王飛　羅充

摘 要： 生物科學(xué)蘊(yùn)含豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)世界觀等內(nèi)容，因而有極高的教育價(jià)值。同時(shí)生物科學(xué)研究的是生命本身，對(duì)于學(xué)生了解自我、樹立正確的價(jià)值觀及世界觀有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠使學(xué)生形成創(chuàng)新能力，是提高科學(xué)素養(yǎng)切實(shí)有效的途徑之一

關(guān)鍵詞： 生命科學(xué)發(fā)展史 科學(xué)素養(yǎng) 教學(xué)意義

當(dāng)前，新課程改革要求學(xué)生全面發(fā)展，提高綜合能力和素養(yǎng)。在現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域中，生物科學(xué)的發(fā)展速度舉世矚目，并極大地影響人們的思想觀念及思維方式，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。在此前提下生物課程已經(jīng)成為高中階段重要的科學(xué)課程，而在生物課程中生命科學(xué)發(fā)展史占據(jù)基礎(chǔ)性的重要地位。

1.研究背景

新課程倡導(dǎo)自主、合作和探索的研究形式，這符合高中生物新課標(biāo)基本理念，認(rèn)為生物課程的學(xué)習(xí)是一種合作探究的學(xué)習(xí)。第39屆國(guó)際教育大會(huì)明確指出：科學(xué)啟蒙教育，應(yīng)是基礎(chǔ)教育改革中十分重要的內(nèi)容，要致力于發(fā)展兒童對(duì)科學(xué)的基本態(tài)度，并培養(yǎng)他們接受科學(xué)概念和運(yùn)用的能力[1]。高中生物教學(xué)是讓學(xué)生自主經(jīng)歷和體驗(yàn)生物科學(xué)探索的過程，是對(duì)生物科學(xué)發(fā)展史的一種歷史再現(xiàn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的愛好和生物科學(xué)素養(yǎng)有非常重要的意義。生物課程資源中重要的組成部分是生物科學(xué)發(fā)展史，這些史事是教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的優(yōu)秀素材，應(yīng)該成為高中生物新教材中生物科學(xué)發(fā)展史的教學(xué)內(nèi)容。與此同時(shí)，生物科學(xué)發(fā)展史的教學(xué)過程是學(xué)生培養(yǎng)自身探究能力的過程，是高中生物教學(xué)培養(yǎng)探究創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)。所以廣大的生物教師要充分認(rèn)識(shí)到，生物科學(xué)發(fā)展史在教師教學(xué)過程中占據(jù)重要地位。

2.調(diào)查及分析

2.1調(diào)查情況介紹。

筆者對(duì)貴州省貴陽市的幾所中學(xué)的生物教師對(duì)科學(xué)發(fā)展史在教學(xué)中的使用情況進(jìn)行訪談，訪談?lì)}目如下：（1）請(qǐng)談?wù)勀鷮?duì)生物教材中科學(xué)史的了解情況。（2）您認(rèn)為在課堂教學(xué)中向?qū)W生介紹科學(xué)史是否有必要。（3）生物科學(xué)史相關(guān)內(nèi)容用于教學(xué)起到的作用有哪些？（4）在教學(xué)中您使用生物科學(xué)史的頻率高嗎？（5）您在課堂教學(xué)中是怎樣滲透生物科學(xué)史知識(shí)的？

2.2對(duì)訪談結(jié)果進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)分析。

通過對(duì)訪談結(jié)果的分析得知，大部分教師都能系統(tǒng)地了解科學(xué)史，但是大多只關(guān)注考點(diǎn)以內(nèi)的史事，不重視科學(xué)發(fā)展史的引入及其與科學(xué)知識(shí)的融合教學(xué)，一般情況下只是采用一帶而過的方式，不能充分發(fā)揮科學(xué)發(fā)展史的價(jià)值。運(yùn)用探究式教學(xué)手段引入生物學(xué)史的老師少之又少，即便教師認(rèn)為科學(xué)發(fā)展史教育能夠幫助學(xué)生提高培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)，但是隨著新課改的進(jìn)行，生物一周只有兩課時(shí)，時(shí)間的銳減使得很多相對(duì)不是應(yīng)試考試直接考的知識(shí)被刪減，從而有充足的時(shí)間精講重要知識(shí)。而科學(xué)發(fā)展史由于其作用的隱蔽性及對(duì)應(yīng)試考試的不明顯性理所當(dāng)然地在被刪除的環(huán)節(jié)，老師們雖然認(rèn)為不妥，但為了顧全大局只能讓同學(xué)們?cè)谡n余時(shí)間自己了解相關(guān)的知識(shí)。

3.生物科學(xué)發(fā)展史的教學(xué)意義

“生物發(fā)展科學(xué)史”是一門生物學(xué)與歷史學(xué)相結(jié)合的邊緣學(xué)科，生物科學(xué)史研究生物科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的歷史。西方教育學(xué)者瑪格納指出：“生物科學(xué)史既包括科學(xué)家對(duì)生命現(xiàn)象的研究過程，又包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的觀點(diǎn)和態(tài)度；既包括生物家的理論和方法的形成演變，又包括不同學(xué)科之間的聯(lián)系、科學(xué)與社會(huì)的相互影響?！盵2]

