齊劍玲

摘 要：本文主要對人教版高中生物教材必修一第一章第一節(jié)“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”這一生物科學(xué)史進(jìn)行分析，通過對教材中核心素養(yǎng)的分析從而更好的明確“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”這一生物科學(xué)史的教育意義。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞學(xué)說;核心素養(yǎng);生物科學(xué)史

“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”屬于生物科學(xué)史。生物科學(xué)史包括生物學(xué)家對生物學(xué)現(xiàn)象、原理、規(guī)律的探索過程、探索方法以及科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)所持有的觀點(diǎn)態(tài)度、情感體驗(yàn)等。同時(shí)在2017年最新出版的普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教材編寫建議中提出：適當(dāng)引入生物科學(xué)史內(nèi)容，尤其是生物科學(xué)史中許多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最好范例。因此，本文中我將對“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”這一生物科學(xué)史進(jìn)行分析，并以此為例分析高中生物學(xué)科學(xué)史中的核心素養(yǎng)。

1.解讀細(xì)胞學(xué)說的建立過程

細(xì)胞學(xué)說的建立過程這部分內(nèi)容主要通過對幾位科學(xué)家的研究過程的介紹使學(xué)生構(gòu)建知識體系、獲取思維方法、體會(huì)科學(xué)家探索歷程、形成敢于探索敢于創(chuàng)新的生物學(xué)精神。

“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”主要涉及了七位科學(xué)家的科學(xué)研究。維薩里是一位解剖學(xué)家，他通過大量的尸體解剖研究揭示了人體在器官水平的結(jié)構(gòu)。比夏在維薩里的研究基礎(chǔ)上，揭示了器官是由低一層次的結(jié)構(gòu)組織組成。最早使用自制的顯微鏡觀察到細(xì)胞的是羅伯特虎克，他使用顯微鏡觀察植物木栓組織發(fā)現(xiàn)了許多小室并將其命名為細(xì)胞（cell）。然而羅伯特虎克觀察到的并不是真正意義上的細(xì)胞。真正意義上第一個(gè)觀察到活細(xì)胞的是英國科學(xué)家列文虎克。在十八世紀(jì)末西歐各國先后完成了產(chǎn)業(yè)革命，為科學(xué)的發(fā)展帶來了新的歷史背景，細(xì)胞學(xué)說得以有進(jìn)一步的發(fā)展[1]。植物學(xué)家施萊登利用歸納法，對植物的柱頭、花粉、胚珠等組織進(jìn)行研究最終提出了植物細(xì)胞學(xué)說。受到施萊登研究的啟發(fā)施旺開始研究動(dòng)植物之間的聯(lián)系，通過對動(dòng)物細(xì)胞的形成機(jī)理以及個(gè)體發(fā)育過程的研究施旺提出了動(dòng)物也是由細(xì)胞組成的并且由單個(gè)細(xì)胞也就是受精卵發(fā)育而來。在施旺、施萊登的理論基礎(chǔ)上德國科學(xué)家魏爾肖對細(xì)胞學(xué)說進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)充修訂，將“新細(xì)胞可以從老細(xì)胞中產(chǎn)生”這一錯(cuò)誤結(jié)論改為“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”。至此細(xì)胞學(xué)說的建立基本完成。

2.解讀教材中的核心素養(yǎng)

2017年出版的普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出核心素養(yǎng)包括：生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任。

2.1生命觀念

對于生命觀念的常見理解認(rèn)為生命觀念是指：對觀察到的生命現(xiàn)象以及生命現(xiàn)象中存在的相互關(guān)系和特征進(jìn)行解釋后的抽象，是能夠用于理解或解釋生物學(xué)現(xiàn)象、生物學(xué)問題的觀念和思想方法[2]。細(xì)胞學(xué)說的建立著重體現(xiàn)在的是生命觀念的進(jìn)化與適應(yīng)觀中的統(tǒng)一性上。施旺側(cè)重于對動(dòng)物界的研究，他通過對動(dòng)物胚胎、組織、器官等研究論證了動(dòng)物組織由細(xì)胞構(gòu)成，施萊登主要側(cè)重對植物界研究，他通過對真菌、藻類、種子植物等不同種類植物進(jìn)行研究，得出結(jié)論“植物的整個(gè)類別都是由細(xì)胞構(gòu)成”;施旺、施萊登的研究成果系統(tǒng)的論證了動(dòng)植物之間的一致性，動(dòng)植物都是由細(xì)胞組成的并且細(xì)胞中都含有細(xì)胞核、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)。

