三方面探讨了如何在生物教学中利用生物科学史提升学生的科学素养及知识迁移能力。
　　关键词：生物教学；生物科学史；应用策略；迁移能力
　　“学习生物科学史能够使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的学科素养是很有意义的。”这是中学生物课程标准明确提出的要求。通过阅读教材后，我们可以发现生物课程中科学史贯穿其始终，同时，在内容编写上按照人类认识自然的规律，由浅到深、由知识到应用的方式逐步展开。因此，如果教师们能在课堂教学中合理利用好科学史，这可以大大地提高课堂效率。本人结合自己平时的生物课堂教学实践经验，来谈谈生物科学史在课堂教学中的应用策略。
　　一、 激发兴趣，调动学习积极性——在引言中的应用
　　著名的教育学家叶圣陶指出：“教师不仅要教，而且要导。”这就要求教师要注重导课，需精心设计引言。引言很关键，合理有趣的引言可以引起学生的注意，特别是一些情境、故事易激发学生学习的兴趣，进而调动学生学习的积极性，营造起一个良好的课堂教学氛围，最终可以提高课堂的教学效率和质量。而科学家的事迹及科学史本身就富有故事性，如一些感动心扉的科学事迹、趣味横生的科学逸事、鬼斧神工的科学方法、唇枪舌箭的科学争论、代代流传的科学警句、引人感叹的科学进展、令人展望的科学前景等等都可以充分地激发学生的求知欲，为学习新课作下铺垫。如在学习《性别决定与伴性遗传》时，教师可以通过以下的生物科学史来引入，如“在圣诞节前夕，18世纪英国著名化学家兼物理学家道尔顿买了一件礼物——一双‘棕灰色’的袜子送给妈妈。妈妈看到这双袜子后，觉得袜子的颜色太鲜艳，就对道尔顿说：‘你买的这双樱桃红色的袜子，让我怎么穿呢？’道尔顿听后非常奇怪，妈妈为什么说袜子是樱桃红色的？买的袜子是棕灰色的。道尔顿疑惑不解，去问了弟弟和周围的人，除了弟弟的说法和他相同以外，被问的其他人都认为袜子是樱桃红色。道尔顿对这件小事很好奇，经过认真分析比较，发现他与弟弟的色觉和别人都不同，发现自己和弟弟都是色盲。道尔顿虽然不是生物学家和医学家，却成了第一个发现色盲症的人，也是第一个被发现的色盲症患者。为此他写了篇论文《论色盲》，成为世界上第一个提出色盲问题的人。后来，人们为了纪念他，又把色盲症称为道尔顿症。”听完道尔顿的有关故事，学生们充满了好奇，接着教师设疑“为什么道尔顿和他的弟弟都患色盲？那色盲基因是从哪遗传来的？遗传特点是怎样的？”学生急于想知道其中的原因，这样就很顺利地利用学生对科学家的故事的好奇将学生引入课堂探究的过程中。生物是一门和实际紧密联系的学科，可以用生物科学史作引言还有很多很多。
　　二、 培养探究能力，提升科学素养——在新课学习过程中的应用
　　美国著名科学家萨顿说过“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，由一系列人物创造出来，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。”由此可见，科学史中的内容反映了科学家们探究的过程及用到的科学方法，利用生物科学史中的材料作为生物课堂教学中探究性学习的资料既能够作为理解科学探究、掌握科学方法的范例，也是培养学生探究能力的重要手段，更是提升学生科学素养的基础。但是利用科学史教学时如果只是让学生对科学家研究科学的过程有个了解，学生是很难真正理解科学的本质。我们要在课堂上重新展示生物学家的实验设计和操作过程，让学生模拟生物学家当时的探究情境，追寻着生物学家的足迹亲身体验实验探究的过程，这有助于学生掌握实验设计的一般思路和方法，养成正确的科学态度，在实践中逐渐养成科学探究的能力，从而達到科学素养教育的目的。