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（試驗(yàn)）解讀》對(duì)生物科學(xué)發(fā)展史的定義是這樣的：生物科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史脈絡(luò)作為輪廓，選取科學(xué)發(fā)展歷程中起著重大轉(zhuǎn)折作用的課題研究和事件作為主線，通過翔實(shí)的資料和歷史闡述科學(xué)家們的創(chuàng)造性勞動(dòng)以論述科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探索時(shí)采用的創(chuàng)造性方法和思想，同時(shí)在研究科學(xué)家的時(shí)候不能把人與其所處的時(shí)代分割開來，一定要對(duì)科學(xué)家所處的時(shí)代背景和社會(huì)背景進(jìn)行討論。生物科學(xué)發(fā)展史中蘊(yùn)含豐富的教育素材，很多還是生物課程的教學(xué)資源組成部分，是教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)優(yōu)秀素材來源的寶庫，總的歸納起來主要有以下幾個(gè)方面的重要價(jià)值。

3.1探究發(fā)現(xiàn)，有利于生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。

2003年教育部頒布的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》，首次將“生物科學(xué)素養(yǎng)”這一概念引入高中生物課程?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》明確了“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”的新課程理念，強(qiáng)調(diào)了對(duì)每個(gè)高中生生物科學(xué)素養(yǎng)的提高是高中生物教學(xué)的核心任務(wù)。提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是中學(xué)生物教學(xué)的重要目標(biāo)，生物科學(xué)素養(yǎng)的提高有助于學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展，有助于學(xué)生形成科學(xué)的、健康的生活方式。美國(guó)的“2061計(jì)劃”核心著作之一《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》將“科學(xué)素養(yǎng)”定義為：“應(yīng)理解科學(xué)核心概念和原理；熟悉自然界，認(rèn)識(shí)自然界的多樣性和統(tǒng)一性；能夠按個(gè)人和社會(huì)目的運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)的思維方法。”[3]因此，在基礎(chǔ)教育中對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)加以注重，科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)是科學(xué)知識(shí)，生命科學(xué)發(fā)展史就是前輩們不斷探索生命活動(dòng)真相的科學(xué)過程史。

每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的產(chǎn)生都是不斷探究發(fā)現(xiàn)的過程，在生物教學(xué)中就是通過生物史再現(xiàn)生物學(xué)家的探究發(fā)現(xiàn)過程。學(xué)生在觀察生物學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)的過程中就能潛移默化地形成一定的科學(xué)能力，在了解生物學(xué)家的愛國(guó)熱情和科學(xué)精神中形成自身有關(guān)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)這些生物科學(xué)發(fā)展史也是科學(xué)知識(shí)形成過程的記錄，包含科學(xué)家們各種各樣富于創(chuàng)造力的思維方式，是培養(yǎng)學(xué)生正確價(jià)值觀和科學(xué)態(tài)度的良好素材。

3.2巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有利于拓寬學(xué)生的思路。

生物科學(xué)屬于自然科學(xué)的一個(gè)門類，生物科學(xué)的一切知識(shí)和理論都是在試驗(yàn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定的，但是鑒于很多學(xué)校的設(shè)備現(xiàn)狀，很多學(xué)校并沒有設(shè)置生物實(shí)驗(yàn)課程。生物學(xué)的研究成果都是前人在成百上千次的試驗(yàn)過程中獲得的，而生物學(xué)發(fā)展史就是觀察現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、獲得結(jié)論的過程和歷史。教師重視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)發(fā)展史的學(xué)習(xí)，可讓學(xué)生在了解、學(xué)習(xí)前人實(shí)驗(yàn)方法的同時(shí)，模仿設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過程中思索驗(yàn)證相關(guān)已有結(jié)論。通過這一系列的思索、探究過程，學(xué)生可以很好地開拓自己的思路。例如在新人教必修二遺傳與進(jìn)化中DNA雙螺旋模型結(jié)構(gòu)的整個(gè)探索歷程：最初沃森、克里克通過維爾金斯看到富蘭克琳在1951年11月拍攝的一張十分漂亮的DNA晶體X射線衍射照片推算出DNA一定是螺旋結(jié)構(gòu)，并分析出其螺旋參數(shù)，但隨后沃森和克里克嘗試很多種不同的雙螺旋和三螺旋模型，均未搭建出合理的DNA模型，最后在查哥夫的數(shù)據(jù)幫助下最終才得出DNA的正確模型。通過DNA發(fā)現(xiàn)過程的教學(xué)，學(xué)生根據(jù)新人教版課本必修二的50頁的模型建構(gòu)制作流程自己動(dòng)手制作DNA的模型，實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)工具的靈活運(yùn)用能夠給學(xué)生帶來深刻啟迪，激勵(lì)學(xué)生大膽思維并放寬思路，綜合各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)為自己所用，本質(zhì)上提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.3導(dǎo)入新課，有利于提高學(xué)習(xí)興趣。

