核心素养视角下的高中生物科学史教学探究

成响元

摘 要：现代社会的飞速发展对我国教育教学提出了新的要求，学校教学不再仅仅只是关注知识型人才或者技能型人才的培养，而是更加强调综合型人才的教育培养。随着核心素养的教育思想理念提出，教师认识到了培养学生核心素养的重要性，并且尝试着将其落实到教学实践中。文章以高中阶段的生物科学史教学为例，阐述了高中生物科学史教学的重要价值，并从教学中存在的主要问题着手，探讨了核心素养培养视角下的高中生物科学史教学策略和要点。

关键词：高中生物科学史；核心素养；科学思维；综合能力

核心素养的思想内涵是非常丰富的，不仅包括学生在学习和成长中需要具备的重要能力，同时也包括学生在社会环境下需要形成的正确思想价值观念的多个方面。在教育改革不断深入推进的教育背景下，高中生物教师为了有效落实“立德树人”根本教育任务，应当关注学生各方面综合能力的发展，聚焦核心素养的培养。所以，生物教师有必要在把握学科课程内容和特点的基础上，结合高中生的具体成长状况，坚持核心素养培养的教育思想理念指导，探索高效的生物科学史教学方法[1]。

一、高中生物科学史教学的重要价值

生物教师在给学生讲解学科知识点的过程中，适当引入科学史教学内容，带领学生探索了解科学家的故事和经历，能够有效增强学科教学的吸引力，提升生物学科知识教学效果。在开展生物课堂教学活动过程中，教师使用的教学方法和模式会直接影响整堂课的教学效果，同时也会影响学生对生物学科的学习兴趣。所以，教师应当对生物科学史教学引起重视，在把握课堂教学要点以及教学目标的基础上，将科学史教学内容与生物学科知识点进行有效结合，充分发挥出生物科学史教学的重要作用，能够激发学生学习生物知识的动力，培养学生对生物知识学习的兴趣[2]。

随着教育改革的不断发展，生物科学史在高中生物教学中的教育价值逐渐得到重视，其全面展示了生命科学的产生、形成、发展、演变的过程，蕴含着科学规律和方法，体现了科学家的科学精神，对于学生科学探究精神和科学素养的提升具有积极作用。高中阶段的学生在探索生物科学史知识内容的过程中，能够了解科学家在研究探索过程中使用的各种研究方法和思维，感受到科学家在研究分析过程中展现的优秀品质和钻研精神。将学生的思想情感带入到科学史中，使其亲身感受生物知识探索发现的过程，能够促进学生科学探究思维能力的发展，对学生的核心素养进行培养。让学生认识到现在学习的知识都是前人在反复尝试和不断失败的过程中获得的真理，充分认识到知识的价值，学习和感受科学家勇于钻研、不畏困难的优秀精神品质。

二、高中生物科学史教学现状

（一）学生的学习兴趣不高，缺乏自主探究学习热情

对于部分高中生而言，学习和了解生物科学史知识内容的主要目的是应对高考，其自身对生物科学史的学习兴趣是不高的。虽然部分学生对教師在课堂中讲解的科学故事较为感兴趣，但是并没有对科学史产生进一步探究了解的热情。并且在课堂学习过程中，学生主要是处于被动聆听的地位，几乎不会在课堂中主动向教师提出问题。对于教师布置的相关预习要求，也只有小部分学生会对科学史学习内容进行提前预习，部分学生认为科学史的课前预习是没有必要的，因为在课堂中学习的知识和课前预习的内容几乎一致。在生物科学史教学过程中还存在一大重要问题就是，当学生无法理解教师在课堂中讲解的相关知识内容时，他们在课后也几乎不会积极主动地自主查阅资料。因为科学史的相关资料内容主要是以纯文字的形式展现，部分学生没有足够的耐心和毅力将相关材料进行仔细的阅读和浏览。针对学生对生物科学史学习兴趣不高、缺乏自主探究学习热情的情况，需要教师采取恰当方法进行引导，激发学生学习探究的动力，并且让学生在不断探索学习的过程中，寻找到最为适合自己的生物科学史学习方法[3]。

（二）学生了解科学史的途径少，自主探究能力有待提升

高中生面临着较为繁重的学习负担，需要学习和掌握各个学科的重要知识点，因此，学生投入高中生物科学史知识学习中的精力和时间都是有限的。部分学生了解生物科学史相关知识的主要渠道是生物课本和教师的课堂知识讲解，自主查阅了解相关资料的学生较少，这就使得学生了解生物科学史的途径较为单一，对生物科学史课堂教学的依赖性非常强。面对学生在生物科学史学习中存在的这种情况，教师首先需要在生物教学课堂中收集整理丰富的科学史教学资料，丰富和拓展科学史课堂教学内容。让学生能够在课堂学习中接触大量的科学史学习材料，不仅能够拓宽学生的视野，同时还有助于激发学生进一步探究科学史的兴趣。其次，教师也应当重视学生自主探究能力的培养，有意识地组织设计科学探究活动，让学生积极参与到生物科学史知识探索过程中，这样才能够对学生的学科素养进行培养。