　　例如在进行孟德尔定律的《第一节 分离定律》教学时，可以采用这样的教学思路：（一）展示一对相对性状的杂交实验过程（二）设疑：为什么子一代中只出现一种亲本性状：紫色？而F2为什么会出现性状分离而且性状分离比是3∶1？（三）引出孟德尔对该实验现象的解释：按边给出假设边让学生模拟过程。（四）设疑：孟德尔对该实验现象的解释是否合理？我们必须还要通过其他杂交方式加以证明。（五）引出对分离现象解释的验证——测交实验。（六）最后归纳出孟德尔基因分离定律的实质。（七）介绍孟德尔基因分离定律在实践中的应用。通过模拟孟德尔关于一对基因分离定律的探究情境，分析基因分离定律的发展过程，可以让学生归纳总结出科学探究的一般程序“实验——发现问题——作出假设——实验验证——归纳总结形成理论——应用”。在进行孟德尔定律的《第二节 自由组合定律》教学时，学生也完全可以按这样的科学探究过程进行，先尝试单因子杂交实验的设计，然后尝试两对相对性状的杂交过程。在尝试过程中，学生不仅可以准确地掌握科学知识，还能领悟到科学精神——科学家坚持不懈的精神。作为学生，学习也一样要坚持不懈，即使遇到挫折也要正确面对，因为每一次的科学发现都是在经历过无数次的挫折的见证下才成功的，由此可见，科学史是学生们学习的活生生教材。
　　三、 巩固知识，注重知识迁移——在课后作业、生活实践中的应用
　　教师要注重对学生知识的巩固和迁移。知识的巩固是学生掌握知识过程中的重要环节，既是积累知识，应用知识的前提，也是进一步学习新知识的准备。知识的巩固，需要通过长时记忆来实现的。那如何能让学生有效地并能长时间地掌握知识呢？教材内容编写上按照人类认识自然的规律，由浅到深、由知识到应用的方式逐步展开的，有些是按科学史的发展过程来进行的。教师可以让学生以生物科学史的发展顺序为线索主线，构建本节课的知识体序，这样使知识更加形象化而且思路更加清晰，有利于加深学生的印象，落实课堂知识。如《植物激素调节》第一课时《生长素的发现过程》这节内容的学习，学生可以按生长素的发现过程构建概念图，不仅可以牢牢地掌握知识，学生还能培养归纳总结的能力。内容如下： 　　1880年，达尔文父子实验：感光部位在幼苗尖端，弯曲部位在幼苗尖端下面。
　　1913年，波森和詹森实验：有化学物质由尖端产生，并向下传递。1926年，温特实验：苗尖端中确实存在一种能促进生长的化学物质，并命名为生长素。
　　20世纪30年代，郭葛实验：生长素的本质是吲哚乙酸
　　而上述的这些实验还可诱发学生自主探索，拓展学生思维，如波森和詹森实验的结论可诱发学生设疑：生长素只能由苗尖端向下运输吗？由温特实验可以设想：在单侧光的照射下，幼苗为什么会向光弯曲？是因为向光侧的生长素被分解了？还是因为生长素有向光侧向背光侧运输？这样知识从一个问题或情境迁移到新的问题中，既可以体现从旧知识迁移到新知识的过程，也可以培养学生从被动接受知识迁移到主动探索知识的能力，而生物科学史始终是作为迁移的基础。课后，教师可以设计一些与科学发展过程相关的习题，实现能力的迁移，也可以联系实际，继续探讨所学的知识在现实生活的应用、发展状况，如生长素的生理作用到无籽番茄的培育等实现知识、能力的进一步迁移。
　　生物科学史的研究就像生物科学研究本身一样充满了兴趣和困难但又显示其必要性，因此，科学史是一门充满生命力的科学，也是一本培养学生科学素养的生动教材。如果能合理有效地利用生物科学史，不仅仅体现在本文中提及的可以激起学生的兴趣，调动学习积极性和可以有效地培养学生探究能力，提升学生的科学素养及知识迁移能力，还有着其他重要的作用，如可以让学生获得人文精神熏陶等，因此尽可能地将生物科学史的学习融入生物教学中。利用科学史进行生物教学有着其特有的优势，但它还有一定的不足：從学生方面考虑，利用生物科学史教学会增加学生的学习负担；从教师方面来讲，也会增加很大的负担，如教材中提供的关于教材中某一问题有关的科学史的研究远远不能满足课堂的需要，需要教师花大量的时间去查询。因此教师在处理教材中的生物科学史内容时，是使学生真正感受到生物科学史的价值，教师就需要不断进行理论学习，教学中不断地实践。
　　参考文献：
　　[1]刘恩山，汪忠，等.生物课程标准（实验）解读[M].南京：江苏教育出版社，2004（3）.
　　[2]韩建恒.探究式课堂教学中有效提问的原则[J].新视角，2008（7）.
　　[3]刘盛.高中生物教学中渗透生物科学史教育的基本策略[J].吉林教育，2009（7）：107.
　　作者简介：
　　戚杏珠，浙江省乐清市，浙江省乐清市大荆中学。
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