林海袁
(福建省莆田第八中學,福建莆田 351144)
在高中生物教學中,教師應指導學生了解生物科學史,探索生物知識的奧秘,從而讓學生形成生物探索精神,明白科學存在于世界的各個角落,其發(fā)展性強并具有強大的生命力。同時,學生在學習生物科學史的過程中,能體會到生物學家鍥而不舍、刻苦鉆研的精神,從而學會獨立思考,形成社會責任感。此外,學生學習生物科學史,還有利于加深對高中生物理論知識的理解,鍛煉動手操作能力,掌握生物學習方法,培養(yǎng)縝密的科學價值觀。
愛因斯坦曾說:“興趣是最好的老師?!痹趥鹘y(tǒng)的高中生物教學中,教師只注重對知識的灌輸式講解,忽視了學生的學習感受,導致學生的課堂參與度很低,缺乏學習生物的積極性。因此,在教學生物學知識時,教師不僅要查找與課程相關(guān)的圖文資源,還要重視課堂教學的趣味性。教師可以先提出一個或多個問題讓學生舉手回答,或者讓學生在書本上尋找問題的答案,然后一起討論;也可以運用多媒體設(shè)備展示內(nèi)容豐富、形式多樣的課件,通過類比、整合內(nèi)容使學生的注意力集中起來,讓學生積極主動地探索生物學知識點。有趣的科學問題爭論、引人深思的科學精神史、多種多樣的科學方法、令人疑惑的科學事件都可以營造出有趣的學習氛圍,提高教學效率[1]。
例如,在教學“伴性遺傳”一課時,教師可以有感情地講解道爾頓的色盲癥等伴性現(xiàn)象的故事,或者讓學生進行角色扮演,一人分飾一個角色來共同演繹這個故事,從而調(diào)動學生的學習積極性,讓學生主動地參與到課堂教學中。
在生物科學史教學中,教師應創(chuàng)新教學方法,收集和整合資料,通過故事線延伸,給學生講述生物科學的發(fā)展過程,以及科學家的探索精神,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力,進而培養(yǎng)學生的觀察分析能力[2]。
例如,在教學“光合作用”一課時,教師可以先帶領(lǐng)學生了解“光合作用”的研究進程。17 世紀中葉,荷蘭科學家Van Helmont 進行了柳樹盆栽實驗,他連續(xù)5年只給柳樹澆水,柳樹重量增加了75kg,土壤質(zhì)量只減少了60g。因此,他錯誤地認為柳樹生長所需的物質(zhì)主要不是來自土壤,而是來自灌溉土壤的水。1771年,英國牧師、化學家J.Priestley 進行了密閉鐘罩實驗。他發(fā)現(xiàn)有植物存在的密閉鐘罩內(nèi)蠟燭不會熄滅,老鼠也不會窒息。于是在1776年,他提出了植物可以“凈化”空氣的觀點。但是,他不能多次重復他的實驗,這表明植物并不總是能夠使空氣“凈化”。荷蘭醫(yī)生J.Ingenhousz在Priestley研究的基礎(chǔ)上進行了多次實驗,發(fā)現(xiàn)Priestley 的實驗不能多次重復的原因是他忽略了光的作用,植物只有在光下才能“凈化”空氣。以上三位科學家是光合作用研究的先驅(qū),一般認為J.Priestley 為光合作用的發(fā)現(xiàn)者,把1771年定為光合作用的發(fā)現(xiàn)年。教師可以帶領(lǐng)學生進行密閉鐘罩實驗,讓學生親自動手操作,并觀察實驗現(xiàn)象,然后結(jié)合教材知識分析實驗現(xiàn)象,從而深刻理解光合作用發(fā)生的條件、場所、原料、產(chǎn)物及能量的轉(zhuǎn)化等理論知識,同時提高觀察和分析能力。
科學家在探究事物的過程中會始終保持嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,勇敢追求事物真實的一面。通過學習生物科學史,學生能夠體會到科學家的精神態(tài)度,并將其內(nèi)化于心、外化于行,從而形成正確的科學價值觀。在生物學習過程中,學生也就不再死記硬背教材知識,而是進行積極探究,通過收集資料、做實驗等方法驗證這些知識,在探究中思考,在思考中解決問題,進而提升學習能力,并形成勤于思考的研究精神[3]。
例如,在教授“分子與細胞”的前言時,教師可以給學生講述生物化學家鄒承魯?shù)墓适?。鄒承魯曾說:“努力追求科學真理,避免追求新聞價值,跟蹤最新學科發(fā)展前沿,不斷提高水平,勤奮工作,永不自滿。”然后,教師鼓勵學生查閱相關(guān)文獻,了解他人做過的相關(guān)實驗,從而認識到分子是細胞的最小組成部分,細胞由千千萬萬個分子組成。由此,學生自主構(gòu)建了生物知識體系,學會繪制知識導圖,并標注出重點。最后,教師進行課堂總結(jié),對學生的學習表現(xiàn)做出評價、提出建議,從而幫助學生完善知識體系,提高自主學習能力。
21 世紀以來,生物學的發(fā)展由觀察生命活動的現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)檎J識生命活動的本質(zhì)。生物實驗是生物學家研究生物知識的主要途徑,在生物學發(fā)展中占據(jù)重要地位。因此,在高中生物教學中,教師應重視生物實驗教學,根據(jù)具體教學內(nèi)容和相關(guān)生物學背景知識設(shè)計科學、合理的實驗,引導學生在實驗中理解生物知識,形成人文科學素養(yǎng)。同時,通過生物實驗,教師可以教會學生利用所學生物知識發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題,增強思維敏捷性,提高實踐能力[4]。
例如,在教學“遺傳因子”一課時,教師可以講述孟德爾的豌豆雜交實驗,首先介紹孟德爾的生平,帶領(lǐng)學生走近這位“遺傳學之父”,然后展示豌豆花的結(jié)構(gòu)圖片,讓學生了解豌豆花的特點,知道豌豆在自然狀態(tài)下是純種的原因,最后分步驟展示高莖豌豆和矮莖豌豆的雜交實驗過程,從而幫助學生理解遺傳因子的概念、特點,以及遺傳因子的傳遞方式。在孟德爾所處的年代,生物學界的大部分學者認同達爾文所提出的融合遺傳理論,但是孟德爾沒有受舊觀念的影響,他從基本事實出發(fā),勇于探索,提出了遺傳因子概念,形成了顆粒遺傳理論,為遺傳學做出了巨大貢獻。通過學習這段生物科學史,學生能夠培養(yǎng)科學責任精神、創(chuàng)新精神,提升人文科學素養(yǎng)。
通過學習生物科學史,學生能夠更好地理解和掌握生物知識,運用生物知識解決生活中的生物問題,同時學習生物學家們的創(chuàng)造精神、探究精神,形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。因此,教師應重視生物科學史教學,根據(jù)具體的教學內(nèi)容選擇合適的生物科學史知識,在適當?shù)慕虒W時機引入這些教學素材,從而激發(fā)學生的生物學習興趣,使他們主動思考和探究,進而提高學生的生物學習能力和實踐能力。