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(新疆新源縣第二中學(xué))

生物科學(xué)史是生物科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的歷史，也是科學(xué)家通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索生命現(xiàn)象本質(zhì)的史實(shí)。高中生物人教版必修教材中有許多關(guān)于生物學(xué)發(fā)展史生命現(xiàn)象探索歷程內(nèi)容，如生物膜的模型構(gòu)建，促胰液酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、光合作用的探究歷程，肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明、加熱殺死的S型菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”、DNA獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，孟德?tīng)柕膬纱筮z傳定律、促胰液素的發(fā)現(xiàn)等，課本中的生物科學(xué)史讓學(xué)生體驗(yàn)生物科學(xué)家獲得知識(shí)的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法，感悟科學(xué)家探索的艱苦歷程，提高學(xué)生科學(xué)探究能力和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生生物素養(yǎng)。

一、利用生物學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“我沒(méi)有什么特殊的才能，我只不過(guò)喜歡尋根問(wèn)底地追究問(wèn)題罷了”。提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，需要學(xué)生敢于提出問(wèn)題。在生物教學(xué)過(guò)程中結(jié)合生物學(xué)史，讓學(xué)生不要盲目接受現(xiàn)成的答案或結(jié)論，遇事多問(wèn)為什么，用科學(xué)家們敢于質(zhì)疑并提出問(wèn)題，最終進(jìn)行探究獲得成功的事例，鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑，提出問(wèn)題，主動(dòng)擺脫原有思維模式和傳統(tǒng)觀念，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。生物學(xué)史中，大量的史實(shí)材料閃爍著前人智慧的光芒，如把這些史實(shí)作為問(wèn)題情境，可以激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)自然、獻(xiàn)身科學(xué)的熱情。例如，在“光合作用”的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，給學(xué)生介紹科學(xué)史中海爾蒙特、普里斯特利、薩克斯、恩吉爾曼、魯賓和卡門(mén)、希爾等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砑霸O(shè)計(jì)的巧妙。其次，引導(dǎo)學(xué)生討論并歸納科學(xué)家探究過(guò)程，通過(guò)提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)最后得出光合作用的概念和實(shí)質(zhì)。陶行知先生曾說(shuō)：發(fā)明千千萬(wàn)，起點(diǎn)是一問(wèn)。強(qiáng)調(diào)問(wèn)題意識(shí)，促使學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使學(xué)生積極解決問(wèn)題，直至有新的發(fā)現(xiàn)。在此過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)造思維能力會(huì)得到發(fā)展。

二、學(xué)習(xí)生物學(xué)史，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法

巴甫洛夫有這樣一句名言：“方法掌握著研究的命運(yùn)，只有科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法才能得出可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。”科學(xué)方法是指人們?cè)趶氖驴茖W(xué)研究的活動(dòng)中所采用的途徑，手段和方式，被稱(chēng)為產(chǎn)生知識(shí)的“知識(shí)”，是知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。在生物課堂教學(xué)中結(jié)合具體實(shí)例學(xué)習(xí)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的一般方法，并將其內(nèi)化為自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。例如，孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)始終貫穿“提出問(wèn)題一提出假設(shè)一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一驗(yàn)證假設(shè)一得出結(jié)論”這一科學(xué)方法，得出遺傳的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。

三、結(jié)合生物學(xué)史教育，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

生物學(xué)史團(tuán)隊(duì)合作的典范是沃森、克里克，二者共同發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，沃森研究噬菌體遺傳學(xué)，受經(jīng)典遺傳學(xué)影啊，錯(cuò)誤地認(rèn)為堿基是同配的，但以氫鍵結(jié)合又是正確的?？死锟松瞄L(zhǎng)數(shù)學(xué)、物理，熱衷于蛋白質(zhì)研究，他根據(jù)結(jié)晶知識(shí)，認(rèn)為堿基同配不符合晶體圖像，二者相互協(xié)商，取長(zhǎng)補(bǔ)短，終于取得成功，并獲得1962年諾貝爾獎(jiǎng)。任何科學(xué)研究的成功，都涉及多種科學(xué)和技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，應(yīng)團(tuán)結(jié)協(xié)作。合作意識(shí)是現(xiàn)代人所必備的基本素質(zhì)，這種團(tuán)隊(duì)合作精神很難在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式中培養(yǎng)出來(lái)，而研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)了小組合作、團(tuán)隊(duì)合作精神。

四、利用生物學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

科學(xué)精神是科學(xué)本性要求的各種價(jià)值觀念和思想觀念的行為準(zhǔn)則，道德和意志品質(zhì)的總和。生物史料中有許多科學(xué)精神的素材，如顯微學(xué)家、微生物學(xué)的開(kāi)拓者——列文虎克，幾十年如一日?qǐng)?jiān)持磨制透鏡，從不感到枯燥，據(jù)用簡(jiǎn)單顯微鏡所看到的微生物而繪制的圖像，今天看來(lái)依然是正確的。這就是持之以恒的科學(xué)精神，又如，達(dá)爾文以博物學(xué)家的身份隨英國(guó)海軍勘探船"貝格爾號(hào)"冒著生命危險(xiǎn)做了5年環(huán)球考察，在動(dòng)植物和地質(zhì)方面進(jìn)行了大量的觀察和采集，經(jīng)過(guò)綜合探討，形成了生物進(jìn)化的概念，提出生物進(jìn)化理論，從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論，這就是勇于探索的科學(xué)精神。

