王宇清

（江西省吉安市安福二中 江西吉安 343000）

對高中生物科學(xué)史教育的幾點認識

王宇清

（江西省吉安市安福二中 江西吉安 343000）

生物科學(xué)史是—門反映生物科學(xué)進程的人文科學(xué)，有助于學(xué)生在認識上跨越自然科學(xué)與人文科學(xué)的鴻溝，是高中生物教學(xué)中一項寶貴的教學(xué)資源。教師不但要注重學(xué)生科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，更要注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高，利用生物科學(xué)史對學(xué)生進行科學(xué)教育和人文教育，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和優(yōu)秀的科學(xué)素養(yǎng)。

一、通過生物科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生鍥而不舍，追求真理的科學(xué)精神

我國著名的科學(xué)家，“雜交水稻之父”袁隆平院士首創(chuàng)“三系雜交水稻”和研究“兩系雜交水稻”。為了培養(yǎng)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交稻，在發(fā)現(xiàn)雄性不育系水稻后，科學(xué)家做了三千多個雜交組合，結(jié)果還是不令人滿意，他沒有氣餒，與他的助手們走進水稻王國的茫茫綠海，去尋找天然的水稻雄性不育株。1970年的一天，他們在海南島一片沼澤地的小池塘邊發(fā)現(xiàn)了雄性敗育的野生稻——“野敗”。到1972年，第一個雄性不育系和保持系培育成功了，繼而育成了恢復(fù)系。1973年實現(xiàn)了“三系”配套，第一個具有較強優(yōu)勢的雜交組合“南優(yōu)2號”獲得成功，并立刻顯示了它的增產(chǎn)效應(yīng)，畝產(chǎn)達到623公斤，單產(chǎn)一般比常規(guī)稻增產(chǎn)20%左右，取得了舉世矚目的成就。袁隆平幾十年如一日，櫛風(fēng)沐雨，百折不撓地追求著真理。他贊成這樣一個公式：知識+汗水+靈感+機遇=成功。如今，科學(xué)家繼續(xù)開展從“三系”到“二系”的攻關(guān)，并向“一系法”沖擊。 通過具有強烈時代感的科學(xué)家故事，讓學(xué)生感受到科學(xué)家執(zhí)著追求，孜孜不倦的科學(xué)精神以及潛心研究的艱辛，同時認識到科學(xué)成果并不是上帝的恩賜或是僥幸可得，而是要通過無數(shù)的失敗和長期堅持不懈的科學(xué)實踐才能獲得的。同學(xué)們在對科學(xué)史作出理性的評價與分析的同時，也接受著創(chuàng)新精神和愛國主義的教育，達到感性和理性的統(tǒng)一，從而使教學(xué)具有生命活力。

二、通過生物科學(xué)史，教育學(xué)生如何正確面對挫折與失敗，培養(yǎng)正確的科學(xué)價值觀

遺傳學(xué)奠基人，被譽為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”的孟德爾是一位具有創(chuàng)新思維的科學(xué)家，他用豌豆實驗的結(jié)果推翻了性狀遺傳理論和融合理論，發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律，創(chuàng)立了遺傳學(xué)。他通過雜交建立的分析方法，至今還在廣泛使用，與細胞學(xué)方法、物理化學(xué)方法、數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法構(gòu)成現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的四大方法。 盡管孟德爾的成果有巨大的實用價值，然而遺憾的是，這一偉大理論被埋沒了三十多年才為世人所知曉。事情的起因是孟德爾在1865年2月在布隆自然科學(xué)研究大會上宣讀論文后，無人提問和討論，這讓他感到心灰意冷，無心繼續(xù)研究，在1868年后便不再從事他所鐘愛的植物學(xué)實驗，于是他的植物遺傳理論研究就停止了。 如果說袁隆平的事跡是從正面教會學(xué)生堅持不懈的重要性的話，孟德爾的例子就是從反面讓學(xué)生深刻體會到科學(xué)之路并不是一帆風(fēng)順的，而是充滿了艱辛與挫折，要想獲得成功，就必須樹立正確的科學(xué)價值觀，勇于面對挫折和失敗，培養(yǎng)百折不撓、堅忍不拔的意志和品質(zhì)。

三、通過生物科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生對生物學(xué)濃厚的學(xué)習(xí)興趣

