生物科學史在生物教學中的價值研究

【摘 要】生物科學史揭示了科學家科學研究的歷程，是人類認識、探索和改造自然的探究史。分析了教師在生物教學中要充分利用生物科學史的趣味性、漸進性、經典性和嚴謹性，激發學生的學習熱情、突破重難點知識，提高探究學習能力，培養科學素養。

【關鍵詞】生物科學史 生物教學 教學價值

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）09B-0111-02

生物科學史全方位地展示了生命科學產生、形成、發展、演變的歷程，它包含著實驗探索、理論形成的科學規律與方法，每個科研成果的背后也蘊涵著科學家偉大的科學精神與人格魅力?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準》中提出：“學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，學習科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神，這對提高學生的科學素養是很有意義的?！痹谏锝虒W過程中，教師應該重視生物科學史的教學，以趣味的科學故事激發學生的學習熱情，以經典的科學實驗幫助學生理解生物學知識和提高探究能力，以科學家嚴謹務實、一絲不茍的科學態度陶冶學生的科學精神，從而實現生物教學的目的。對此，文章從以下四個方面探討生物科學史在生物教學中的教學價值。

一、利用生物科學史的趣味性提高學生的學習興趣，激發其學習熱情

在學習生物科學知識的過程中，很多學生會覺得枯燥乏味，甚至深奧難懂，因而對生物學習缺乏興趣。事實上，生物科學史中不乏逸聞趣事，教師應在課堂上結合教學內容，列舉一些有趣的事例，吸引學生的注意力，提高其學習興趣。愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”，學生對所學知識產生興趣，就會提高其學習的積極性，從而提高學習效率。在生物課堂教學中，教師利用生物科學史導入新課，除了能夠迅速使學生集中注意、激發認知需求外，還能促使學生形成學習期待。例如，在講授細胞結構的知識點時，可以向學生講述英國物理學家和天文學家羅伯特·虎克發現細胞的故事來導入；在講解條件反射知識點時，可以向學生介紹俄國生理學家伊萬·巴甫洛夫通過觀察狗吃食物發現非條件反射的故事等?？梢?，教師應善于收集一些與生物教學有關的故事情節，在課堂上將生物科學史與生物教學巧妙融合，增加生物學知識的趣味性和故事性，從而激發學生的學習熱情，促使其主動學習。

二、利用生物科學史的漸進性理解生物學知識，突破重難點

生物科學史是生命科學研究成果的發現過程，是揭示生命奧秘的過程。在生物教學的過程中，以科學史作為教學材料，能夠順理成章地展現生物科學知識的形成過程，有助于學生全面理解生物學基礎知識，構建完整的知識體系，這也符合學生的認知規律。另外，層層遞進的科學史知識，能夠幫助學生深入地理解生物課堂上的重難點內容。

通過科學史可以全面了解生物科學的具體研究方法和思維方法，從而積累更多的知識經驗，拓展學生的思維空間，提升學生突破重難點知識的綜合能力。例如，在講授高中生物《光合作用》的內容時，教師可將光合作用的發現史貫穿在課堂教學中，如講授光合作用的產物時，可結合1864年德國科學家薩克斯的綠葉遮光實驗來講解；講授光合作用的場所時，可通過1880年德國科學家恩吉爾曼用水綿實驗來講解；講授光反應中氧氣的來源時，可以結合1939年美國科學家魯賓和卡門的氧同位素標記的實驗來講解?？梢?，不同的實驗體現了不同的研究方法和思維方法，可加深學生對單一變量、對照等實驗原則的理解，以及對同位素標記法等科學研究方法的掌握，從而使生物教學的重難點知識得以突破，提高學生解決問題的綜合能力。

三、利用生物科學史的經典性體驗科學過程，提高學生的探究能力

生物科學史中的一些經典實驗，蘊涵著獨特的生物學思維和科學研究方法。利用科學史上的經典實驗進行教學，是培養學生探究學習能力的一個有效措施。在生物科學史課堂中，教師要靈活運用科學史，引用科學史資料來導入新課，創設探究情景、營造探究氛圍，以發散學生思維，提高其科學探究能力。生物科學發展的歷史就是一部科學探究的歷史，在教學中可普及一些科學史的知識，讓學生從中體驗科學探究活動的整個過程。教師把經典的科學探究實驗引入生物課堂，讓學生身臨其境地思考與探索，自主設計實驗方案，感悟科學探究過程，理解科學家發現、探索和解決問題的科學精神。例如，在講授“遺傳定律”的內容時，可以融入奧地利生物學家格里哥·孟德爾經典豌豆實驗的科學史，按照“假設——演繹法”的推理探究模式進行教學，使學生在體驗遺傳規律探究發現的過程中，不斷深化對遺傳定律基礎知識的認識，掌握科學探究的基本方法，提高探究學習的能力?？梢姡處熢谏镎n堂上可以通過具體的科學史實例，讓學生親身體驗科學探究的一般過程，即觀察科學現象——提出科學假設——設計科學實驗——假設的證實或證偽，培養學生的發散思維，提高其探究能力。

四、利用生物科學史的嚴謹性樹立學生的科學觀念，培養其科學素養

科學素養包括兩個層面：一是對知識、情感和技能的掌握程度，二是在原有的基礎上不斷提升自身科學素養的能力。新課程改革的理念倡導轉變學生的學習方式變被動為主動，提倡學生主動參與、勤于動手、樂于探究，注重培養學生搜集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力，全面提高學生的科學素養。學習生物科學史，就是追尋科學家探索生物奧秘的腳步，深入地理解生物科學的本質和科學研究的方法。生物科學史的故事中蘊涵了科學家的科學態度及精神，例如，青霉素的發現是1928年英國細菌學家弗萊明嚴謹不茍、求真務實態度的成果；自然選擇學說的創立是英國生物學家達爾文合理質疑、勇于創新意識的指引；奧地利生物學家格里哥·孟德爾潛心研究了八年的植物雜交實驗，最終總結出重要的孟德爾遺傳規律，也體現出科學研究需要堅持不懈、一絲不茍的科學精神。在課堂教學中，教師應滲透這些生物科學史教育，有助于學生養成科學態度和科學精神，讓學生在理解科學實驗的發展過程中，提高學生發現、探索與解決問題的能力。因此說，科學實驗的嚴謹性滲透在科學史中，能夠幫助學生樹立科學觀念，培養其科學素養。

綜上，生物科學史中蘊涵著科學家對生命世界探索的精彩片段，有效的生物科學史教學應選擇適合的材料、運用恰當的手段，才能達到最佳的教學效果，讓學生身臨其境般地感受和領悟科學探索的過程。生物科學史是一部揭示生命科學發展歷程的探究史，科學史的學習將知識傳授、能力培養和情感態度價值觀的發展等三個方面的教育融合起來，其趣味性能夠激發學生的學習興趣，使學生主動地沿著科學家探索生物奧秘的道路去發現與解決問題，真正理解生物科學的本質，感受生物科學蘊涵的精神，從而培養學生的科學思維方法和科學探究能力，促進學生科學而全面的發展，對培養學生的科學素養具有重要作用。

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（責編 艾 陽）