五、利用生物學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生收集和分析信息的能力

遺傳學(xué)的奠基人孟德?tīng)枺某酥幵谟谠跀?shù)據(jù)處理上沒(méi)有忽視所研究的未表達(dá)獨(dú)立性狀的個(gè)體數(shù)目。對(duì)不同世代出現(xiàn)的不同性狀的個(gè)體數(shù)字都進(jìn)行記載和分析，并且應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行分析。這就是科學(xué)研究中對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力。結(jié)合素質(zhì)教育，讓學(xué)生在未來(lái)社會(huì)生活中，逐步學(xué)會(huì)在眾多信息中提取篩選有用的信息加以利用，來(lái)論證和解決問(wèn)題。

六、利用生物學(xué)史，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的批判性思維

回顧生物科學(xué)史中，學(xué)習(xí)科學(xué)家的批判性思維，生物學(xué)的發(fā)展歷史是建立在生物學(xué)家進(jìn)行批判性思維的歷史，科學(xué)家敢于質(zhì)疑并最終獲得科學(xué)研究的成功事例，鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于提出質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生建立批判性思維，古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為植物生長(zhǎng)在土壤中，土壤是植物的食物來(lái)源，大多數(shù)人憑自己的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)對(duì)此深信不疑，但是科學(xué)研究能只憑經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)嗎？海爾蒙特做的柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)，海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)，海爾蒙特將一柳樹(shù)苗栽入預(yù)先經(jīng)烘干稱(chēng)重的土盆中，花盆上蓋了鐵板以防止灰塵進(jìn)入，澆水堅(jiān)持整整5年。5年后，柳樹(shù)長(zhǎng)成大樹(shù)了。泥土經(jīng)烘干，重量并沒(méi)有減少。于是，他認(rèn)為柳樹(shù)長(zhǎng)大所增加的重量，只能來(lái)源于水，水能轉(zhuǎn)變?yōu)橥粒闃?shù)所吸收。實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，卻開(kāi)啟了從觀察得出直觀的感性認(rèn)知，到觀察時(shí)真正的理性認(rèn)知的時(shí)代。科學(xué)家首先應(yīng)該是一個(gè)敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的懷疑者，不能盲目相信權(quán)威和直覺(jué)，要敢于質(zhì)疑與批判，讓我們體會(huì)到科學(xué)發(fā)展中，科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和執(zhí)著堅(jiān)韌的品質(zhì)。人教版高中生物學(xué)教材中存在著很多探究歷程，每一個(gè)探究歷程都凝聚了科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S，教師要善于把握這些探究歷程，靈活實(shí)用，以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S。在探究歷程內(nèi)容中，教師講課時(shí)不要簡(jiǎn)單地講述過(guò)程，而要與學(xué)生一起體驗(yàn)批判性思維。

七、利用生物學(xué)史，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究思維

生物學(xué)史上的每一個(gè)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，都蘊(yùn)含著科學(xué)家科學(xué)探究思維和靈活多樣的科學(xué)方法。結(jié)合生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容向?qū)W生介紹科學(xué)家探究的過(guò)程，讓學(xué)生跟科學(xué)家一起進(jìn)行科學(xué)研究，一起體驗(yàn)科學(xué)探究的艱苦歷程和快樂(lè)。學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)史料中，體驗(yàn)獲得知識(shí)的過(guò)程，增進(jìn)對(duì)科學(xué)的情感，還能提高創(chuàng)造力，形成科學(xué)的價(jià)值觀，生物實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)生物知識(shí)，解決生產(chǎn)和實(shí)際生活中問(wèn)題的重要方法和途徑，生物學(xué)史，不僅向我們展示了前人在生物學(xué)時(shí)發(fā)展上，通過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)所做出的努力和貢獻(xiàn)，更能潛移默化的讓學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練中深刻認(rèn)識(shí)在生物科學(xué)的地位，如弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素在培養(yǎng)細(xì)菌的培養(yǎng)基中，偶然發(fā)現(xiàn)青霉素在其周?chē)募?xì)菌沒(méi)有生長(zhǎng)，為什么接著弗萊明用培養(yǎng)過(guò)青霉素的培養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)細(xì)菌，結(jié)果培養(yǎng)液阻止了細(xì)菌的繁殖和生長(zhǎng)，在持續(xù)的研究中分離出一種物質(zhì)，并且根據(jù)他的特征命名為青霉素。

生物學(xué)史料在生物教學(xué)中還有許多方面的教育功能，其他教育功能還有諸如激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情等。在生物教學(xué)中進(jìn)行生物學(xué)史料的學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。