试析多角度的生物科学史教学主线设计

郑云桓　丁奕然

摘 要 围绕以科学史为课堂教学主线的设计思路，从多角度设计出相应的教学主线，用案例探究其对生物课堂教学的意义。

关键词 科学史 教学主线 思维 方法 精神

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

近年来，随着我国教育改革事业的不断发展和深入，将科学史纳入到中小学科学课程教学中，以期促进学生对科学本质的理解，帮助学生形成正确的科学本质观，从而培养学生的科学精神和创新能力，已成为一个重大的教育研究课题。从教学意义上来看，科学史教学可以培养学生的探究思维、转变学习方式和勇于质疑的精神等多方面的优势，但是这对教师自身的科学史素养必然提出了巨大要求。此外“仅利用科学史提高学习兴趣，强化科学知识的传授”是当今生物科学史教育中常出现的弊病。所以科学史教学方法的改进成为了当今教育教学研究的不足之处。

与此同时，课堂主线教学因其在实际教学过程中的优良效果，也成为了正在兴起的热点研究方向。教师若以科学史教育作为课堂教学的主线，要根据学生的特点和教学目标的要求，将科学史进行合理而精密的加工，形成一条流畅且高效的课堂教学主线。正如黄凤珍对教学主线的一点阐释中所说的：生命科学史是生物学家思维与智慧的结晶，教学过程中教师可以根据教学需求，对科学史进行增、减或重组，设计一条历史线。

1 掌握和运用科学方法

每一个生物科学史上的重大发现，背后都或多或少蕴藏着科学家科学探究的一般方法。教师若将这种科学方法巧妙地提炼出来，穿针引线地附着在科学史的课堂教学主线上，将会是学生领悟科学思维的有力帮手。在实际教学过程中，教师可以以提出问题的形式，让学生自主归纳、探究，以调动学生学习的积极性，使学生使每一位学生都以一名科学家的身份去思考、分析和解决问题，从而在这个过程中掌握和运用科学的探究方法。

例如在学习“能量之源——光与光合作用”这堂课时，结合“光合作用的发现”的科学史教学主线，以科学史的发展过程为纵向教学主线，去了解：科学探究从植物建造自身的原料来源到植物与空气的关系，到植物更新污浊空气的条件再到光能去哪儿，最后到O2的来源探究（图1）。这一步步环环相扣，可以使学生理解科学发现并不是一蹴而就，而是经过了长时间的积累与努力的过程。同时教师以科学探究的一般方法为横向教学主线，使学生能够直观地感受到提出问题、作出假设、实验验证和得出结论的一般科学探究方法，在详细理解科学家实验探究的设计思路的过程中，又能培养分析、推理、归纳等科学思维能力。

2 培养科学思维

生物科学史的发展历程并不是一帆风顺的，在解决历史问题的过程中会遇到许多困难。在处理具体问题时，需要的不仅是一般的严谨、稳妥的科学探究方法，更要的是精妙、合理的科学思维。例如学习孟德尔遗传定律时所用到“假说演绎”的思维，达尔文建立自然选择学说时科学与推论的思维等。每一次科学思维的转变是科学家们智慧的结晶，也是一个个生物学难题的突破口。教师以此为主线进行课堂教学设计，能方便学生培养起创新的科学思维。

如在学习“基因在染色体上“这一堂课时，很多学生对于萨顿的假说中，运用到的类比推理法往往难以理解。教师可以设置一条教学主线，通过对比基因和染色体在稳定性、体细胞中、配子中以及形成配子时，各方面行为的相似之处，即基因和染色体行为存在着明显的平行关系，来帮助学生更加清晰地认识科学思维的转变是怎样在科学上实际运用的。由此，萨顿推断出基因是由染色体携带，并从亲代传递给下一代的，从而在此基础上才能够方便科学家们研究出基因到的本质（图2）。

3 树立正确的科学精神

过于单点的科学史较少，易给学生造成科学的探究是简易、轻松的过程。过于美化单个科学家的历史贡献，易让学生造成误解，忽视团队合作的重要性。不客观地评价历史，忽视对科学史上错误理论的理性和反思评价，则不利于学生培养敢于质疑、探索创新精神的培养。其实一个个的假说发展为学说，加上理论的一次次更正，展示了生命科学形成的历史。这既是生命产生和进化的历史，也是生命科学产生和发展的过程轮廓。科学史的理论结果不是一蹴而就的，也不是毫无争议的，一个正确、合理并能够广泛被人们所接受的科学理论，必然是要通过不断地修正和完善才得出的。

只有用怀疑的眼光去看待科学理论，以一颗敢于质疑、善于探索的心去发现，这样生物科学才能不断地向前发展。教师应该给予学生这样的科学精神培养。那如何将这种科学精神在实际教学中有效地传递给学生呢？例如，在讲授“DNA是遗传物质”这一堂课中，教师将发现“DNA是遗传物质”的历史进程作为一条修正完善的科学史课堂教学主线（图3），让学生既可以客观、辩证地看待科学史，又能领悟科学结论不断修正完善的过程，培养起学生质疑、创新的科学精神。

课堂教学主线的设计能够使师生的联系更加紧密，而科学史便是其中的一座桥梁。经过研究实践这样的教学设计切实可行，方便了学生去掌握知识、提高生物科学素养。而教师作为教学的引导者更应该通过多角度去设计这座桥梁，培养学生的生物科学素质，使学生能够真正地热爱生命科学，投身于生命科学研究的事业中去。

参考文献：

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[4] 黄凤珍.课堂教学主线设计的几个要素[J].生物学通报，2012（5）：17-19.endprint