淺談生物學史與初中生物課堂教學

李明志

摘 要：生物學史在生物教材中篇幅不多，卻是對學生進行科學教育必不可少的，其中蘊含著大量有關(guān)科學家如何看待和思考事物的經(jīng)過，充滿著科學精神和科學研究的方法。如何將這些內(nèi)容有效運用到課堂教學中，來提高學生的生物科學素養(yǎng)，應引起教師的足夠重視。

關(guān)鍵詞：生物學史；教學；方法

生物學史是生物科學產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，其中包含大量的科學家的故事和研究事例。生物學史在課堂教學中不僅是簡單描述的過程，而應凸顯出其內(nèi)在價值，使之成為提高學生生物科學素養(yǎng)的途徑和手段。

一、認識生物學史重要性

達爾文年輕時作為博物學者進行了長達五年的環(huán)球科學考察，歷盡千辛萬苦，經(jīng)過大量觀察與研究，最終寫出《物種起源》這一劃時代的著作，其中的進化論思想被譽為19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一；孟德爾曾經(jīng)在大學進修自然科學和數(shù)學，回到修道院后種植豌豆并潛心研究了八年，運用數(shù)學統(tǒng)計方法分析豌豆雜交實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律；昆蟲學家法布爾歷經(jīng)幾十年艱苦研究昆蟲的生長和發(fā)育，寫成《昆蟲記》這一集趣味和知識于一身的書籍。將這些生物學史例運用到課堂教學之中，不僅能激發(fā)學生對生物學知識的求知欲，更能促進學生對知識的理解，并在生物學家的探索過程中開拓思維提高創(chuàng)造能力。

現(xiàn)行人教版初中生物學教材中有關(guān)生物學史的研究事例和故事很多，被提到的生物學家就有28位之多，這些都是可供使用的生物學史素材。課堂教學中教授生物學史，能使學生感受科學發(fā)現(xiàn)的真實過程，遠比單純地告訴學生現(xiàn)成的結(jié)論更有助于學生思維的培養(yǎng)。教師應善于整理和收集包含在教材中的生物學史素材，發(fā)揮生物學史在傳授知識、培養(yǎng)能力以及情感態(tài)度價值觀的形成方面的重要作用。

二、課堂教學中應用生物學史的方法

課堂教學中根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標，適時適量地引入生物學史進行教學，能收到比較好的教學效果。

1.利用生物學史材料，合理創(chuàng)設(shè)教學情境

生物學家探索研究過程中有很多生動有趣的精彩故事，用這些內(nèi)容來創(chuàng)設(shè)新課情境，引入教學課題，能激發(fā)學生的學習興趣，誘發(fā)學生的求知欲。教師也可以借助生物學史例，在其他環(huán)節(jié)引出要學習的新概念，不斷點撥學生在學習中遇到的疑問，引發(fā)學生的積極思考。

例如，在“人類的起源”一課中，先講北京猿人頭蓋骨的發(fā)現(xiàn)，能有效調(diào)動學生學習的積極性。在“食物中的營養(yǎng)物質(zhì)”中先講述維生素C與壞血病的材料，更能讓學生體會營養(yǎng)物質(zhì)對人體的重要性。在“基因的顯性和隱形”中講述科學家道爾頓與色盲的發(fā)現(xiàn)過程，能引起學生的注意，調(diào)動學生的學習興趣再學習知識更容易讓學生接受。

2.利用生物學史，培養(yǎng)學生的科學思維

在科學研究中，每一個發(fā)現(xiàn)幾乎都經(jīng)歷了科學家嚴密的實驗，細致的觀察分析，縝密的推理驗證過程。教學中，教師可以引導學生以問題為起點，反思前人認識問題和解決問題的思路與方法，從前人設(shè)計實驗的過程中學到科學研究的方法，經(jīng)歷這樣的過程不僅能加深學生對知識的理解，而且可以促進學生思維能力的提高。

