高中生物学中科学史的教育及其应用

席存瑞

摘要：生物科学史教育的学习，不仅让学生知道“科学”是一个知识的逐渐形成过程，而且为学生的学习探究提供了范例，让学生逐渐形成科学的探究思维。

关键词：生物科学史教育 探究性学习 课程资源

现行高中生物学新课标以“倡导探究性学习”作为课程理念和生物学课程改革的突破点。那么如何开展行之有效的“探究性学习”呢？本文就生物科学史教育在“探究性学习”中的优势做一阐述。

1.进行生物科学史教育的重要意义

探究性学习的目的不仅是为了让学生通过类似于科学家探究活动而获取科学知识，更重要的是在这个过程中让学生学习科学的方法和技能及科学的思维模式，形成科学的观点，树立科学的精神，即重在培养学生的科学素养。开展生物科学史教育确实有助于提高学生的学习兴趣、有利于学生对知识的理解，而且在一定程度上提高学生的科学探究能力、信息搜索能力等。总之，通过开展生物科学史教育有利于学生理解科学的本质，有助于学生科学素养的提高，有助于学生的全面发展。

在现有的教学时间及条件下，用科学探究的方式设计全部教学内容是不现实的，而我们现行的高中教材中的科学史教育基本上渗透于每一节的内容，它是对科学发现及研究过程的再现，可让学生较直观地在潜移默化中掌握科学的探究过程，即观察现象—提出问题—做出假设—查找证据—总结规律—构建理。如孟德尔的两大遗传定律的发现、酶的发现、生长素的发现、光合作用的发现，以及DNA是遗传物质的证据，基因在染色体上等都是探究性学习的最好范例。

生物史教育以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充满哲理的素材，它在激发学生的学习兴趣、加强对生物学的理解、掌握生物学思想、开发生物学思维、培养科学意识和品质、扩大学生的视野等方面都有着十分重要的意义。因此，生物史课程资源的运用应该成为生物教学中落实科学素养教育的重要方法。生物科学史教育的学习，不仅让学生知道“科学”是一个知识的逐渐形成过程，而且为学生的探究式学习提供了范例，让学生拥有了科学的探究思维品质。

2.生物科学史教育使学生形成“探究性学习”中的优势

要让学生拥有探究性学习的思维过程，就必须让学生首先拥有探究性思维的意识和理念。而生物科学史的学习过程，正好再现了这一系列思维过程，让学生可初步“依葫芦画瓢”式的形式创新探究的思维模式。如遇到一个事实现象：（1）如何通过观察发现问题端倪，提出什么样的问题；（2）如何通过推论、分析，找出解决问题的方向，做出假设；（3）如何通过制订实验计划来收集素材，并实施计划，得出实验结论；（4）如何对其实验结论的正确性进行验证和评价交流。

学生只有在这种思维品质的指导下，才能谈得上“探究性学习”。生物科学史教学再现了知识的发生过程，变结论式教学为过程式教学。通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现，可以让学生体验生物学知识的形式过程，从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这样的教学既传授了知识，又培养了学生的“探究性”科学思维。生物科学史中有众多科学家对生命世界探索的精彩片段。良好的生物科学史的教学，应该是从中选择了恰当的材料，运用了恰当的手段，达到了最佳教学效果，让学生似乎身临其境，从而获得众多启示的教学。例如：新教材对《基因在染色体上》一节的教学设计就体现了萨顿和摩尔根两位科学家分别应用“类比推理”和“演绎推理”的科学思维，最终把抽象的“基因”具象地定位到了染色体上，从而把原来教材“基因的载体是染色体”结论式教学变为探究性教学，教师可充分利用好该节内容，培养学生的探究性学习思维。

3.如何进行生物科学史教学

在现行的高中生物教册中涉及的生物科学史内容大约有50多项，分别出现在正文、小体字和课外读中。正文中科学史内容教材设计严密而周到，让学生初步拥有了探究性思维倾向。而小体字和课外读中的史实可以作为课外验证性实验，教师在说明该科学史实的实验原理及实验结果的前提下，然后让学生各自“模拟”出实验的具体思维过程，再现知识的发生过程，变结论式教学为过程式教学。还可利用生物学家的生平和事迹，对学生进行科学精神和价值观的教育。如“多利”羊的克隆是“无性生殖”一节的课外读材料。教师可列出下列提示性问题：（1）什么是克隆？……学生自己查找。（2）克隆多利羊的原理是什么？……细胞的全能性。（3）克隆为什么属于无性生殖？……没有生殖细胞的两两结合。（4）三只母羊与多利的诞生各有什么作用？……指提供去核的卵细胞的羊、提供体细胞核的羊和提供子宫的羊。（5）多利羊与那只羊的遗传性几乎相同？为什么？（6）克隆多利羊有什么意义？然后让学生查找相关的问题关键词，并设计出克隆羊的生产过程，这样可让学生在积极兴趣的指引下，以“课外读”题材为蓝图，模拟出“多利羊”的产生实验过程，从而有利于学生探究性思维的形成。当然小体字和课外读中的材料也可以作为拓展实验由教师设计编写成实验课题让学生来完成。

综上所述，生物史课程资源的运用应该成为生物教学中落实科学素养教育的重要方法。以生物发展史资料为材料，根据核心概念产生和发展的过程，沿着科学家研究的足迹重新走一遍，将科学家的实验研究转变为学生的探究过程，引导学生由一系列问题的逐步解决，去体会概念的建构过程，进而使学生弄清楚概念的来龙去脉，同时尝试根据自己的理解和思考重新建构核心概念，最终达到对核心概念的深入理解，对正文中的可结合知识点做到精讲，让学生深刻地领会科学实验的层层思维推理过程，为学生形成探究思维打下基础。生物史教育以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充满哲理的素材，它在激发学生的学习兴趣、加强对生物学的理解、掌握生物学思想、开发生物学思维、培养科学意识和品质、扩大学生的视野等方面都有着十分重要的意义。