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力?？茖W(xué)發(fā)展史一般情況下都具有很強(qiáng)的故事性和趣味性，能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為課堂學(xué)習(xí)提前做好心理鋪墊。例如在學(xué)習(xí)伴性遺傳時(shí)，可以先介紹英國(guó)著名化學(xué)家兼物理學(xué)家道爾頓發(fā)現(xiàn)色盲癥的故事，作為背景材料，引起學(xué)生一探究竟的好奇心。在學(xué)生學(xué)習(xí)“性別決定和伴性遺傳”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，可插入史料“達(dá)爾文悲痛”：達(dá)爾文與他的表妹愛瑪因?yàn)橄鄲鄱Y(jié)婚，但是他們誰也沒有料到，他們的6個(gè)孩子中3人中途夭亡，其余3人終身不育。這件事情讓達(dá)爾文百思不得其解，因?yàn)樗c愛瑪都是健康人，生理上沒有什么缺陷，精神也非常正常，為什么生下的孩子卻都是如此呢？在聽完這段令人傷感的史料后，要求學(xué)生運(yùn)用伴性遺傳的理論知識(shí)，對(duì)“達(dá)爾文悲痛”事件進(jìn)行分析。利用史料對(duì)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用性的歸納，不僅活躍了課堂氣氛，更重要的是在學(xué)生學(xué)以致用過程中，使學(xué)生深刻體會(huì)到了遺傳學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值，在解決問題的過程中體驗(yàn)到了成功的喜悅和學(xué)習(xí)的樂趣。

把生物科學(xué)發(fā)展史加入高中生物教學(xué)課堂和教材中，并且在教學(xué)中把生物科學(xué)發(fā)展史和生物科學(xué)知識(shí)有機(jī)整合起來，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和掌握生物學(xué)產(chǎn)生發(fā)展和進(jìn)步的客觀規(guī)律，以生物科學(xué)發(fā)展史的觀念理解生物課程，還能夠幫助學(xué)生更客觀地理解和掌握生物學(xué)發(fā)產(chǎn)生和發(fā)展的客觀規(guī)律，有利于幫助學(xué)生培養(yǎng)完整的生物科學(xué)研究方法，例如觀察法、實(shí)驗(yàn)法、數(shù)學(xué)方法和邏輯方法等，啟迪學(xué)生思維。

3.4重溫經(jīng)典，有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和價(jià)值觀的教育。

學(xué)習(xí)生命科學(xué)發(fā)展史能夠激發(fā)學(xué)生興趣和求知欲，同時(shí)能夠使學(xué)生了解生物學(xué)家為了探索生命真相作出的努力和長(zhǎng)期探索的決心，這些內(nèi)容能夠從側(cè)面激發(fā)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)的努力奮發(fā)態(tài)度和科學(xué)獻(xiàn)身精神。比如必修二中提到的現(xiàn)代遺傳奠基人孟德爾的植物雜交試驗(yàn)課程時(shí)，可以重點(diǎn)講解孟德爾做植物雜交實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程。他在無數(shù)次實(shí)驗(yàn)失敗后并未放棄，而是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整記錄和統(tǒng)計(jì)計(jì)算，通過8年時(shí)間才提出基因的分離定律和自由組合定律。教師在教學(xué)過程中若能很好地利用這一史實(shí)的話，學(xué)生就可以從孟德爾的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中初步了解現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的“假說-演繹法”，更重要的是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究成果的來之不易，科學(xué)發(fā)現(xiàn)絕不是牛頓被蘋果砸中后就能夠產(chǎn)生的，背后有常人難以想象的艱辛勞動(dòng)。

4.本課題的研究意義及展望

新教材中的生物科學(xué)發(fā)展史教學(xué)不是枯燥的知識(shí)，若靈活運(yùn)用生物科學(xué)史教學(xué)，則既可以創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生興趣，又可以在新課教學(xué)中幫助學(xué)生了解動(dòng)態(tài)知識(shí)，并給學(xué)生以啟迪和教育，教學(xué)針對(duì)性強(qiáng)，占用時(shí)間短，是不會(huì)影響整個(gè)教學(xué)的設(shè)計(jì)而喧賓奪主[4]。同時(shí)生物科學(xué)發(fā)展史有其深刻內(nèi)涵和作用，貫徹新課標(biāo)的教學(xué)理念，明確學(xué)生能力培養(yǎng)的發(fā)展方向，也指出教師在教學(xué)方法上應(yīng)做的探索改革和努力方向。生物教師不能因?yàn)闀r(shí)間緊張就草草了事，忽略對(duì)生物科學(xué)發(fā)展史深刻的內(nèi)部規(guī)律，違背新課改的本意。

生物教師要通過實(shí)踐挖掘生物科學(xué)發(fā)展史教育價(jià)值，探索生物科學(xué)發(fā)展史整合進(jìn)中學(xué)生物教學(xué)中的有效策略。在教學(xué)過程中切實(shí)將課本列出的生物史事實(shí)應(yīng)用到位，如果有必要甚至可以在講解習(xí)題時(shí)向?qū)W生列舉一些與課文知識(shí)相關(guān)但課本中未提及的史實(shí)，最大限度地開發(fā)學(xué)生的潛在能力。

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通訊作者：羅充