（三）使用的教学方式较为单一，无法满足学生学习需求

部分高中生物教师在教学实践中都面临的一个重要问题是，课堂教学的时长有限，导致需要讲解的知识内容无法深入且全面地在课堂中呈现给面前，对生物科学史教学效果的提升造成了不良影响。尤其是在课程改革环境下，生物教师越发认识到科学史教学在培养学生科学思维等方面的重要作用和价值，拓展了大量的科学史教学内容，这就使得课堂教学时间不足的问题越发突出。因为处于高中阶段的学生面临着繁重的学业，一周只有几节课的时间开展生物科学史的教学活动，就使得教师只能够给学生讲解基本的知识内容，有针对性地讲评课后习题。所使用的教学方法也非常单一，主要是通过理论性的形式给学生讲述相关的结论。面对这样的教学问题，增加学时的想法是缺乏可行性的，因此，高中生物教师应当更加关注教学方法的优化创新，促进课堂教学效率的提升[4]。不仅如此，教师在获取高中生物科学史教学资源的过程中，也面临着资源获取渠道较少且需要花费大量时间进行整理加工的问题。加重了教师的教学负担，同时也无法有效满足学生的生物科学史学习需求。

三、核心素养视角下的高中生物科学史教学优化策略

（一）合理设置课堂问题，促进科学思维发展

高中生物课堂中学习的科学史知识内容，主要就是了解关于生物方面的相关知识点的探究发展过程，聆听科学家们在特定的环境和社会条件下，积极思考有效方法应对复杂多变的具体情况，以科学严谨的态度去分析和探究问题，采取恰当方法解决问题的故事。所以，生物教师可以结合具体的生物科学史教学内容，给学生设置恰当的问题，引导学生进行思考和探究。教师需要保障问题设置的科学性与合理性，引导学生跟随着科学家的思路去分析和思考，就能够起到锻炼学生科学思维的良好教育效果[5]。

例如，在学习《光合作用与能量转化》一课时，在探究“叶绿体的功能”生物科学史教学内容过程中，教师就需要结合教材中的相关内容，提前收集整理有价值的科学史教学材料。给学生设置恰当的引导性问题：“1.恩格尔曼实验的作用是什么？2.将恩格尔曼所做的两个实验进行对照，能发现什么问题？3.恩格尔曼实验出了怎样的结果呢？能说明什么？……”通过在生物学科学史课堂学习过程中给学生设置这样的引导性问题，能够促进学生更好地理解叶绿体的主要功能是释放大量氧气。在教师的问题指引下，有效把握恩格尔曼实验的思路和重点。设置这样的课堂问题，也和高中生的认知发展规律相符合，促进学生更加深入地对科学史进行探索，感受和学习恩格尔曼的科学探究思维。

（二）引导自主设计实验，提高科学探究能力

部分生物科学史知识内容都是以文字的方式呈现的，没有充分凸显出生物学科的实践性特点，同时也不利于调动高中生进行探究学习的热情。为了在高中生物科学史教学中对学生的科学探究能力进行培养，实现培养学生核心素养的教育目标，教师需要坚持新课程标准中的教育思想理念，重视学生实践能力的培养。让学生参与实验活动中进行探索，对学生的实验设计能力进行培养，促进学生探索学习能力的发展和提升。有效发挥出高中生物科学史教学的独特优势，让学生能够在课堂活动中拥有更多的时间和空间进行自主探索，锻炼学生的科学探究能力。

例如，在《细胞膜的结构和功能》一课学习中，学生已经学习了辛格和尼克尔森提出的流动镶嵌模型理论，了解到了细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的，细胞膜还具有流动性等知识。在接下来对“细胞器之间的分工合作”部分的知识内容探索过程中，教师就可以引导学生尝试自主设计实验。首先，明确本次实验的主要目的是探究细胞器之间是怎样分工的，结合自身的学习经验以及之前学习的生物科学史知识，分析梳理设计相关实验的思路，并尝试着自主设计实验操作方案。教师从旁进行观察和指导，当学生在自主设计过程中面临问题的时候，就可以引出相关科学家在实验中使用的方法以及实验过程中展现的探究思路。让学生在提出问题和分析问题的过程中进行推理和思考。便于学生更加深刻地理解优秀科学家的实验思路，在这样的科学史课堂活动中对学生的科学思维进行培养和锻炼，有助于提高学生的实验探究能力[6]。

