让科学发展史走入生物课堂

2018-02-24江苏省丹阳高级中学沃玉峰张美华

新课程教学(电子版) 2018年1期

江苏省丹阳高级中学沃玉峰张美华

中学生物教学担负着向学生传授生物知识、树立辩证唯物主义观点、培养学生多种能力的重任，把科学家探索生命奥秘的史实引入生物学教学，能发挥其独特的教育作用。本文结合笔者的实践初步探讨生物科学发展史在生物学教学中的作用。

一、有助于培养学生学习生物的兴趣

研究表明，科学家对科学的热爱往往源于对科学产生的兴趣，同样，兴趣也是学生学好生物的直接动力。只有学生喜欢，才会肯学，才能学好。教师能抓住学生的心理，在课堂上适时适量地穿插些妙趣横生的有关生物发展史的故事，可以激发学生对生物学习的极大兴趣。如光合作用的探究历程。通过科学史的讲解，把学生带入科学家的研究过程，了解研究的起因、经过、瓶颈与突破，学生的这种代入感，可以激发其学习生物的兴趣。尤其是科学家在研究过程中的争论和思考，更能激发学生的学习热情，如生物膜流动镶嵌模型的构建过程中，两位荷兰科学家的实验测得单分子层的面积恰为红细胞表面的2倍。通过对磷脂分子的描述，问学生为什么磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层？如果把一把磷脂分子放入水中，假设磷脂分子不能浮上来，那磷脂分子如何组合？学生会想出很多种设想，教师可以通过磷脂分子的特性一一解答。师生理性的探讨过程，会让学生积极地思考和讨论，这种学生的亲身体验，比起死记硬背要深刻得多，这也突破了本节课的重点和难点。

二、有助于培养学生良好的科学思维方式

“读史可以明智”，如果剥离开历史而只讲纯粹的生物知识，学生只能掌握一些生物知识，科学思维却得不到发展。科学的发展史就是一部思维的发展史，在生物概念、学说、理论的产生和发展过程中，在生物发现过程中，无不闪烁着生物学家的思维之光。因此，我们在中学生物教学中，要向学生揭示蕴含于其中的生物学家的思维闪光点，联系曲折发展的生物史实，介绍生物学家的研究方法以及他们成功和失败的经验教训。如在讲解孟德尔遗传定律时，讲清孟德尔的发现过程就是科学探究的一般过程，即“发现问题→做出假设→验证假设→得出结论”。正是由于孟德尔先简单后复杂，从研究一对相对性状到研究两对相对性状的科学过程，使得他从万人中脱颖而出，第一个发现了生物的遗传规律，而这种科学的思维正是他成功的主要原因，也是学生思考的典范。

三、有助于培养学生实践和创新的能力

生物学的发展史，就是一部创新史，它的每一个新发现、新理论的形成，都蕴含着科学家的创新活动。中学生物课堂教学中引入生物学史，可以使学生领略科学家们的一系列创造性活动，对培养他们的创新素质将起到重要作用。人类对光合作用的认识可以很好地说明这个问题。1771年，英国科学家普里斯特利通过实验发现植物可以更新空气。1779年，荷兰科学家英格豪斯做普里斯特利的实验时发现只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。1785年，瑞士科学家森尼别发现了空气的组成，明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。1845年，德国科学家梅耶指出植物在进行光合作用时，将光能转换成生物能储存起来。1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明光合作用产生了淀粉。1880年，美国科学家恩格尔曼通过实验证明叶绿体释放氧气，是植物进行光合作用的场所。20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用中释放的氧全部来自水。正是很多科学家找到新的材料，创新了研究思路和研究工具，光合作用的本质才一步步呈现出来，才使问题的认识逐渐接近真理。生物学史展现了真正的富有人情味儿的研究过程，其中蕴含着丰富的创新思想、创新精神，将其引入教学无异会对培养学生的创新能力起到潜移默化的积极作用。

四、有助于培养学生交流与合作的能力

DNA是生物遗传物质的探索，是经过荷兰的格里菲斯、美国的艾弗里和赫尔希、蔡斯的共同努力得出来的。DNA分子结构的研究，沃森和克里克是在物理学家的DNA衍射图象和生物学家碱基种类和数量的帮助下完成的。从这些史料中我们可以看到，科学是全人类的事业和财富，任何一个科学概念的形成，每一个科学定律的建立，所有重大的科学发现，都是经过不同国家的一代乃至几代人的艰苦努力，汇聚和利用了许多人的研究成果才得以完成的。将这部分史料引入课堂，以增强学生的合作意识，培养学生的合作精神，善于与他人相处与交流，尊重他人，信赖他人，建立和谐的人际关系。只有这样，才能在将来的工作环境中发挥更大的作用。