例如，可以這樣引導學生去分析巴斯德的“鵝頸瓶”實驗：提出問題（肉湯腐敗的原因）→分析問題，作出假設(shè)（肉湯的腐敗是由細菌造成的）→設(shè)計對照實驗→實施實驗，得出結(jié)論。設(shè)計實驗中對照實驗中變量的控制是實驗成敗的關(guān)鍵。如何實現(xiàn)一組裝置中有細菌，另一組裝置中無細菌，限于當時的條件，是很難解決的問題。巴斯德巧妙利用鵝頸瓶，阻擋了空氣中細菌進入肉湯，使這一問題輕松地解決。學生經(jīng)歷了這樣的探究過程，能更好地理解對照實驗，也提高了思維能力。

3.利用生物史建構(gòu)知識脈絡(luò)層次

科學家所經(jīng)歷的研究過程體現(xiàn)了科學發(fā)展由淺入深的過程，學生的認識規(guī)律也決定了生物教學也要由淺入深。利用生物學史進行教學，引導學生類似科學家那樣一步步觀察分析實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)并解決問題。學生體會到了科學家的思考過程，經(jīng)歷了知識的探索過程，在這個過程中自然而然地接受知識，又能歸納出知識的脈絡(luò)層次。

例如，教材“光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣”中，呈現(xiàn)光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程主要有以下幾個史例：1642年比利時的海爾蒙特做了盆栽柳樹稱重實驗，得出柳樹的重量主要不是來自土壤而是來自于水的推論；1771年英國的普利斯特利所做小白鼠、密閉容器實驗，發(fā)現(xiàn)植物可以更新由于蠟燭燃燒而變渾濁的空氣，間接證明了植物吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣；1778年荷蘭的英格豪斯進一步證明了只有植物的綠色部分在光照下才能吸收二氧化碳釋放氧氣；改編自1864年德國科學家薩克斯的天竺葵葉片遮光實驗，證明了光合作用產(chǎn)生淀粉，并需要光照為條件；改編自1880年恩格爾曼水綿、好氧性菌實驗的金魚藻光照下釋放氣體實驗，證明了光合作用產(chǎn)生氧氣。

通過這些實驗引導學生探究光合作用的原料、產(chǎn)物和條件。再嘗試用光合作用表達式的書寫來貫穿以上五個史例，不僅讓學生學會正確的書寫表達式，還有助于學生理解概念，對知識點掌握得更牢固。

4.利用生物史作為思考題，鞏固所學知識

在學習了概念與知識后的教學評價活動中，出示一些生物學史的問題或習題，培養(yǎng)學生對知識的運用能力，讓學生在訓練中將知識拓展延伸并學會遷移應用，適時反思學習效果，促進學生對知識的理解。

例如，在“植物的生殖”中學習了無性生殖與有性生殖的概念后，可以介紹1996年克隆羊多莉的誕生過程，以及1995年世界上第一例試管嬰兒的誕生，讓學生辨別是利用的有性生殖還是無性生殖，可讓學生深刻理解新概念。再如，講“免疫與計劃免疫”時，疫苗的本質(zhì)學生容易混淆，可以簡述詹納與牛痘疫苗的發(fā)明，可讓學生理解疫苗本質(zhì)從免疫角度看是抗原而非抗體。

生物學史在課堂教學中具有重要的作用，但由于教學時間與教材篇幅等因素的限制，生物學史一般不會成為教材的主體內(nèi)容，多出現(xiàn)在課后的“科學技術(shù)與社會”閱讀模塊中。教師在教學中要依據(jù)具體教學內(nèi)容和教學目標，突出教學重點，考慮學生已有知識和生活經(jīng)驗，恰當選取生物學史例，應用到課堂教學中，提高教學效果。

參考文獻：

[1]張雪群.挖掘生物學史資源，培養(yǎng)學生“六個精神”[J].生物學教學，2011，36（3）：80-81.

[2]林嵐.生物學史進入課堂的方式[J].生物學教學，2004，29（2）：11-12.

編輯 劉瑞彬