生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué),是一門建立在觀察和實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科,在學(xué)生的細致嚴謹、實事求是、勇于實踐、勇于創(chuàng)新、敢于質(zhì)疑、唯物辯證等科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成方面具有獨特的優(yōu)勢,而課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的主渠道。教師應(yīng)善于在教學(xué)中,特別是在實驗課教學(xué)和生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)中充分發(fā)掘教材潛質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
一、實驗課教學(xué)是培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的有效途徑
科學(xué)態(tài)度的核心是實事求是。實驗課是培養(yǎng)學(xué)生細致嚴謹、實事求是、勇于探索、勇于創(chuàng)新等科學(xué)態(tài)度的有效途徑。
1. 創(chuàng)設(shè)條件進行實驗課教學(xué)
不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)都存在實驗設(shè)置簡陋、缺乏的現(xiàn)象,難以按課程標準的要求開足實驗,但只要教師思想重視,敢干創(chuàng)新,因陋就簡,就地取材,許多生物學(xué)實驗還是能夠正常進行。比如,可以以教室為實驗室,以學(xué)生文具(如文具小刀、圓規(guī)等),開展一系列的植物形態(tài)解剖學(xué)實驗;利用廢棄的有螺旋蓋的透明飲料瓶,開展小生態(tài)瓶的制作實驗等。再如,可發(fā)動學(xué)生開展對本地中草藥資源的調(diào)查等研究性學(xué)習(xí)活動。
2. 在實驗課教學(xué)中注重對學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)
教師在實驗課教學(xué)中應(yīng)注重從實驗前、中、后的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度。實驗前,教師應(yīng)要求學(xué)生通過預(yù)習(xí)或查找相關(guān)資料,理解實驗原理,明確實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E,從而保證實驗課的效果和效率,通過訓(xùn)練使學(xué)生養(yǎng)成在實驗前做好充分準備的良好習(xí)慣。在實驗進行中,要求學(xué)生對每一個過程認真操作、仔細觀察,并做記錄,認真仔細地分析研究觀察到的實驗現(xiàn)象,如果實驗過程中出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,或?qū)嶒炇?,?yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生思考、尋找原因并加以分析。例如做有關(guān)“影響酶的活性”的實驗時,環(huán)境因素如溫度、pH等的變化都可能造成異?,F(xiàn)象。對學(xué)生的實驗報告教師應(yīng)仔細批改,如發(fā)現(xiàn)學(xué)生有不經(jīng)分析而僅以書本給出的結(jié)論為依據(jù),涂改或臆造實驗結(jié)果的,一定要加以批評并進行教育,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步養(yǎng)成實事求是的求知態(tài)度。只要教師能在每次實驗課教學(xué)中嚴格要求、悉心指點,就能使學(xué)生在實驗活動中學(xué)會科學(xué)研究的一般方法,也能夠使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和實事求是、嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度。
在實驗課教學(xué)中教師還應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。很多學(xué)生在現(xiàn)實生活中和生物課的學(xué)習(xí)中,對自然界多姿多彩的生命現(xiàn)象充滿好奇心,充滿求知熱情,并在探索生命規(guī)律的過程中能產(chǎn)生充實感和興奮感。教師在實驗教學(xué)活動中,應(yīng)注意保持學(xué)生的這種好奇心并使其轉(zhuǎn)變成認識科學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的正確態(tài)度。不要因為害怕實驗失敗而一開始就嚴格將學(xué)生禁錮在實驗指導(dǎo)書的套路內(nèi)或在自己的經(jīng)驗主義的操縱下。教師應(yīng)大膽地讓學(xué)生動手操作,使學(xué)生通過主動探索和積極思維后自己得出結(jié)論。
