淺談在高中生物教學中滲透科學史的問題與思考

陳敏 范峻馳

摘要：生物學是一門實驗科學，所有生物學概念的得出均來自嚴謹的科學實驗。學生在學習生物學知識的同時，對于科學史的學習也非常重要。因此，筆者依據相關理論知識，結合自身教學經歷，就“高中生物教學中滲透科學史”中存在的問題提出幾點思考。

關鍵詞：高中生物教學；科學史；問題與思考

在生物學核心概念的學習過程中，學生時常提出這樣的問題：這個概念從哪里來？又是如何得出的？這就反映出科學史在生物教學中的重要性，因為它不僅回答了“概念是什么”的問題，更重要的是還回答了“概念怎么來”的問題，既能夠讓學生“知其然”，又能“知其所以然”。在生物教學中滲透科學史，不僅是新課標的要求，更是實際教學中的迫切需求。但是，經過筆者對無錫地區十多所高中的科學史教學情況的調查，發現主要存在以下幾個問題：

一、 課時限制了教學進度

目前，大多數學校由于課時的限制以及教學計劃的安排，一周僅有2節生物課，而通常一學期要完成一整本教材的教學，這就導致教師對于科學史的介紹往往只能一帶而過，甚至絕口不提，直接給出概念讓學生記憶。長此以往，不僅會削減學生學習生物學概念的積極性，也會導致學生養成不愛思考、被動接受的不良習慣。

針對課時安排的問題，教師不可能在每個生物學概念的教學中都滲透科學史，但這不應該成為忽略科學史教學的原因。尤其是教材中已經呈現的科學史材料，對于學生理解核心概念尤為重要。正所謂“磨刀不誤砍柴工”，與其之后反復強調，讓學生被動記憶，倒不如最初就讓學生深刻理解，形成長期記憶，這遠比機械記憶效果要好得多。

二、 教材中的科學史不夠詳實

目前教材限于篇幅的限制，關于生物科學史的介紹較少，有些也不是很詳細。而部分教師在科學史的教學中，只是把教材上的內容作簡單介紹，往往收效甚微。例如，DNA分子的結構一節，沃森從威爾金斯展示的DNA的衍射圖譜中，推算出DNA分子呈螺旋結構，他們是如何推算的？為什么推算出是雙螺旋或者三螺旋？二人構建模型的過程當中，堿基位于螺旋外部的模型為何被否定？這些都是教材中沒有交代的。

針對以上的問題，教師可以查閱相關資料，在科學史教學中做適當地補充與拓展，幫助學生更好地理解生物學概念的同時，又能培養學生縝密嚴謹的思維方式，一舉兩得。

但是，對于科學史的補充與拓展需要有針對性，并且要有一定的聯系，不能只是簡單地介紹，教師應該把科學史的內容前后聯系起來，環環相扣，切不可讓科學史教學流于形式，疏于內容。

例如，在驗證DNA是遺傳物質的科學實驗中，教師需要適當補充實驗的背景：當時有許多人認為蛋白質是遺傳物質，原因是蛋白質種類繁多，而核酸種類較少，不滿足生物遺傳物質的多樣性；但是蛋白質性質不穩定，過熱、過酸、過堿的環境下容易變性，不符合遺傳物質較為穩定的特性。因此才有了格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡思的實驗。

三、 教學中未能體現科學過程的不易

在生物科學史上，幾乎每一項成果都經歷了無數次的失敗和無數次的反復嘗試，這其中往往凝聚著一代人甚至幾代人的不懈努力，最終才得以建立完整的概念體系。而有些教師在教學過程中，卻輕描淡寫，把科學研究講成看似很容易的事情，這對于學生把握科學本質是不利的。

教師在科學史的教學中，既要講解科學家所得出的結論，更要介紹科學探究的過程和結論的來之不易。因此，對于那些在科學探究中出現偏差和錯誤的科學史，教師也應該適當介紹，并且闡述它對于后來的科學家得出正確結論的重要影響和積極意義，讓學生體會到科學研究的艱辛與困苦，明確從事科學事業需要持之以恒的毅力以及堅持不懈的努力，才有可能成功。例如，在“孟德爾的豌豆雜交實驗”一節內容中，重點毫無疑問應該放在孟德爾科學的研究方法、選材的合理性、提出合理假說與驗證過程的科學性以及他身上所體現出來的持之以恒的精神。但是有些教師在教學中，為了滲透科學史，大肆講解孟德爾作為一名修道士，是如何從自己種豌豆的愛好中開展自己的科學實驗的，這樣一來反而本末倒置，把應該詳細講解的內容簡單化了；再比如說“細胞學說的建立”一節，便凝聚了施萊登和施旺長期以來的努力成果，除此之外，關于細胞學說的修正，是后人魏爾肖做出的貢獻，像這些課本上簡單介紹的內容，教師可以做適當地講解，讓學生感受到科學精神的偉大之處。

四、 教學中未能幫助學生建立正確的科學觀

在實際教學中，教師對于科學家的貢獻和地位、科學結論的評價都應該力求公正客觀，而部分教師在教學過程中往往存在自身的主觀因素，如此，教學的權威性得不到保障，也不利于學生形成正確的科學觀。

例如，“促胰液素的發現”這一節內容中，教材中對于沃泰默的評價是囿于定論，這一評價未免有失偏頗。其實，沃泰默善于從實驗現象中歸納總結出結論，只是由于當時學術界的普遍認知有限，在大環境下，他已經完全尊重實驗現象，并盡可能修正了他的結論，而有些教師在講解時卻說沃泰默思維局限，不具備科學探索精神等等，這其實是沒有任何道理的。況且在此之后斯他林和貝利斯得出正確結論的過程中，沃泰默的論文對于二人也有所啟發，應該說沃泰默只是限于科學條件限制以及學術界的大環境，從而導致他得出了錯誤的結論，但對于后人依然有積極意義，不應該全盤否定。

另外，對于正在發展中的一些生物學理論，例如現代生物進化理論中，關于中性基因突變和自然選擇的作用之間的關系等，教師應該做適當地引導，鼓勵學生大膽提出質疑，不要認為課堂上所學的內容全然都是真理，要讓學生認同科學觀念始終存在爭論，科學一直在發展中，等待他們去挖掘和修正。

參考文獻：

[1]王國慶，翟林.2017.高中生物學教學中滲透科學史的幾點建議[M].生物學教學，42（1）：21-23.

作者簡介：陳敏，范峻馳，江蘇省無錫市，江蘇省梅村高級中學。