（三）促进学生合作学习，提高合作探究能力

教师在课堂中能够讲解的知识内容是非常有限的，而使用传统的理论讲解教学方法也不利于师生之间的交流，导致部分学生在课堂中扮演著旁观者的角色，没有充分参与到课堂学习活动中。通过组织开展小组合作学习活动，促使学生参与小组内部的交流互动，有助于让学生在讨论过程中不断完善自身的学习思路，发现自己在分析探究生物知识过程中存在的问题。从而保障生物科学史课堂活动的顺利开展，对学生的合作探究能力与团结互助精神进行培养，提升课堂教学的有效性[7]。

例如，生物教师可以在科学史教学活动中，将学生分为多个学习小组，然后综合考虑学生的实际情况，任命具有较强协调能力的学生担任小组长，并且对小组长进行系统培训。然后就可以号召小组长结合组内成员的个人能力进行明确分工，将合作学习任务分配到每个学生，让班级中的所有学生都能够参与到课堂探究活动中。既能够增强每个学生的责任感和参与感，同时也有助于学生的团队协作能力的锻炼培养。

在学习生物科学史的过程中，通过对科学家的相关故事进行了解，可以发现优秀科学家身上不仅具有探索学习精神，同时也具有团队合作精神。而部分高中生这方面的思想意识较差，并没有认识到在科研工作开展中团队合作的重要性。所以，引导学生以小组合作的形式参与到科学史课堂教学活动中，促进学生进行积极的合作交流是非常有必要的。在教师制订的具体研究课题或者实验操作目标的指引下，学生就会进行明确的分工合作，分享各自获取的各种信息，在讨论过程中相互交换意见，协商解决探究过程中遇到的问题，共同完成教师设计的任务。能够促使高中生的互帮互助，增强学生的团队协作能力，让学生在相互合作的过程中共同成长[8]。

（四）发掘教材内涵，增强学生社会责任

生物科学史主要是由一件件与生物科学有关的具体事件组成的，通过学习和了解生物科学史知识，学生会接触到生物科学家的相关科研经历，所以生物科学史教学内容具有较强的科学性和人文性特点。为了促进高中生核心素养的发展，发挥出高中生物科学史教学的作用，教师应当在教学中充分凸显出科学史教学的人文性特点，发掘其中蕴含的丰富人文教育元素。因为在以往的生物课堂教学实践中，为了有效应对高考，提高学生的学习成绩，教师和学生都更加关注生物知识的学习，在生物科学史知识学习过程中，也更加强调其科学性特点，没有充分发挥出生物科学史的教育价值。生物科学史在对学生的价值观以及科学情感态度方面的教育作用和价值是不容忽视的，所以，生物教师有必要在教学活动中对学生的科学精神和思想进行熏陶和培养。

例如，在学习朱作言研究转基因鱼的实验探索过程中，在20世纪七八十年代的中国转基因科研技术较为落后且科研环境恶劣的情况下，朱作言坚持反复进行转基因鱼的研究，为了取得最后的研究成果，不断进修，提升自我，并且反复进行实验，在不懈努力下取得了最终的研究成果。在对这一段生物科学史进行学习的过程中，学生能够了解到科学研究过程的艰难困苦，意识到现在了解的科学知识都是科学家们进行了毕生研究才取得的最终成果。学习科学家坚持不懈的研究精神，逐步树立起良好的科学观。在此基础上，教师还可以进一步带领学生分析探讨科学家们取得的科研成果给社会发展和人类进步带来的影响。让学生充分认识到进行生物研究对人类和社会发展都做出了重要的贡献，从而感受到生物学科的社会价值。在了解生物科学史的发展过程中，学习科学家身上的优秀品质和精神，增强学生的社会责任感，学会将学习的知识运用到实践生活中，为国家和社会的建设发展贡献自身力量。

（五）渗透核心素养目标，优化课堂教学模式

为了在高中生物科学史课堂教学活动中对学生的核心素养进行培养，教师首先就需要明确核心素养培养教育的目标，并将其与生物科学史教学内容进行有效结合。在正确的教育思想观念指导下，结合具体的科学史教学内容与学生实际情况，探索生物科学史教学的方法策略，优化课堂教育教学模式和方法。尤其是学生学习生物科学史的主要渠道是来自教师和课本内容，面对学生学习素材和资料极为有限的问题，教师有必要在课堂教学中，对科学史的教育内容进行完善和补充。所以，生物教师应当改变传统的科学史教学模式，使用多样化的教学方法创新生物科学史教育教学。