例如,在“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”的實驗中,教師可多準備些不同的實驗材料,如紫色洋蔥、紅背桂、金邊紅?;?qū)W生自帶的其他材料,并配制不同濃度的蔗糖溶液,讓每個學(xué)生都動手操作,認真觀察、比較在不同的實驗材料、蔗糖溶液濃度不同的條件下,細胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原的速度、程度如何,學(xué)生定能發(fā)現(xiàn)不同條件下實驗結(jié)果并不完全相同。這樣,學(xué)生能更深刻地理解這個實驗的原理。教師還可鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生展開想象,設(shè)計合理可行的不同的實驗方案來進行科學(xué)探索,從而使學(xué)生的好奇心、創(chuàng)造力得到培養(yǎng)和利用。在做這個實驗時,就曾有學(xué)生問:我能不能不用蔗糖溶液而用別的溶液來做這個實驗?只要條件允許,教師不妨讓學(xué)生大膽地進行嘗試。
教師在教學(xué)中還應(yīng)鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑問難,培養(yǎng)學(xué)生對生命現(xiàn)象或問題的敏感性和判斷能力。不僅要關(guān)注實驗所出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題,而且要關(guān)注實驗以外的現(xiàn)象和問題,不放過任何端倪。如在上述實驗中,有的學(xué)生因取用材料的部位不同或種類不同,發(fā)現(xiàn)發(fā)生質(zhì)壁分離時的時間、速度并不一樣;有的學(xué)生因動作較慢,發(fā)覺在發(fā)生質(zhì)壁分離后再滴加清水卻不能觀察到復(fù)原的現(xiàn)象;有的學(xué)生改用1mol/L的KNO3溶液做實驗,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象后又自動發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原。教師應(yīng)及時對學(xué)生的這種探究精神給予肯定,并引導(dǎo)他們尋求問題的答案。
二、生物科學(xué)史是培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的生動教材
生物科學(xué)史是教師教學(xué)中不容忽視的課程資源,在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度方面獨特的優(yōu)勢。教師在教學(xué)中應(yīng)針對具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標,從學(xué)生的認知水平出發(fā),恰當(dāng)?shù)剡x取或處理相關(guān)的史料,將其作為教學(xué)內(nèi)容的一部分,融入到教學(xué)中,使學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家們對科學(xué)知識的執(zhí)著追求、頑強奮斗的精神和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。
例如在學(xué)習(xí)“光合作用”這一高中課程的重要知識時,教師可將瓦伯格、盧賓、卡門、卡爾文等科學(xué)家的研究史料有機地整合到教學(xué)中,不僅有助于學(xué)生認識光合作用的實質(zhì),而且有助于他們體會科學(xué)家的思維過程。在學(xué)完遺傳規(guī)律后,可組織學(xué)生進行討論:孟德爾最后為什么能成功,發(fā)現(xiàn)遺傳的基本規(guī)律?學(xué)生們通過討論,達成共識:除了創(chuàng)造性運用科學(xué)方法之外,扎實的基礎(chǔ)知識、勤于實踐、勇于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)、對科學(xué)的熱愛、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,都是孟德爾獲得成功的原因。在講授作物育種時,可向?qū)W生介紹了“雜交水稻之父”袁隆平為培育雜交水稻尋找合適的雜交材料“野敗”(野生雄性不育水稻)歷盡艱辛,進行了大量雜交實驗,歷時十多年,終于使雜交水稻培育成功。在講授生物的進化理論時,除了介紹達爾文的事跡外,再介紹赫胥黎為捍衛(wèi)達爾文進化論而英勇獻身的偉大事跡……通過對這些生動事例的介紹或討論,讓學(xué)生在科學(xué)史的熏陶中樹立熱愛科學(xué)崇尚科學(xué)的態(tài)度,幫助學(xué)生確立對科學(xué)知識的執(zhí)著追求、頑強奮斗、勇于創(chuàng)新的精神和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。
教師也可以借助一些反面例子來啟迪學(xué)生。如青霉素的發(fā)現(xiàn)史,講的是英國科學(xué)家弗萊明在1928年研究葡萄球菌時,一次做實驗中,一個暴露在空氣中的金黃色葡萄球菌被青霉素污染了,一段時間后發(fā)現(xiàn)了在培養(yǎng)基上長出的青霉菌竟將周圍的葡萄球菌塊溶解,他并沒有忽略這次“意外”,而是研究這種青霉菌,最后發(fā)現(xiàn)并提取出了青霉素——到現(xiàn)在依然是用途最廣的抗菌素。而在他之前,英國細菌學(xué)家斯科特也曾發(fā)現(xiàn)了青霉素現(xiàn)象,他不僅沒有細心研究這種現(xiàn)象,還對此特別討厭,因為它阻礙了要研究的細菌的生長!這時教師可啟發(fā)學(xué)生思考:斯科特為什么會與成功失之交臂?是因為缺乏創(chuàng)新意識、敏銳的判斷力!因為“機遇只偏愛那些有準備的頭腦”(巴斯德的名言)。通過這些生動的生物史料的學(xué)習(xí),使學(xué)生更能體會到勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度的重要性。
責(zé)任編輯 羅 峰