王國慶

(天津師范大學(xué)教師教育學(xué)院 300387) 翟 林* (天津市中小學(xué)教育教學(xué)研究室 300200)

以科學(xué)史為載體學(xué)習(xí)生物學(xué)內(nèi)容，是一個(gè)探本朔源的過程，是對科學(xué)本質(zhì)的還原。科學(xué)史不僅回答了“是什么”的問題，同時(shí)回答了“怎么來”的問題，與純粹的結(jié)論性知識(shí)比起來增加了對科學(xué)過程的體驗(yàn)與對科學(xué)精神的感受。據(jù)對廣東省某地區(qū)5所中學(xué)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)，有80%的學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情“有所提高”[1]，說明生物科學(xué)史有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。因此，生物學(xué)教師應(yīng)該充分利用生物科學(xué)史這樣的教學(xué)資源來展開教學(xué)，本文對此提出以下四點(diǎn)建議。

1 對科學(xué)史進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和延伸

目前的教材由于篇幅有限等原因，對于生物科學(xué)史的還原不夠充分。鑒于此，教師在教學(xué)時(shí)可以做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和延伸。例如，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)過程：腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量等于胞嘧啶的量，這些信息在教材中只提到是從生物化學(xué)家查哥夫手中獲得的，但他是如何得出此結(jié)論的呢？教師在這里可以添加與此相關(guān)的“四核苷酸假說讓位”的內(nèi)容；在遺傳信息的攜帶者——核酸這一節(jié)中基本不涉及科學(xué)史的內(nèi)容，教師也可借助史實(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析探究核酸的發(fā)現(xiàn)過程[2]，既可滿足學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生的思維能力，又加深了學(xué)生對核酸的認(rèn)識(shí)。

值得注意的是，補(bǔ)充和延伸要建立在適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上，不可盲目堆積所有的生物科學(xué)史內(nèi)容，教師要進(jìn)行篩選，選擇那些在產(chǎn)生目前最合理的科學(xué)理論中起推動(dòng)或支撐作用的關(guān)鍵“子結(jié)論”。

例如，在生物進(jìn)化論的建立過程中，布豐、拉馬克、馬爾薩斯、達(dá)爾文、華萊士等科學(xué)家都或多或少提出過一些進(jìn)化的觀點(diǎn)，如果不加篩選，把所有科學(xué)家的觀點(diǎn)都一一講解，不僅加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，而且弱化了教材中的重點(diǎn)知識(shí)。通過對比，可以發(fā)現(xiàn)馬爾薩斯的《人口論》中提出的觀點(diǎn)，即生物過度繁殖、資源有限引起的為生存而斗爭的論述，為達(dá)爾文提供了用自然選擇解釋進(jìn)化的支撐，建議教師在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充，并做到詳略得當(dāng)：詳在教材中承載重點(diǎn)知識(shí)的科學(xué)史，略在補(bǔ)充和延伸的科學(xué)史內(nèi)容，切忌追求“史”的形式而舍本逐末。

2 傳遞真實(shí)的科學(xué)信息，樹立正確的科學(xué)觀

對于科學(xué)信息，包括科學(xué)家在科學(xué)史上的地位與評(píng)價(jià)、對某個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)、某個(gè)科學(xué)結(jié)論等，一定要傳達(dá)到位且真實(shí)可靠，保證課堂教學(xué)的權(quán)威性，有利于學(xué)生形成正確的科學(xué)觀。

例如，列文虎克是顯微鏡的重要發(fā)明制造者、一個(gè)自學(xué)成才的科學(xué)家，他對微生物與血液循環(huán)的研究很有名，而在教材中給他的定位是“著名磨鏡技師”，致使部分學(xué)生不容易接受一個(gè)磨鏡技師能夠“觀察到不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等”這樣的事實(shí)，一定程度上貶低了列文虎克在生物科學(xué)史上的地位，此時(shí)教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，給學(xué)生呈現(xiàn)真實(shí)的科學(xué)信息，并尊重科學(xué)家。再如，某教師在講解完格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后，為了體現(xiàn)科學(xué)精神的教育，補(bǔ)充道：做科學(xué)一定要有堅(jiān)持不懈的精神，如果格里菲斯能繼續(xù)堅(jiān)持深入研究，也許得出結(jié)論的人就是他了。這樣的評(píng)價(jià)是沒有事實(shí)根據(jù)的，事實(shí)上他并不是不堅(jiān)持研究，而是似乎并沒有認(rèn)識(shí)到他的觀察中有遺傳物質(zhì)的傳遞，才沒有對細(xì)菌株的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象做進(jìn)一步研究，而且他因?qū)嶒?yàn)室被炸毀而身亡，甚至沒有能在生前看到他的工作最終表現(xiàn)出來的意義[3]。這樣憑空或者憑感覺對科學(xué)家進(jìn)行的評(píng)價(jià)，即使是出于好的教學(xué)目的，從長遠(yuǎn)來看，建立在錯(cuò)誤的事實(shí)基礎(chǔ)上，再好的教育也達(dá)不到最終的教學(xué)效果。