在講遺傳與變異一章的時候，首先講述歷史上著名的“皇家病”：英國的維多利亞女王和她的丈夫都未患血友病，他們有兩個兒子和四個女兒。大兒子奧波得因血友病早夭，另一兒子愛德華健在并繼承王位；另有兩個女兒分別同正常男人結(jié)婚并各生下一個女兒，其中一個與沙皇尼古拉二世婚配生下一個患血友病的兒子，另一個嫁到西班牙王室，也生下一個患血友病的兒子，從此俄國的皇室和西班牙的王室都因娶了維多利亞女王的外孫女而造成了血友病的遺傳。從女王家族血友病系譜中，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)：患血友病的男性遠遠多于女性；男性血友病患者的子女一般都是正常的，但其外孫常常有血友?。欢匝巡』颊叩膬鹤右欢ɑ佳巡?。這就是著名的“皇家病”事件，學(xué)生聽了這樣的典故，便急于想知道其中的原因，這樣就充分調(diào)動了學(xué)生對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣，也大大提高了教學(xué)效率。

四、結(jié)合生物科學(xué)史，進行科學(xué)方法的教育

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)堪稱現(xiàn)代生物學(xué)史上一項劃時代的杰出成就，它把人們對生物學(xué)的研究視野從細胞水平一下子推向了分子水平，為分子生物學(xué)的創(chuàng)立奠定了重要的基礎(chǔ)。對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)做出重大貢獻的科學(xué)家有四位：弗郎西絲·克里克、詹姆斯·沃森、莫里斯·威爾金絲、羅薩琳·富蘭克琳。然而在這四位科學(xué)家中，只有沃森畢業(yè)于生物學(xué)專業(yè)，克里克和威爾金絲畢業(yè)于物理專業(yè)，富蘭克琳畢業(yè)于化學(xué)專業(yè)。在此之前，有許多著名的生物學(xué)家研究過這一課題，然而都沒有取得突破性的成果，與之相比，沃森和克里克的研究資金最少，設(shè)備最差，在研究DNA方面所具備的知識也是最欠缺的，那么，為什么這兩個人能取得如此巨大的成功呢？學(xué)生自然會有此疑問。這幾位科學(xué)家在大學(xué)學(xué)的是不同的專業(yè)，具有不同的知識背景，然而正是這一特點幫助他們走向了成功，沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA 衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，著手建立DNA 分子模型工作，但由于計算錯誤，第一次建立的DNA 分子模型定為三股鏈的結(jié)構(gòu)。后來，他們對DNA 分子中堿基間的吸引力重新進行計算，并受到查哥夫工作的啟發(fā)，解決了“堿基配對”的問題，經(jīng)過反復(fù)討論，終于在1953 年初提出了DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。當(dāng)他們把這個用金屬材料制作的模型與拍攝的X 射線衍射照片比較時，發(fā)現(xiàn)兩者完全相符。這是科學(xué)史上由學(xué)科交叉而產(chǎn)生的一次重大的科研成果。這四位科學(xué)家運用辯證思維方法，從生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、信息結(jié)構(gòu)、物理學(xué)等角度進行綜合研究，并創(chuàng)造性地運用模型方法構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，化繁為簡，把復(fù)雜的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為簡單易懂的實物模型。他們采用了非正統(tǒng)生物學(xué)研究手段并獲得巨大的成功這一史實，使學(xué)生對科學(xué)方法的運用有了深刻的體會：生命科學(xué)需要利用其他學(xué)科中的思想和研究手段；同樣，其他科學(xué)也在吸收生物學(xué)的靈感，共同促進科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。任何一門學(xué)科都不是獨立的，而是相互滲透，相互影響，共同發(fā)展的。

生物學(xué)是一門博大精深，具有豐富歷史的自然科學(xué)，與傳統(tǒng)的數(shù)理化等課程相比，既包含了復(fù)雜深邃的科學(xué)知識又具有豐厚的人文底蘊。高中課程中涉及的生物學(xué)知識雖然不多，但卻是學(xué)生們接觸這門自然科學(xué)的第一步，對于樹立學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度和價值觀具有重要的意義。教師不僅要注重學(xué)生們科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，更要注重他們科學(xué)素養(yǎng)的提高，以史為鑒，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力、識別能力、探索精神以及堅韌不拔、頑強不息的優(yōu)秀品質(zhì)，使我們的學(xué)生成為勇于創(chuàng)新、開拓進取的有用之才。