在高中生物教学中进行科学史的应用探究

陈欢能

(浙江省三门中学 317100)

生物学的学习不是单纯让学生掌握生物概念和知识点,在教学的过程中教师应该引导学生理解科学发现的过程,做到论从史出.生物是一门以生命活动规律为研究对象的科学，生物科学史不仅是生物的发展史，同时也是生物研究和发现的历史，通过生物科学史的应用，可以让学生在生物学家的基础上进行生物知识的探究，掌握生物的本质以及研究方法，感受科学家孜孜不倦的专研精神，从而达到提升学生的生物学科素养，培养学生的优秀品格的目的.

一、灵活运用科学史，激发学生学习兴趣

布卢姆曾说：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣.”我国孔子也认为：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者.”兴趣是学生进行学习和探究的主要动力，可以有效的促进学生的学习积极性，让学生系统而深入的掌握所学知识.通过生物科学史为学生创设有趣的情境，可以让学生置身于情境中，精力集中的进行思考，从而让学生保持稳定的兴趣，拥有强烈的探究欲，以发现生物知识的意义.

例如，在植物激素的教学中，教师先给学生简述一下生长素的发现：我们知道，植物都具有一定的向光性，这在生活中极为常见，比如向日葵总是向着太阳，这个现象最早被达尔文发现，达尔文最初发现金丝雀虉草幼苗在房间内总是向有太阳光的方向弯曲，这就引起了达尔文的好奇，于是将部分幼苗的顶芽用锡箔包住，将部分幼苗的顶芽切去，之后，这些幼苗便不会向光弯曲，这就是植物的“向光性”.达尔文在1880年的论文中进行了这样的描写“当金丝雀虉草幼苗暴露于单侧光时，某些影响由上部传到下部，因而引起后者发生弯曲.只是幼苗的顶端能接受光的刺激，当把幼苗尖端遮光时，则不发生弯曲”.于是达尔文猜测可能是植物的顶芽具有让植物向光的物质，那么，这种物质是否存在呢，是什么物质呢？通过生物科学史可以有效的激发学生的好奇心，提高学生的兴趣，教师让学生想一下有关生活中植物的向光性，在教学中进行生物科学史的应用，可以将科学与生活联系起来，提高学生的兴趣，让学生注意力集中的进行问题的探寻，培养学生的观察和想象能力，让学生体验学习和探究的乐趣，从而提升学生情感与态度，促进学生的学习效率.

二、巧妙运用科学史，培养学生探究方法

科学史教学有利于短时间内让学生了解各个科学家运用的不同方法，从而对比研究，认识到当时的技术及社会因素是制约科学发展的重要原因.生物的科学史并不是一帆风顺的，不同的科学家对问题有不同的探究方法，这些方法不仅是科学的结晶，同时也是进行生物研究的重要途径.教师要巧妙的运用科学史，让学生将科学家的研究思路和方法运用到生物知识的探究中去，培养学生的探究方法，让学生的思维更加的灵活.

比如在进行遗传内容教学的时候，教师可以引入遗传物质的科学史：最早的时候，孟德尔通过对豌豆杂交实验现象的分析，进行了猜想和假设：生物的性状由遗传因子决定，并且生物的遗传因子成对存在，互相独立；遗传因子具有“显隐性”关系；遗传因子在配子的过程中分离，而在受精过程中随机结合，从而建立起新的成对关系.孟德尔的假设奠定了遗传学的基础，随后萨顿进一步提出假说：基因在染色体上，同时二者行为上存在平行关系.摩尔根通过果蝇实验，对果蝇的性别和眼色的遗传性状进行分析，首次将具体的基因定位在X染色体上.随着新的科学技术的发展和应用，1944年艾佛里等人通过实验证明了DNA是主要遗传物质，同时也是染色体的主要成分之一，奠定了遗传学的基础.孟德尔发现遗传因子是在没有任何先进仪器的条件下进行的，通过豌豆的性状进行假设，从而运用科学的方法进行验证，科学家简单、巧妙的实验，精准、完善的假设让学生惊叹不已，同时也启发了学生的思维，对学生形成科学的探究方法，严谨的逻辑思维具有积极的作用.

生物科学史是前人探究生物学知识的过程史，一般要经历提出问题、做出假设、设计可行的实验方案、实施实验方案等过程.通过生物科学史的应用，可以让学生感受生物科学家是如何发现问题，如何进行分析，最后如何去解决问题，让学生养成科学的研究态度，掌握生物学的方法和技能，提升学生的思维能力，养成良好的品格，这样更有利于学生生物学科素养的发展.

