高中教学论文：浅谈生物科学史在高中生物新课程教学中的作用

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1、浅谈生物科学史在高中生物新课程教学中的作用摘要：高中生物新课程的一个基本理念是“面向全体学生，提高生物科学素养”。普通高中生物课程标准明确指出应该注重生物科学史的学习。在高中生物新课程中也增加了许多生物科学史的内容。在教学中，如果教师能够恰当地利用科学史对学生进行教育，将会对提高学生的生物科学素养有很重要的意义。关键词：生物科学史、探究能力、创造精神、思维能力高中生物新课程的一个基本理念是“面向全体学生，提高生物科学素养”。生物科学素养是指公民参与社会生活、经济生活、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。提高生物科学素养是新课程标准实施中的核心任务。普通高中

2、生物课程标准（以下简称标准）明确指出应该注重生物科学史的学习。在标准的内容标准中包含有许多生物科学史的内容。例如，“生物1：分子与细胞”模块中，具体内容标准包括“分析细胞学说建立的过程”、“说明光合作用以及对它的认识过程”。“生物2：遗传与进化”模块中，具体内容标准包括“总结人类对遗传物质的探索过程”、“分析孟德尔遗传实验的科学方法”。“生物3：稳态与环境”模块中，具体内容标准包括“概述植物生长素的发现和作用”。学习生物科学史能够使学生沿着科学家探索生物界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。在高中生物新课程教学中，教师应充分展现科学史的内在价值，恰当地利用科学史对

3、学生进行教育，这对提高学生的生物科学素养是很有意义的。一、有利于学生更好掌握生物科学知识生物科学史是以生物学发展的历史为题材，真实、丰富地反映生命科学的研究历程和生物学家的学术生涯。学习这些内容将促使学生更加深刻地理解生物学知识。生物学的现有知识都是前人科学研究的成果。在生物学教学中融入学科史，让学生在历史背景或框架中学习生命科学知识，可以使学生更准确地理解科学概念和理论的发现、演变过程。比如，在“DNA是主要的遗传物质”的教学中，我先是系统地介绍英国科学家格里菲思、美国科学家艾弗里所做的实验以及美国遗传学家A.Hershey和他的学生M.Chase在1952年从事的噬菌体侵染细菌的实验。通过

4、这些经典实验以及科学家对遗传物质的一系列思考的分析，学生能较好地理解“遗传的物质基础”这个概念的来龙去脉以及知识的形成过程，并从中体验到科学家的思维方法。这样，学生不仅可以获得有效的、具体的科学知识，而且可以有效地学习科学方法，提高科学思维能力。又如，在讲“酶的概念”之前，我先介绍酶的发现过程，学生不仅被科学家在实验中的巧妙设计所吸引，并且使酶的概念的提出水到渠成，而且有助于学生对酶的概念的理解。二、有利于对学生进行科学精神和情感态度与价值观的教育任何科学上的重大发现都是科学家在“勇于存疑，敢于探索，实事求是”的科学精神指导下取得的。学习科学史，以史为鉴，能够增强学生的社会责任感，培养正确的情

5、感态度与价值观。学生从中感受到的将是活生生的人对真理的热爱与锲而不舍的追求，学生也能从具体的事例中领悟到科学精神的真谛。通过生物科学史的教育可以使学生潜移默化地受到感染，有利于培养学生敢于质疑的科学态度，勇于挑战传统的科学精神。培养学生对科学的积极的情感态度，是生物学教育的重要目标之一，也是科学素养中所追求的重要目标。新教材中的生物科学史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度；既包括生物学理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响等。生物科学史中蕴涵着丰富的精神养料。如艾弗里提纯转化因子花了十年左右的时间，而当他最终将结果发

6、表时，却不被接受。八年之后，其科学价值才被承认。又如孟德尔遗传定律被埋没了三十年之久才被重新发现。科学史已不止一次地表明，超越时代的科学发现注定难以为那个时代所接受。而正是在这样的逆境中，科学家的精神、气质才得以凸现，给人以心灵的震撼与冲击；也正是在这样的曲折中，科学不迷信权威，科学追求真理的特性才得以彻底地体现。这些鲜活的事例，或许能使学生终生难忘，给学生以人生境界的润泽与点化。科学家的科研活动是社会文化活动的一个组成部分，它体现了参与者的人生观和价值观。科学家在追求真理时所表现的奉献精神，在科学研究中的艰辛劳动，科学家的成功与失误，科学家的成长与发展道路，科学家的品德力量等等是对学生进行价

