以“生長素的發現”為例淺談科學史教學

歐陽瓊云

摘 要：高中生物新課程實施過程中非常重視生物科學史的教育，但是也有一些研究者發現，在科學史教學中也存在一些值得關注的問題，如目標單一、大材小用，拔高拓寬、加重負擔，材料粗放、教學吃力，理解偏頗、評論失當等。如何進行科學史的有效教學，以“生長素的發現”為例，淺談科學史教學的幾點看法。

關鍵詞：科學發展史教學;導入設計;探究過程

生命科學史揭示了科學家思考和解決生物學問題的思想歷程，展示了人們的合作過程，揭示了各種思想的碰撞和論爭過程，展示了科學家的科學態度和科學精神。教材中引入科學史的目的是促使學生更深刻地理解知識的發生過程，理解和掌握生命科學研究的基本思路和基本方法。重視和做好科學發展史的教學對學生學好生物學知識、提高生物學素養、培養創新精神和實踐能力具有重要意義。

生長素是科學家通過植物向光性的探究發現的第一種植物激素。新課標人教版高中生物必修3教材第3章第1節以生長素發現的歷史為線索，選取幾個關鍵科學史實進行組織，以引導學生體驗科學家的探索過程以及科學知識的發現過程，并引導學生領悟科學家是怎樣發現問題，尋找證據，并在嚴密推理的前提下做出合理的假設，又是如何設計嚴密的實驗對假設進行驗證。下面就以“生長素的發現”為例，淺談科學史教學的幾點看法。

一、導入設計貴在“新奇”

俗話說：“良好的開端是成功的一半。”在教學論中，教學的第一步是激發學生的興趣和學習動機。教學的藝術不在于傳授本領，而在于喚醒、激勵、鼓舞。在本節課一開始，我就聲情并茂地講述“上周，在我住的宿舍樓發生一起墜樓事件，太慘了，粉身碎骨啊！”學生一個個睜大了雙眼互相打聽，“多好的一盆植物啊，主人太懶了，把它放在窗臺上就沒再管它，它一天天往外伸，終于義無反顧的投身樓下”。講到這里學生終于恍然大悟，開始討論那盆植物為什么會自己“跳樓”。新穎、巧妙、獨特的導入可以誘發學生積極的思維，激發學生的學習熱情，使學生迅速充滿激情地投入到課堂中。

二、探究過程貴在“自主”

生長素的發現，教材中列出了四位代表性的科學家達爾文、詹森、拜爾、溫特的實驗。該怎樣讓學生動起來呢？課前我印發四位科學家的探究學案，主要包括幾個問題：

1.科學家要證明什么問題？

2.科學家做出了什么假設？

3.科學家的實驗設計思路是什么？

4.記錄的實驗結果是什么？得到什么結論？

讓學生分成達爾文組、詹森組、拜爾組、溫特組進行實驗設計和探究，課上采取了PK法，全班分成四個小組進行較量，每組推出一名代表發言，如果進行不下去或錯誤本組成員可及時補充更正，如果本組無法進行下去，他組可搶答。事實證明，只要把課堂還給學生，學生就會給你帶來很多驚喜。每一組學生都分析得頭頭是道，并能在書本實驗的基礎上補充對照實驗，使實驗更嚴密。

三、探究過程貴在“清晰”

1.用合適的過渡語幫助學生理清科學家的思路

在備課過程中，我查閱大量的資料，對各位科學家的實驗進行了詳細的分析，試圖找出思維過程。科學史教學中應注意使用不著痕跡的過渡語。巧妙的、水到渠成般的過渡不僅能給人以藝術上的享受，更重要的是能幫助學生理清知識脈絡，從整體上加深其對知識的理解。

在學生興致勃勃地猜測植物“跳樓”的種種原因時，教師適時質疑“怎么證明光導致了植物的彎曲生長”，在證明了光是植物彎曲生長的外因后，教師提出，“達爾文在實驗過程中發現尖端只有幾個毫米，在生長彎曲中基本沒有變化，倒是尖端以下的部位明顯生長彎曲，所以生長彎曲的部位是尖端以下一端，那尖端是不是沒有作用呢？”順利過渡到達爾文第二個實驗證明彎曲生長與尖端也有關。之后，教師順理成章地提出：“既然彎曲生長跟尖端及尖端以下部位都有關，那么光照是通過影響哪個部位使植物彎曲生長的”順利引入達爾文的第三個實驗：探究胚芽鞘的感光部位。在達爾文提出兩個推論后，教師提出“怎么證明下部生長是因為尖端產生了某種物質影響到下部的生長”過渡到詹森的實驗，證明了達爾文的第一個推論。接著教師提出“為什么會彎曲生長，背光側生長為什么比向光側生長快，怎么證明你們的假設？水到渠成地導入拜爾的實驗。詹森、拜爾的實驗初步證明了尖端確實產生了某種物質，這種物質在下部分布不均勻導致了彎曲生長。教師接著過渡“這種物質真的就是化學物質嗎？如果真的是化學物質我們應該可以收集到，有什么辦法可以收集到，并證明就是化學物質？”從而過渡到溫特的實驗。

2.利用圖解總結發現歷程，幫助學生理清思路

四、課堂小結貴在“有效”

課前就把學生分成達爾文組、詹森組、拜爾組、溫特組，印發探究學案讓學生把自己置身于19世紀，像科學家那樣去思考、去探究。課堂小結時，讓每組代表四位科學家談一談他們對生長素發現的主要貢獻，每組派一個發言人，組內其他成員補充，其他組成員可以質疑。通過這種方式調動學生的積極性，主動去歸納總結知識，每位學生都躍躍欲試。

參考文獻：

譚永平.高中生物科學史教學中的問題及其對策.教育科學論壇，2011（12）.

？誗編輯 李建軍