三、正确运用科学史，培养学生科学精神

在生物教学中进行科学史的应用，不仅是让学生了解科学家的故事和生物的研究发展历史，更重要的是对学生的一种素质培养，通过生物科学史让学生感受科学家的思想、品格、态度以及精神，陶冶学生的情操，完善学生的人格，培养学生正确的人生观、道德观和价值观.科学研究自身的特点决定了科学家具有诚实、无功利、持久不息的探索精神和品质.正确的运用科学史，可以促进学生各项素养的全面发展，培养学生的科学精神.

1.质疑的精神

爱因斯坦曾说：“提出一个问题比解决一个问题更重要.” 质疑的精神是进行科学探究的前提，也是科学发现的起点，没有质疑就没有科学的进步.同样在生物的学习中，学生也要具有质疑的精神，这样才更让学生更有探究的动力，对生物学知识进行深入的研究.比如在进行激素调节教学的时候，教师可以应用一下促胰液素的发现科学史：沃泰默最早通过实验发现，将稀盐酸注入狗的小肠腔能引起胰腺分泌胰液，即使是剔除了该段小肠的神经，实验仍然可以促进胰液分泌，而将盐酸注入到小狗的血液中则没有上述现象，他认为这是一种神经反射，当时的学术界也都是这样认为的.但是贝利斯和斯塔林在这个问题上却不这样认为，经过一系列的实验，终于发现了人体激素的存在.

质疑的精神对于提升学生的自主学习能力，促进学生的思维发展也具有重要的作用，教师要通过生物科学史引导学生在进行学习的过程中，多问几个为什么，多进行合理的假设，从而培养学生质疑的意识，带领学生走人科学的世界.

2.探究精神

科学的研究是枯燥的，同时也需要足够的细致，科学家大都具有探幽入微的专研精神，对任何不同于以往的细节都要进行慎重的思考和反复的实验.亚里士多德曾说：“最初偏离真理毫厘，到头来就会谬之千里.”一个细微的差别，可能会让科学家与成功失之交臂，通过科学史让学生掌握细微的探究精神，更有利于培养学生细心观察生活、发现知识的内涵.比如在进行细胞有关内容学习的时候，教师可以引入诺贝尔奖得主克劳德分离细胞的实验的例子：当时许多科学家认为细胞就是一个整体，没有必要进行碾碎和分离，对克劳德进行冷嘲热讽.然而，克劳德却认为细胞具有许多功能，一定还有很多没有发现的微小组织，对细胞进行分离，更有助于探究细胞的各项功能，从而进行细致的探究，并且发明了超速离心机对细胞进行分离，发现了内质网等细胞器，开创了细胞学说的先河.

探究的精神是学生获取知识的有效途径，不仅可以为学生提供广泛的学习思路，同时也能提升学生的探究能力，对问题能够进行多方面的分析，通过类比、迁移等方法，找出解决问题的途径，进行学习方法的优化，从而提升学生的学习效率，促进学生各项素养的发展.

3.坚持不懈的精神

“卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠.”生物的学习也是一个长期的过程，并非一日而成，这就要学生拥有热情、耐心和坚持不懈的品质，在学习的过程中勇于克服困难和挫折，持之以恒的进行探究，才能达到成功的彼岸.教师可以在植物光合作用教学的时候，引入光合作用的科学史，从1648年荷尔蒙特的柳树增重实验开始，先后经过普利斯特里、豪斯、塞你比尔等科学家的实验和论证，直到1941年鲁宾用含有18O的水进行标记实验，才弄清楚了光合作用的过程.让学生感受300年间科学家长期不懈的探究，对真理进行孜孜不倦追求的精神，从而培养学生坚持的精神，让学生拥有刚强的毅力，这样更有利于学生持之以恒的学习和探究，培养学生实事求是、孜孜不倦的精神，促进学生素质的发展.

在高中生物教学中进行科学史的应用，有机的将学生的学习过程和生物理论产生的过程与方法结合起来，既可以提升学生对生物学的认识水平，也能让学生产生知识的认同感，效果要好于直接让学生记忆科学结论，也比给学生进行知识灌输更能培养学生的创造能力.科学史和教学过程的结合其实也是学生进行知识主动探究的过程，是沿着科学家思维进行分析和实验的过程，引导学生获得正确的方法，掌握丰富的知识，促使学生的各项素质的全面提升.

综上所述，在高中生物教学中进行生物科学史的应用，不仅是让学生掌握生物知识，也有效的提高了学生的方法与过程，用科学的思维去进行知识的探索，用质疑的精神去学习，并具有提出问题、进行假设，而后解决问题的能力，加强学生知识技术与生活之间的联系，培养学生情感与价值态度，帮助学生树立社会责任感，促进学生生物学科核心素养的发展.

参考文献：

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