張?jiān)瓢?/p>

摘 要：生物科學(xué)史是一代一代科學(xué)家研究的歷史，是科學(xué)規(guī)律、科學(xué)本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)史，現(xiàn)行教材提供了大量的科學(xué)史資料，教學(xué)中要深挖素材，用足教材，大力發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，使科學(xué)史學(xué)習(xí)的過程變成靈動的交流展示、感受體驗(yàn)、生命成長過程。

關(guān)鍵詞：初中生物;科學(xué)史;教學(xué)

科學(xué)史是生物學(xué)教學(xué)中一道亮麗的風(fēng)景線，是一代一代科學(xué)家研究的歷史，是科學(xué)規(guī)律、科學(xué)本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)史，每一個(gè)重大理論的突破，都有一定的現(xiàn)實(shí)意義，它是一種寶貴的教學(xué)資源?；诖?，現(xiàn)行蘇教版教材結(jié)合內(nèi)容特點(diǎn)及學(xué)生的實(shí)際提供了大量的生物科學(xué)史素材。在教學(xué)調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)許多老師將科學(xué)史教學(xué)混同于普通知識的教學(xué)，教師吃力地教，學(xué)生無味地學(xué)，目標(biāo)達(dá)成率低。那么，如何有效開展生物科學(xué)史的教學(xué)呢？我認(rèn)為要改變學(xué)習(xí)方法，體驗(yàn)科學(xué)探究;深挖有關(guān)素材，展現(xiàn)知識形成過程;培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)精神;訓(xùn)練科學(xué)思維，提升學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)而使科學(xué)史學(xué)習(xí)的過程變成靈動的交流展示、感受體驗(yàn)、生命成長過程。下面本人以現(xiàn)行蘇教版七上教材“植物光合作用的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)的教學(xué)為例，談?wù)動嘘P(guān)認(rèn)識和思考。

一、改變學(xué)習(xí)方法，體驗(yàn)科學(xué)探究

《植物光合作用發(fā)現(xiàn)》一節(jié)內(nèi)容，著重以史料的形式重演了光合作用研究、發(fā)現(xiàn)的過程，因此，教學(xué)中要充分展現(xiàn)科學(xué)史的特點(diǎn)，運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)方法，有效引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、深入思考、合作討論、交流展示教材中有關(guān)資料，結(jié)合科學(xué)探究的一般過程，模擬科學(xué)家當(dāng)時(shí)研究的歷程，提出問題、作出假設(shè)，分析實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究前，要創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)置問題串，以問題激發(fā)學(xué)生的探究欲望;探究中，教師要加強(qiáng)巡視，密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，努力使所有的學(xué)生都積極主動參與;學(xué)生表達(dá)交流時(shí)，要能激發(fā)不同層次學(xué)生的熱情，努力營造濃烈的科學(xué)研究氛圍，引導(dǎo)學(xué)生積極主動深入地學(xué)習(xí)。

二、深挖有關(guān)素材，展現(xiàn)知識形成過程

《植物光合作用發(fā)現(xiàn)》一節(jié)的教學(xué)除了要達(dá)成“舉例說出綠色植物光合作用發(fā)現(xiàn)的過程”目標(biāo)外，還要使學(xué)生能夠“說出綠色植物光合作用的過程”。所以本節(jié)課的教學(xué)不僅要使學(xué)生了解光合作用發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史，還要使學(xué)生理解掌握光合作用的概念。本科學(xué)史，教材也只重點(diǎn)介紹了17世紀(jì)范·海爾蒙特和18世紀(jì)英國科學(xué)家普利斯特萊的有關(guān)實(shí)驗(yàn)。一方面這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不能體現(xiàn)與光合作用的關(guān)聯(lián)性，另一方面僅通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生難于理解掌握光合作用概念中包含的原料、條件、場所、產(chǎn)物等要素。因此，教師在教學(xué)中要構(gòu)建系統(tǒng)的探究實(shí)驗(yàn)，并要將諸多實(shí)驗(yàn)與光合作用的概念建立聯(lián)系。范·海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)只能說明“柳樹增重主要來自于澆的水”，教學(xué)中可補(bǔ)充美國科學(xué)家魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)，才能得出“水是光合作用的原料”的結(jié)論，從而使學(xué)生建立與光合作用的聯(lián)系。普利斯特萊的系列實(shí)驗(yàn)教材中除了大量的文字?jǐn)⑹鐾庵桓搅瞬糠謱?shí)驗(yàn)過程的示意圖，教學(xué)中教師可讓學(xué)生進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換，補(bǔ)足其他的實(shí)驗(yàn)過程圖;本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是“密閉的玻璃鐘罩內(nèi)的植物可以恢復(fù)由于蠟燭燃燒或老鼠呼吸而變壞的空氣，植物可以改變空氣的組成”，教師還要進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考“蠟燭燃燒或老鼠呼吸需要什么氣體，又會釋放什么氣體？”“既然密閉的玻璃鐘罩內(nèi)的植物可以恢復(fù)由于蠟燭燃燒或老鼠呼吸而變壞的空氣，那么植物就會通過某種生理活動吸收什么氣體，又會釋放什么氣體？”“植物的這個(gè)生理過程是什么？”，從而引導(dǎo)學(xué)生得出“二氧化碳是光合作用的原料，氧氣是光合作用的產(chǎn)物”的結(jié)論。還可補(bǔ)充荷蘭科學(xué)家英格豪斯對普利斯特萊實(shí)驗(yàn)的延伸實(shí)驗(yàn)，得出“光是光合作用條件”的結(jié)論。為了讓學(xué)生理解掌握“淀粉是光合作用的產(chǎn)物”，教學(xué)中還可將教材《第三節(jié)植物光合作用的實(shí)質(zhì)》中德國植物學(xué)家薩克斯的實(shí)驗(yàn)安排學(xué)生在光合作用發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史中進(jìn)行討論。有了上述的深度挖掘和完善，光合作用的概念的教學(xué)就水到渠成了。

