利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究

包紅燕

【摘?要】科學史是有效培養高中生生物科學素養的重要工具。利用科學史可以幫助高中生充分理解科學本質和現象，有助于其構建知識框架。但我國生物科學史的發展應用較晚，部分高中教師沒有對其產生足夠的認知，與其他學科相比，生物科學史常常被師生忽略。因此，高中教師在生物教學中要進一步挖掘科學史的潛在價值和意義。

【關鍵詞】科學史;高中生物;核心概念建構;策略研究

科學史是聯系人文科學與自然科學之間的橋梁，在高中生物教學中應該受到重視。生物科學史包含很多內容，它一方面涉及重要的科學思維及科學手段，另一方面，涉及科學家勇于探索的精神。近年來，科學史的價值被許多專家予以肯定，但在實際教學過程中，生物教師將教材中的科學史僅僅當作知識點教授給學生，學生沒有充分重視知識形成過程，科學史在生物教學過程中沒有被有效利用。本文主要介紹了利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略方法，并對經典教學案例進行分析。

一、科學史在生物教學中的價值

（一）激發學生學習積極性

利用科學史的相關資料可以成功激發學生的學習積極性。高中生物教師在教學過程中要通過講解生物科學家的歷史小故事、有趣軼事、傳記等內容激發學生興趣。雖然這是比較初級的利用科學史進行教學的方法，但其最容易實現教學目標，也是教師在課堂教學中普遍使用的方法。

例如，在講解“基因在染色體上”這節課時，生物教師一般都會給學生講述雄性白眼果蠅與摩爾根的故事：摩爾根在1910年發現了第一只雄性白眼果蠅，他始終精心照顧這個罕見的小動物。在他第三個孩子出世時，他前往醫院，他妻子第一句話問的竟然是，你的果蠅怎么樣了。

（二）促進學生對生物核心概念的了解

利用科學史的相關資料可以幫助學生了解生物核心概念，教師要仔細分析科學家所提倡的方法，拓展學生視野，提高其認知能力，從而促進學生對生物概念的了解。同上一個概念層次相比，生物教師利用科學史時，不僅是講故事，還需要總結生物學家研究的方法以及核心概念的發展規律。

例如，對于基因自由組合及分離定律而言，在教學過程中，教師不僅需要講解生物歷史故事，還應在此基礎上，引導學生模擬孟德爾的實驗研究過程，熟悉孟德爾在實驗中使用的概率原理、假說-演繹法及數學統計法等。

（三）幫助學生了解科學精神及社會歷史文化

高層次地利用科學史資料，可以使學生從歷史的角度了解到高中生物核心概念的發展以及形成的作用與價值，并且在這個過程中，發揚和繼承生物科學家的精神。

例如，在講解“酶的本質”時，根據當時生物學家研究探索的過程，學生可以大致掌握酶產生的社會背景，也可以充分意識到每個科學知識的誕生都存在著爭論。正因為這些爭論，才可以使學生認識到，生物研究過程要具備百折不撓、堅持不懈的精神。

二、科學史的應用方式

（一）利用科學史創設課堂問題情境

根據高中生物核心概念誕生的歷史進程，教師在教學過程中可以合理地選擇模擬情境，使學生重溫歷史，深刻了解生物學家研究的過程，知曉他們的思想過程及思考模式。這種教學方法不僅可以充分激發學生的求知欲，還可以培養學生的智慧及創造性思維，可以使學生找到核心概念本質，完善自身體系。生物教師在利用科學史資料進行教學時，要使用有趣、科學的語言，巧妙運用任務、問題及懸念等手段引導學生在相應情境中思考。

充分激發學生興趣，是利用科學史進行生物概念核心教學的初級層面，同時也是最容易實現的方面。這種方法一般都應用于新課程的導入，進而介紹生物核心概念誕生的背景或意義。

例如，在教學“形狀遺傳是基因有規律傳遞的結果”這種生物核心概念時，教師應首先引導學生觀察豌豆雜交實驗。然后，可以利用孟德爾生前趣事、做的植物雜交實驗等資料引入新課。這種方式還適合在教學過程中任何時刻使用，可以激發學生對生物學習的興趣。