2.2科學(xué)思維

對于科學(xué)思維的常見理解認(rèn)為科學(xué)思維是指：尊重客觀事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物，從而發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維習(xí)慣和能力[2]。細(xì)胞學(xué)說的建立過程著重體現(xiàn)的科學(xué)思維方法是歸納法和批判性思維。施萊登通過對植物不同組織的觀察，發(fā)現(xiàn)不管是花粉、胚珠還是柱頭都是由細(xì)胞組成的并且這些細(xì)胞都有細(xì)胞核，進(jìn)而根據(jù)幾種植物組織的共性進(jìn)行歸納總結(jié)，得出結(jié)論“植物細(xì)胞都有細(xì)胞核”;施旺通過對動(dòng)物的五種不同的組織進(jìn)行研究，得出結(jié)論“動(dòng)物組織都是由細(xì)胞構(gòu)成的”。施旺、施萊登理論的得出所運(yùn)用的科學(xué)方法就是歸納法。魏爾肖對細(xì)胞學(xué)說中“新細(xì)胞”的來源問題進(jìn)行修改，將“新細(xì)胞是從老細(xì)胞中產(chǎn)生”這一錯(cuò)誤理論修正為“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”[3]。像魏爾肖這樣敢于質(zhì)疑，善于辨析，并能夠根據(jù)嚴(yán)格推論得出自己觀點(diǎn)的批判性思維，正是現(xiàn)在教學(xué)中應(yīng)著重促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的一種科學(xué)思維模式。

2.3科學(xué)探究

對于科學(xué)探究的一般理解認(rèn)為科學(xué)探究是指：能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中存在的生物學(xué)問題、生物學(xué)現(xiàn)象，并能夠針對特定的生物學(xué)問題和現(xiàn)象進(jìn)行觀察、思考、交流、討論，最終能夠解決問題、得出結(jié)論的能力[2]。在本文中學(xué)生通過追隨科學(xué)家的腳步，體驗(yàn)科學(xué)家的探索歷程，從而明確施旺、施萊登之所以能夠提出“細(xì)胞學(xué)說”很大一部分原因是在于前人經(jīng)驗(yàn)的積累以及與其他科學(xué)家之間的交流探討。例如：馬爾比基發(fā)現(xiàn)了植物細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)的區(qū)別;虎克對細(xì)胞的命名;列文虎克首次觀察到了活細(xì)胞并觀察到多種不同類型的細(xì)胞。這些科學(xué)家對科學(xué)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)都為施旺、施萊登“細(xì)胞學(xué)說”的提出提供了理論基礎(chǔ)。

2.4社會(huì)責(zé)任

對于社會(huì)責(zé)任的一般理解認(rèn)為社會(huì)責(zé)任是指：基于對生物學(xué)知識的理解，積極參與個(gè)人及社會(huì)的討論，對生物學(xué)問題和生物學(xué)現(xiàn)象做出合理解釋和判斷以及善于運(yùn)用生物學(xué)知識解決生活問題的能力[2]。施旺、施萊登“細(xì)胞學(xué)說”理論的提出使唯物主義在與唯心主義的斗爭中取得了重大的勝利，使人們逐漸意識到動(dòng)物、植物都是由細(xì)胞組成的，并且都是由細(xì)胞發(fā)育而來的，從而初步揭示了生命的內(nèi)涵，揭示了不同生物間的統(tǒng)一性。細(xì)胞學(xué)說的提出打開了對生物奧秘探索的大門，推動(dòng)了生物科學(xué)及其相關(guān)學(xué)說的迅速發(fā)展，促使人們對生命觀、自然觀的理解進(jìn)入一個(gè)新的階段，使人們能夠利用生物學(xué)知識辨別迷信和偽科學(xué)，最終形成正確的生命觀念。

“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”蘊(yùn)含著豐富的核心素養(yǎng)，對于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]汪德耀.細(xì)胞學(xué)說簡介[J].自然雜志，1983（11）：839-843.

[2]普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].人民教育出版社，中華人民共和國教育部，2018.

[3]蘇育才，陳曉清.“細(xì)胞學(xué)說建立的歷程”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015，40（01）：27-28.

（基金項(xiàng)目：哈爾濱師范大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)課題“生命科學(xué)史在高中生物學(xué)教學(xué)中有效應(yīng)用研究”;項(xiàng)目編號：HJG20180035。）