三、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)精神

《植物光合作用發(fā)現(xiàn)》一節(jié)提供的生物科學(xué)史資料，都是幾百年來具有代表性的尋求植物有機(jī)物質(zhì)來源證據(jù)的實(shí)驗(yàn)記錄，這些信息資料或以文字形式、或圖文結(jié)合，介紹光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程，旨在通過呈現(xiàn)眾多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在一個(gè)比較短的時(shí)間里經(jīng)歷科學(xué)家探索的歷程，領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)過程、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、概括總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，構(gòu)建光合作用的概念。不僅有效引導(dǎo)學(xué)生從概念的形成過程去理解掌握概念，而且通過這些生物科學(xué)史，還教給了學(xué)生科學(xué)思維的方法，理解了科學(xué)的本質(zhì)特征，讓學(xué)生明確了探究生物學(xué)的奧秘，不是一個(gè)人一下子解決的，而是通過眾多科學(xué)家多年的不懈努力才實(shí)現(xiàn)的，從而使學(xué)生深刻認(rèn)識到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性、復(fù)雜性和艱巨性，有效培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、勇于探索、不畏艱辛的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

四、訓(xùn)練科學(xué)思維，提升學(xué)科核心素養(yǎng)

新時(shí)代要求教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生在面對一種科學(xué)的觀點(diǎn)或結(jié)論時(shí)，要理性地運(yùn)用批判性思維進(jìn)行思考和追問：這種觀點(diǎn)或結(jié)論是否有證據(jù)的支持？證據(jù)是否可靠和充分？從給出的證據(jù)到得出的結(jié)論之間邏輯是否嚴(yán)謹(jǐn)？對證據(jù)是否可能有其他解釋？這就是科學(xué)思維中的批判性思維。由于科學(xué)家所處的時(shí)代背景和科學(xué)技術(shù)水平的影響，光合作用發(fā)現(xiàn)史的諸多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)論不夠科學(xué)精準(zhǔn)。在教學(xué)中，可以讓學(xué)生運(yùn)用所掌握的知識進(jìn)行批判性、審辨性思考，大膽質(zhì)疑，挑戰(zhàn)權(quán)威，發(fā)展學(xué)生的批判性思維能力，為創(chuàng)新性思維的形成奠基。如17世紀(jì)范·海爾蒙特的柳樹生長實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)范·海爾蒙特得出的結(jié)論是“柳樹的增重是來源于水而不是土壤”，教師可因勢利導(dǎo)，讓學(xué)生從植物生活環(huán)境的角度來分析植物生長需要的物質(zhì)來源還應(yīng)考慮什么因素，從而判斷范·海爾蒙特結(jié)論的可靠性及準(zhǔn)確性，對他的結(jié)論提出挑戰(zhàn)，既鞏固了非生物因素、對照實(shí)驗(yàn)等知識，又培養(yǎng)了學(xué)生“面對具體問題時(shí)，能利用生物學(xué)概念或原理，科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法等闡明個(gè)人立場”的批判性思維能力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

綜上所述，新時(shí)代對學(xué)科教學(xué)提出了新要求，廣大教師要積極探索生物科學(xué)史教學(xué)的新方法、新思路，深入挖掘科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值，努力使之成為發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，提升學(xué)生科學(xué)思維水平，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的重要載體。

參考文獻(xiàn)：

[1]七年級上冊生物學(xué)教學(xué)參考書：2019年版[M]. 南京：江蘇鳳凰教育出版社，2019.

[2]周杭英.初中生物科學(xué)史教學(xué)的現(xiàn)狀及對策探微[J]. 科教導(dǎo)刊，2020（13）.

（江蘇省鹽城市鹽都區(qū)教育局研訓(xùn)部）