（二）根據科學史資料，發現研究過程

在利用科學史進行生物教學時，教師可以將生物學家的實驗研究過程轉換為學生的實驗模擬探究過程，指引學生沿著前輩的足跡進行科學實驗探究，運用自身已經掌握的知識與經驗，對科學史資料進行研究分析，營造生物核心概念誕生及發展的環境氛圍，巧用層層設疑的方式，使學生將要探究的問題與自身經驗充分融合，形成學生自己對生物核心概念的理解。

沿著前輩的足跡去探尋生物真理，可以使學生充滿求知欲，積極發現問題、提出假設、進行研究，從而掌握生物核心概念。

三、利用科學史的教學手段

利用科學史資料進行高中生物教學，需要教師從學生實際學習情況出發，在滿足教學目標及教學內容的前提下，選取合理的科學史資料，并將其融入教學內容，指引學生深入了解生物核心概念。這意味著高中生物教師不僅要準備一定量的科學史資料，還需要在教學過程中流露出“歷史感”。因此，教學手段一般分為以下幾個步驟。

第一步：生物教師要對教材上提及的科學史資料及與此相關的科學史資料進行分析、篩查，方便日后在課堂教學中向學生完美呈現。

教材上的科學史資料十分有限，故而教師在進行生物核心概念教學時，部分資料可能無法滿足教學需求。此時，教師應當用各種方法收集相關科學史材料。與此同時，并不是所有科學史資料都適用于課堂教學，也并不是所有學生都適用同一種科學史資料。生物教師要根據具體學習目標及學生實際情況對資料進行嚴格篩查，這就要求生物教師具備大量的科學史材料儲備及篩選資料信息的能力。

第二步：教師要指引學生利用科學史資料，自主發現問題、提出假設、進行研究，最終得出合理結論。

在此種學習過程中，生物教師要把學生當作學習的主體，根據生物核心概念誕生和發展的過程，將生物學家的實驗研究過程轉化為學生的實驗研究過程，指導學生像前輩科學家一樣去研究實驗、積極思考、發現問題并得出結論。

第三步：讓學生模擬及分析生物學家的實驗，對學生進行多方面的評價。評價主要包括教師點評、學生自評及生生互評等。

在生物課堂上不方便進行的實驗，教師可以利用多媒體向學生進行完整呈現，并充分展示生物學家實驗設計及實驗方法。之后，讓學生利用遺傳圖解等方式模擬并分析生物學家實驗研究過程，同時通過教師點評、學生自評及生生互評等評價方式，使學生深刻了解生物核心概念。

第四步：引導學生對生物學家的實驗進行分析、總結，從而形成完整的生物核心概念，領會科學方法與精神。

在生物實際教學過程中，針對不同的生物核心概念，教師應當做出不同的教學設計，對科學史資料進行有選擇的處理。如果教師可以做到運用探究的方式，讓學生模擬生物學家的實驗過程，那么就提倡使用這種方法。但如果教師無法做到，在課堂教學中也可以直接引用科學史資料，讓學生完全知曉歷史發展的事實，對資料進行客觀評價，并理解科學發展過程中每個流程的意義，從而深入了解科學方法與科學本質。

四、結語

將科學史與高中生物教學相結合，是新時期教學改革發展的必經之路。生物教師要對科學史有較多了解，充分挖掘生物科學史的價值和意義，把握教學目標與生物科學史的結合點，利用探究式教學手段，從而使科學史有效促進生物核心概念的建構。

參考文獻：

[1]王希龍.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[J].數理化解題研究，2018（30）.

[2]李秀紅.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[J].中學課程輔導（教師通訊），2017（07）.

[3]蔣一.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[J].新課程導學，2014（35）.

[4]張志杰.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[J].教育觀察（下旬），2014（09）.

[5]葉天晴.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[D].長春：東北師范大學，2011.

[6]楊慶.以促進核心概念學習為主要目的的生物科學史教學策略研究[D].蕪湖市：安徽師范大學，2013.

[7]張志杰.利用科學史促進高中生物核心概念建構的策略研究[J].教育觀察（下半月），2014（09）.

[8]郝鳳霞.中學生物學教學中核心概念教學策略的實踐研究[D].北京：北京師范大學，2011.