另外，對于一些還在發(fā)展的理論，如生物進(jìn)化論等，教師要做恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)：課堂所傳遞的科學(xué)信息并不是永久的真理，要讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)信息還存在著爭論，還需要后代去探究與修正，科學(xué)永遠(yuǎn)在發(fā)展。

3 體現(xiàn)科學(xué)過程的艱辛

生物科學(xué)的每一項(xiàng)成果幾乎都經(jīng)歷了許多次失敗或推翻才得以建立，常常是經(jīng)過幾代人的努力完成的。教材中基本完整展示一個(gè)科學(xué)研究過程的情形并不多，且內(nèi)容大多都是有利于推導(dǎo)出結(jié)論的科學(xué)史，對于科學(xué)家失敗的經(jīng)歷和學(xué)術(shù)爭鳴案例，以及受時(shí)代的研究技術(shù)、科學(xué)方法、學(xué)術(shù)環(huán)境等條件的直接影響和限制的內(nèi)容則很少。甚至有的教師還會(huì)根據(jù)已知的正確結(jié)論的推導(dǎo)過程與一些看似簡單的實(shí)驗(yàn)，傳達(dá)出“做科學(xué)家很容易”“人人當(dāng)科學(xué)家”的觀念，影響了學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的把握。對教師而言，不應(yīng)該把科學(xué)簡單化，不應(yīng)該只看到結(jié)論而忽略過程和影響，要引導(dǎo)學(xué)生站在歷史的高度，以發(fā)展的觀念去正確看待科學(xué)家的工作對當(dāng)時(shí)科學(xué)、社會(huì)、生活以及人們思維方式造成的影響，重要的是教給學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和技能。因此，適當(dāng)介紹一些錯(cuò)誤、倒退、限制因素的科學(xué)史，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)過程的艱辛與曲折，并感受科學(xué)精神的偉大是很有必要的。

例如，在學(xué)術(shù)爭論上，“不同學(xué)派的理論在經(jīng)受實(shí)踐、歷史的檢驗(yàn)以后，不斷地修正錯(cuò)誤，也可以相互取長補(bǔ)短，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)后達(dá)到更高層次的完善”[4]。如“預(yù)成論”與“漸成論”，“用進(jìn)廢退”與“自然選擇”等，這些不同的爭論都是科學(xué)過程的一部分，也應(yīng)該成為學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的共同體，從而使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的復(fù)雜性，而不是單一性結(jié)論；一些錯(cuò)誤的科學(xué)結(jié)論如“四核苷酸假說”，生物膜靜態(tài)結(jié)構(gòu)的提出等，其中有的是在實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步或者其它學(xué)科發(fā)展后得到糾正的，有的是在科學(xué)家質(zhì)疑、不斷追求真理等科學(xué)精神的推動(dòng)下得到發(fā)展的，這些錯(cuò)誤的出現(xiàn)與解決也是科學(xué)過程的一部分，是不可磨滅的科學(xué)史，帶給學(xué)生的是科學(xué)精神的熏陶、對生物科學(xué)發(fā)展需要實(shí)驗(yàn)技術(shù)與其他學(xué)科支撐的認(rèn)同。

4 把握科學(xué)史側(cè)重的價(jià)值取向

高中生物學(xué)教材中不同的模塊對生物科學(xué)史的價(jià)值取向是不一樣的，拓展閱讀材料(包括科學(xué)家訪談、科學(xué)家的故事、科學(xué)前沿、科學(xué)史話)往往側(cè)重的是人文價(jià)值取向；教師課堂教學(xué)的課程資源欄目(正文、資料分析、問題探討、習(xí)題等)往往側(cè)重的是生物核心知識(shí)價(jià)值取向與探究價(jià)值取向(包括科學(xué)方法和體會(huì)探究)。教師可以靈活應(yīng)用教材中的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，但不要違背教材編寫的價(jià)值取向。

例如，鄒承魯院士的訪談側(cè)重的是求真、創(chuàng)新、堅(jiān)持等人文精神的價(jià)值取向，資料分析“細(xì)胞核具有什么功能”側(cè)重的是生物核心知識(shí)與探究的價(jià)值取向。若沒有把握住相關(guān)科學(xué)史的價(jià)值取向就會(huì)適得其反，事倍功半。例如，在“孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”一節(jié)的正文中，雖然對孟德爾的生平做了簡單的介紹，但毫無疑問本節(jié)的重點(diǎn)是他的科學(xué)方法，有的教師沒有抓住其側(cè)重點(diǎn)，而又想突出科學(xué)史教學(xué)，就對孟德爾的生平做大肆的講解，從他出生貧寒再到怎么做了修道士再到怎么開始了科學(xué)研究這樣一個(gè)詳細(xì)的過程，花費(fèi)了大量的課堂時(shí)間，可謂舍本逐末。當(dāng)然，孟德爾的生平并不是不介紹，而是要簡略，他的性格愛好、奇聞趣事、家庭教育背景可通過微信、微博等平臺(tái)以課外拓展的形式做詳細(xì)的介紹，這樣既有利于教學(xué)任務(wù)的完成，又滿足了學(xué)生對科學(xué)家的好奇心。