在生物學(xué)史中探究 在探究中提高能力

《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》已將“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”作為課程的基本理念之一，與傳統(tǒng)的被動(dòng)性學(xué)習(xí)相比，探究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和探索性，它能夠幫助學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的獲得過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的建構(gòu)和遷移，提高學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)。在教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)施探究性教學(xué)，要求教師不能只教教材，還要能對(duì)教材進(jìn)行再度開(kāi)發(fā)，挖掘利用，搜索探究對(duì)象，搜集教材中探究性問(wèn)題，靈活利用探究方法，才能使探究性教學(xué)真正落到實(shí)處。那么，怎樣利用教材中的生物科學(xué)發(fā)展史進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)呢?為此，我改變以往的教學(xué)方式，讓學(xué)生在科學(xué)史中探究，在探究中提高。

一、生物學(xué)教材中的科學(xué)發(fā)展史

一部科學(xué)史就是一部探究史。教材中的生物科學(xué)發(fā)展史用詳實(shí)的資料論述科學(xué)家們的創(chuàng)造性勞動(dòng)，同時(shí)也對(duì)生物科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)背景等重大問(wèn)題作出評(píng)論。現(xiàn)行高中生物學(xué)教材中有許多生物科學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容，如細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立過(guò)程、對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程、關(guān)于酶本質(zhì)的探索、光合作用的探究歷程、孟德?tīng)杻蓚€(gè)遺傳定律的發(fā)現(xiàn)、基因在染色體上的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、DNA是遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、DNA分子的半保留復(fù)制的研究、中心法則的發(fā)展、遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)代生物理論的由來(lái)、促胰液素的發(fā)現(xiàn)、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)等。這些生物科學(xué)史不僅記載著生命科學(xué)的形成過(guò)程，還蘊(yùn)含著科學(xué)家創(chuàng)造性思維的方式和靈活多樣的科學(xué)方法，體現(xiàn)著他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的生動(dòng)教材。

二、利用科學(xué)發(fā)展史實(shí)施探究性學(xué)習(xí)的方法

我們應(yīng)充分開(kāi)發(fā)利用科學(xué)發(fā)現(xiàn)史這一課程資源，讓學(xué)生從教材中提供的史實(shí)材料中去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析、推理、探究問(wèn)題，最終得到符合邏輯的結(jié)論。學(xué)生可通過(guò)深入思考科學(xué)家的研究工作是如何開(kāi)展的，來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法，從而發(fā)展自己的科學(xué)思維。同時(shí)學(xué)生對(duì)自己通過(guò)探究獲得的知識(shí)，會(huì)理解得更透徹明白、掌握得更扎實(shí)牢固，更容易在新情境中去運(yùn)用知識(shí)思考和解決問(wèn)題。正如物理學(xué)家湯姆生所言:“研究科學(xué)史有許多理由，最好的理由是要從典型例子看科學(xué)發(fā)現(xiàn)是怎樣做出的，我們需要了解許多事例，因?yàn)榈缆酚卸喾N多樣。”生物科學(xué)史能夠?qū)⒅R(shí)傳授、能力培養(yǎng)和情感發(fā)展三方面的教育統(tǒng)一起來(lái)，因而對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力有舉足輕重的作用。在進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的教學(xué)中，我們不能只讓學(xué)生記住先輩們的探索結(jié)果，更重要的是通過(guò)對(duì)科學(xué)發(fā)展史的再現(xiàn)，向?qū)W生展示科學(xué)家們揭開(kāi)生物界的奧秘和令人興奮的探索歷程，讓學(xué)生踏著科學(xué)家的腳印，親自去經(jīng)歷一個(gè)“發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)”的過(guò)程，從而體會(huì)科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、如何根據(jù)自己所觀察到的現(xiàn)象對(duì)問(wèn)題答案作出假設(shè)、如何進(jìn)行合理推理的，并從中理解知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展、形成的過(guò)程，以此培養(yǎng)探究的科學(xué)方法、思維品質(zhì)。同時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)家們不怕困難，持之以恒和獻(xiàn)身科學(xué)的敬業(yè)精神。

三、利用生物科學(xué)史實(shí)施探究性學(xué)習(xí)的實(shí)例

如對(duì)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行教學(xué)時(shí)，在課前兩周，可指導(dǎo)學(xué)生觀察生活中植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，如放在窗臺(tái)上的植物，過(guò)一段時(shí)間枝條會(huì)朝向窗外生長(zhǎng);被風(fēng)刮倒的植物一段時(shí)間后莖會(huì)自動(dòng)向上生長(zhǎng)(背重力方向生長(zhǎng));植物的根向水、向肥生長(zhǎng)等，并讓學(xué)生思考:植物為什么會(huì)產(chǎn)生向性運(yùn)動(dòng)呢?是不是與植物體內(nèi)的某種化學(xué)物質(zhì)有關(guān)?由于與學(xué)生熟悉的生活事例聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生對(duì)這個(gè)內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生巨大的探究興趣和熱情。同時(shí)也充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的思維，使學(xué)生產(chǎn)生探究的欲望，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。

在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，先用多媒體展示植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，再讓學(xué)生認(rèn)真閱讀課本有關(guān)內(nèi)容，要求學(xué)生列出與生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程中有關(guān)的科學(xué)家名字、實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，然后計(jì)算一下，從問(wèn)題提出到生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)前后所經(jīng)歷的時(shí)間有多長(zhǎng)。通過(guò)計(jì)算，他們將知道對(duì)這一問(wèn)題的研究歷時(shí)54年之久，以此教育學(xué)生，一項(xiàng)科學(xué)發(fā)明，不是一朝一夕，而是要經(jīng)歷幾年、幾十年甚至幾代人的不懈努力、艱苦奮斗，讓他們知道要成就事業(yè)就要有持之以恒的精神，堅(jiān)忍不拔的毅力。然后動(dòng)畫(huà)展示達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)的四組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，依次呈現(xiàn)每組對(duì)照實(shí)驗(yàn)的初始狀態(tài)，讓學(xué)生預(yù)測(cè):可能發(fā)生什么現(xiàn)象?產(chǎn)生每一組現(xiàn)象的可能原因是什么?再讓學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題充分發(fā)表自己的見(jiàn)解，并進(jìn)行相互評(píng)價(jià)和補(bǔ)充，接著用動(dòng)畫(huà)播放出達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)學(xué)生思考:上述四組實(shí)驗(yàn)怎樣進(jìn)行對(duì)照?根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，你能否分析得到一個(gè)較為合理的推論?然后指名學(xué)生把推論的過(guò)程講述出來(lái)，再與達(dá)爾文的推論作比較。這樣能充分暴露學(xué)生的思維過(guò)程，教師便可有的放矢，引導(dǎo)學(xué)生克服常見(jiàn)的錯(cuò)誤和思維障礙，從而完成知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展的邏輯過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法。

總之，生物科學(xué)史的內(nèi)容，不僅包括大量的生物科學(xué)知識(shí)，還包括許多生物科學(xué)研究的一般過(guò)程和方法。因此，在教學(xué)中不僅要向?qū)W生傳授生物科學(xué)知識(shí)，還要重視生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般過(guò)程和方法，把科學(xué)的研究方法、研究思維與科學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，才能培養(yǎng)并提高學(xué)生的探究素質(zhì)。

(責(zé)任編輯 黃春香)