谷輝

科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程，自然科學(xué)的核心是探究。隨著新課程改革的實(shí)施、推進(jìn)，高中生物課堂教學(xué)發(fā)生了很大變化：老師經(jīng)常會(huì)運(yùn)用教材中的科學(xué)史材料進(jìn)行探究，不再單一地追求知識(shí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，更重視知識(shí)的形成過程，越來越關(guān)注情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育。但是筆者在教學(xué)與聽課中發(fā)現(xiàn)一些不合理的現(xiàn)象：對(duì)科學(xué)史材料生搬硬套、教育功能挖掘不夠、定位不準(zhǔn)，價(jià)值不能充分體現(xiàn)；教學(xué)形式單一、呈現(xiàn)材料過于頻繁，學(xué)生參與度不高；設(shè)計(jì)不合理，使學(xué)生的思維脫離了科學(xué)的探究過程……要想避免以上問題，基于科學(xué)史探究的教學(xué)應(yīng)該使用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，才能取得較好的教學(xué)效果，否則熱熱鬧鬧的課堂就是“為了探究而探究”，成了“偽探究”。

一、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”策略

科學(xué)史上的一個(gè)小故事往往就是探究的興奮點(diǎn)，比如“人類紅綠色盲的發(fā)現(xiàn)”、“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”、“王致和的臭豆腐”等。在教師創(chuàng)設(shè)的情境中，為學(xué)生的質(zhì)疑和探究做好了“預(yù)熱”。有時(shí)在結(jié)束了教學(xué)的主要內(nèi)容后，教材中的“科學(xué)史話”、“科學(xué)家的故事”等內(nèi)容都是開闊視野、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、形成積極學(xué)習(xí)態(tài)度的閱讀好材料。在探究過程中，及時(shí)的交流、評(píng)價(jià)也是不可或缺的環(huán)節(jié)，如：“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”，追溯科學(xué)史，其辯證、對(duì)立沖突甚至是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)都是建立正確科學(xué)觀不可缺少的部分。激發(fā)學(xué)生探究興趣，形成主動(dòng)、積極的探究態(tài)度，樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀，是基于科學(xué)史探究不可忽視的策略。

二、實(shí)驗(yàn)重演、活動(dòng)實(shí)踐策略

生物學(xué)知識(shí)來源于實(shí)踐，特別是實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)史上許多典型的實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)家智慧的結(jié)晶，包含豐富的科學(xué)思想和科學(xué)方法。在科學(xué)史上有許多簡(jiǎn)單的、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中就可以重演，譬如筆者在教授“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”時(shí)，就用小麥的胚芽重演了達(dá)爾文、詹森、拜爾等實(shí)驗(yàn)。新課標(biāo)人教版教材中還安排了不少與科學(xué)史探究相關(guān)的其他活動(dòng)，“人類紅綠色盲”的調(diào)查、“孟德爾遺傳定律”的模擬實(shí)驗(yàn)、“遺傳密碼的破譯”的類比分析、“DNA分子結(jié)構(gòu)”中模型構(gòu)建，等等。

這些實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)，有時(shí)作為探究的線索貫穿始終，有時(shí)是探究的一部分、解決某一教學(xué)難點(diǎn)，親身重演實(shí)驗(yàn)、參與活動(dòng)使得探究具有參與性、真實(shí)性、挑戰(zhàn)性。

三、“資料分析—問題討論”策略

基于科學(xué)史的探究實(shí)際上是一種模擬的科學(xué)研究，更多的時(shí)候，教師能夠提供給學(xué)生的是科學(xué)史上的研究資料，利用這些資料進(jìn)行思維探究是科學(xué)史與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合的形式。

“資料分析—問題討論”策略能有效地解決教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。比如“酶的作用和本質(zhì)”一節(jié)的教學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)按時(shí)間線索呈現(xiàn)“酶的發(fā)現(xiàn)史”上的研究資料：巴斯德和李比希關(guān)于酒精發(fā)酵的爭(zhēng)論、畢希納的“無細(xì)胞體系”實(shí)驗(yàn)，薩姆納、切赫和奧特曼的研究成果。以“資料分析—問題討論”的形式進(jìn)行探究，逐步揭示酶的化學(xué)本質(zhì)和作用，讓學(xué)生在探究過程中建立起酶的概念。再如：“DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”中梅賽爾—斯特爾的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)殡y度較大，教師可以組織學(xué)生分析資料、展開討論并解決相關(guān)問題：該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊穸ā叭Ａ魪?fù)制模型”嗎？可以排除“彌散復(fù)制模型”嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持哪種DNA復(fù)制模型？如果實(shí)驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，讓大腸桿菌在14N培養(yǎng)基上再繁殖一代，提取DNA進(jìn)行CsCl梯度離心，結(jié)果會(huì)怎樣？通過解決這些問題推測(cè)DNA的復(fù)制模型。

四、適時(shí)滲透和完整探究策略

前面提到的種種適時(shí)滲透策略，可以有效地展開教學(xué)和解決教學(xué)重難點(diǎn)，科學(xué)史探究有時(shí)可以引入完整的探究案例，如“孟德爾的遺傳定律”、“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”、“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”等。

完整的科學(xué)史探究一般具有縝密的線性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄凯h(huán)節(jié)。比如“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”，探究的思維軌跡就是“問題—探究—新問題—再探究”。資料的組織和呈現(xiàn)就應(yīng)該以此作為線索貫穿始終。教學(xué)中應(yīng)該充分利用科學(xué)史重演的每一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，從現(xiàn)象到本質(zhì)逐漸深入，否則探究中反映出的邏輯思維會(huì)出現(xiàn)“空白”和“跳躍”。從環(huán)節(jié)來看，探究從“與向光性有關(guān)的部位”開始到“感光部位”、“刺激的屬性”再到“刺激與胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的關(guān)系”，幾乎每一步都具備完整的探究環(huán)節(jié)：提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果、得出結(jié)論、表達(dá)和交流等。課堂教學(xué)受到時(shí)間和空間的限制，不可能也沒有必要面面俱到，這就需要教師精細(xì)地進(jìn)行安排，不同的節(jié)點(diǎn)有所側(cè)重，培養(yǎng)科學(xué)研究方法和能力。

隨著新課程的深入推進(jìn)，在生物課堂教學(xué)中把生命科學(xué)史與探究學(xué)習(xí)整合起來，不僅有助于學(xué)生理解生物學(xué)知識(shí)、理論的產(chǎn)生和發(fā)展，更重要的是促進(jìn)了學(xué)習(xí)方式的改變。認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)、技能性學(xué)習(xí)目標(biāo)、體驗(yàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)的完美統(tǒng)一正逐漸成為基于科學(xué)史探究教學(xué)的更高追求。