例如，为了豐富和拓展科学史课堂中学生学习和了解的知识内容，教师可以从网络或者相关书籍中收集整理有价值的科学史教育资料，从而有效拓展和完善课本中的学习内容，同时，也能够帮助学生更加全面系统地理解教材知识。而为了降低教师自身的备课压力，也可以通过中国生物技术网等具有权威性的网络平台中搜集相关信息，保障相关资料的科学性和权威性，同时，也能够获取大量现阶段最为先进的生物学研究信息，适当将其引入生物科学史课堂中，让学生的眼界变得更加开阔。为了提升生物科学史课堂教学的趣味性，教师还可以结合生物科学史教学内容，给学生创设具体的学习情境。让学生通过角色扮演的方式，将自身的思想代入生物科学家所处的社会环境中，感受当时有限的技术条件以及社会群体的认知状况。从而获得更加真切的感受，体会到科学家在当时的技术条件和社会环境下进行科学研究的经历与感受。能够给学生留下更加深刻的学习印象，提升生物科学史教学效果[9]。

四、核心素养视角下的高中生物科学史教学要点

在核心素养培养视角下组织开展高中生物科学史教学活动的过程中，教师应当不断进行总结和反思，把握高中生物科学史教学的要点。

第一，重视学生科学思想品质的培养。引导学生在了解科学史内容的过程中，学习科学家身上所展现的科研精神和坚持不懈、敢于创新的个人意志和品质。

第二，保障相关教学内容的真实呈现。在高中生物教学中使用的教材是进行了后期编辑和修订的，所以部分生物科学史的内容都没有在教材中进行完整呈现。而为了实现生物科学史教学目标，提升教学效果，教师应当在教学过程中将教材中的相关内容进行补充和完善。这样就能够让学生在学习生物科学史知识过程中更加全面地了解科学家的实验研究背景以及整个实验过程、获取的相关实验数据等具体信息。将科学家研究的整个过程更加全面而真实地呈现到学生面前，从而对学生求真务实的科研精神与品质进行熏陶[10]。

第三，引导学生代入社会背景去理解。因为生物科学知识的探究需要经历一个漫长而反复的过程，在这个过程中科学家会受到所处时代的研究设备以及研究方法、科学研究基础等各种因素的影响，从而在研究过程中得出错误的研究成果。在对这样的科学史知识进行学习的时候，教师不能让学生进行随意否定，而是需要引导，将学生代入到当时具体的社会背景中，认识到科学家的研究对科研进步和社会发展等方面带来的积极影响和重要价值。

第四，多给学生讲中国科学家的故事。相对于其他国家的科学家研究故事而言，中国科学家的研究故事对高中生更加有吸引力，且能够更加真实地呈现到学生面前，增强学生的亲切感。同时也有助于增强学生的爱国之情，激发学生学习生物知识的热情。

结束语

总而言之，在学科课程教学改革不断深化的教育环境下，为了促进高中生的健康成长，培养能够满足现代社会发展需求的综合型高素质人才，高中生物教师应当重视学生核心素养的培养。通过学习先进的教育思想理念，坚持提高自身的思想认知水平和教育能力。在生物科学史课堂教学中，对高中生的学习状况和成长需求进行把握，落实核心素养培养教育思想的要求。深入理解和发挥高中生物科学史教学的重要育人作用和价值，把握高中生物科学史学科教学中的核心素养培养目标，组织开展丰富多样的课堂教学活动。引导学生进行探究学习，对学生的科学探究能力和科学思维进行培养，增强学生的社会责任感等。不断优化创新高中生物科学史教学方法和模式，促进高中生综合能力的提升。

参考文献

[1]王上锐.在高中生物科学史教学中培养学生核心素养的实践[J].广西教育，2022（11）：128-133.

[2]袁玉海.生物学核心素养在高中生物科学史教学中的实现[J].中学课程辅导（教师通讯），2018（4）：35.

[3]张欣柔.例谈核心素养培养视域下的高中生物科学史教学[J].当代家庭教育，2021（8）：95-96.

[4]丘慧萍.核心素养视域下科学史融入高中生物学教学的实践研究[D].湘潭：湖南科技大学，2020.

[5]林金昌.聚焦理性思维促成核心素养：例谈高中生物科学史的教学设计[J].中学生物教学，2017（Z1）：23-25.

[6]张菊.生物学核心素养在高中生物科学史教学中的实现探讨[J].文理导航（中旬），2019（6）：80.

[7]曹燕.学科核心素养下高中生物教材中科学史的研究[J].高考，2019（11）：149.

[8]黄丽.生物学核心素养在高中生物科学史教学中的体现[J].文理导航（中旬），2019（1）：99.

[9]赵梦丹.学科核心素养视角看高中生物校本课程：以生物科学史校本课程为例[J].家长，2021（15）：65-66.

[10]沈筱璇.例谈核心素养下高中生物科学史在教学中的应用[J].考试与评价，2019（11）：149.