7、值观教育的很好材料。正如微生物学的奠基人法国科学家巴斯德所说的：“科学固然没有国界，但科学家应该把所有的力量献给他的祖国”。 用大量的生物科学史对学生进行人生观、世界观、价值观的教育，不仅是必要的，而且也是有效的。三、有利于学生领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力美国著名的科学史家萨顿说过：“一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具，无论有形或无形，都是由一系列人物创造出来，以解决他们遇到的某些问题。每种工具和方法都是人类智慧的结晶。” 可见，科学史的内容在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法，能够作为理解科学探究、掌握科学方法的范例。揣摩科学前辈探究的过程，实质上是学习科学研

8、究方法，领悟探究本质的过程。新课程理念倡导探究性学习，主张学生通过探究活动主动地学习科学方法，获取科学知识，培养探究能力。在新课程教学中，教师可以把教材中的科学家的经典探索实验设计成为学生课堂上能够完成的探究型课题，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，让学生了解科学家是怎样发现问题，分析问题和解决问题。这样，将会有利于学生领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力。例如，在讲到温特实验前，我首先提问：“达尔文所做的实验得出的结论可靠吗？”学生回答：“不可靠，只是推测。”我接着提问：“这种推测应如何通过实验来验证呢？”有的学生提出可以用仪器来

9、测，有的学生提出可以用化学显色反应的方法，这时我提醒学生要注意在当时的条件下，这些方法可操作吗？如果尖端产生了某种物质，是否有什么材料可以收集它呢？这样，我很自然就引入到了温特实验，然后提问学生：“在温特实验中，琼脂的作用是什么？如何知道琼脂是否吸附了尖端产生的物质？”在达尔文实验的基础上，学生经过讨论，认为应该设计一个对照实验：即分别把接触过尖端的琼脂小块和未接触过尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘上，并观察实验现象，得出结论。教师通过把温特实验转变为学生的探究性实验，使学生很好地领会了科学研究的一般方法，即：发现问题提出问题作出假设实验验证；并且培养了学生发现问题，分析问题和解决问题的探究

10、能力。四、有利于培养学生的创新精神和思维能力在科学探索的道路上，没有“常胜将军”，失误与错误是难以避免的，可贵的是许多优秀科学家既有坚持真理的勇敢信念，也有修正错误的可贵精神。“开拓创新”是科学精神的本质要求。一部生命科学史，无论是“光合作用机理”的研究，还是“DNA双螺旋结构模型”的建立，无一不是思维的转变、思想观念的更新、科学方法不断创新的结果。正是这些杰出科学家的创新精神，人们对自然界的认识才不断进步。这些史实是教师鼓励学生提出不同见解，敢于“标新立异”的良好素材。在生物课堂教学中，以科学史的经典实验作为探究的问题情境，通过鼓励学生用各种方法进行实验设计，激发了学生的好奇心，好胜心和质疑

11、心，使学生由被动接受变为主动探索知识，有利于培养学生的实验能力和创造性思维能力。例如，在温特实验中，把附有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上，胚芽鞘能生长，说明胚芽鞘的生长部位在胚芽鞘的尖端下部。这时，有的学生提出疑问：这样并没有排除尖端不生长。这时我顺势提出问题：“有没有直观的方法可以看出胚芽鞘的生长部位在尖端下部，而不是在尖端？”学生通过分析，讨论，提出建议：在胚芽鞘上均匀涂上颜色或画竖线等。实验方法确定后，我鼓励他们对可能的结果进行推测。通过学生的自主学习，深入探究，学生初步学会了探究的一般过程，并在探究过程中体验到成功的喜悦，激发了他们的学习兴趣，拓展了学生的思维空间，培养了他们的创

12、新精神和思维能力。五、有利于学生适应高考综合能力测试的要求高考能力测试的一项重要内容是注重考查学生的综合能力，即运用基本知识、基本技能去综合分析、解决问题的能力，考察学生知识迁移，多层次多角度解决问题等综合能力。把教材中科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，有利于培养学生的实验能力和创造性思维能力，培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力，为将来能够适应高考综合能力测试做好准备。六、有利于教师教育教学水平的提高科学家的经典实验中涉及的知识，除了生物知识外，还有物理，化学等知识。所以，在教学中光有生物学专业知识往往还不够，还需一定的化学、地理、物理等相关知识。这就需要教师不断完善自己的生物专业素养，构建多元化的知识结构。教师在处理教材中的生物科学史时，要使学生真正体验探究过程，首先教师自己要进行充分的理论学习，在备课上狠下功夫，在教学中不断实践，不断改进，不断提高。以上主要论述了生物科学史在高中生物新课程教学中的作用。 虽然利用生物科学史对学生进行教育不容易在一朝一夕就有很大收获，但是，我们应该看到不易之后所具有的深远意义。“问渠哪得清如许，为有源头活水来。” 让我们充分挖掘科学史蕴藏的宝藏，追寻科学教育的源头活水吧。参考文献：1、普通高中生物课程标准，中国教育部2、生物1、生物2、生物3，人民教育出版社3、第 4 页 共 4 页