巧用科學(xué)史突破初中生物教學(xué)中的難點(diǎn)

【摘 要】 生物科學(xué)史是人類探究生命奧秘的整個(gè)科學(xué)研究過程。人類對(duì)生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)是通過一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)逐步形成的，體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)研究方法。因此，應(yīng)用生物科學(xué)史開展教學(xué)能對(duì)生物學(xué)難點(diǎn)的突破起到獨(dú)特的作用。

【關(guān)鍵詞】 科學(xué)史 初中生物教學(xué) 突破難點(diǎn)

科學(xué)史在科學(xué)教育中的重要作用已日益彰顯，把科學(xué)史的有關(guān)內(nèi)容納入科學(xué)課程中以提高科學(xué)教育的質(zhì)量，已成為近年來國際科學(xué)教育界高度重視的一個(gè)課程理論課題。在此背景下，科學(xué)史在生物教學(xué)中的教育功能更顯示其獨(dú)特性，以它嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)， 蘊(yùn)含的豐富的科學(xué)研究方法與學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)合起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)體驗(yàn)生物學(xué)家科學(xué)探究的過程，更有助于他們創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，因此，應(yīng)用生物科學(xué)史開展教學(xué)能對(duì)生物學(xué)難點(diǎn)的突破起到獨(dú)特的作用。

一、應(yīng)用生物科學(xué)史展現(xiàn)生物學(xué)知識(shí)的生成過程，使難點(diǎn)突破層層推進(jìn)，水到渠成

生物學(xué)的研究史是生物學(xué)知識(shí)的生成過程，其中一件件的重大發(fā)現(xiàn)及經(jīng)典實(shí)驗(yàn)是人類對(duì)生命活動(dòng)規(guī)律真理性認(rèn)識(shí)的無限接近，具有無可辯駁的說服力，使認(rèn)識(shí)不斷提高，從而使難點(diǎn)知識(shí)層層突破。初中《生物》“光合作用”就是難點(diǎn)之一， 課本先編排光合作用的發(fā)現(xiàn)史，然后是光合作用的過程。但在實(shí)際教學(xué)中可將光合作用的發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)貫穿在光合作用過程的教學(xué)中。17世紀(jì)上半葉，海爾蒙特（H.J.Van helmont）的柳苗實(shí)驗(yàn)首次提出了水參與植物有機(jī)物的制造。1771年普利斯特利（Joseph Priestley）的“小鼠、蠟燭、植物”實(shí)驗(yàn)使人相信：植物能更新因燃燒或動(dòng)物呼吸而變渾濁的空氣，但他沒有認(rèn)識(shí)到光對(duì)植物的作用。1779年英格豪斯（Jan Ingenhousz）通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)植物凈化空氣不是普利斯特利所說的由于植物生長緩慢，而是太陽光照射植物的結(jié)果。他還發(fā)現(xiàn)植物在光下有很強(qiáng)的釋放氣體的能力與太陽光的強(qiáng)度成正比。植物釋放的究竟是什么氣體呢？1782年謝尼伯（Jean Senebier）通過實(shí)驗(yàn)證明植物在光下釋放氧氣的同時(shí)還要吸收二氧化碳。1864 年薩克斯( J. vonSachs)的綠葉遮光實(shí)驗(yàn)說明光合作用的產(chǎn)物之一淀粉。1880年恩吉爾曼(C. Engelmann)的水綿實(shí)驗(yàn)來說明光合作用的場所是葉綠體。由此就得出光合作用的概念。這樣從科學(xué)史的角度娓娓道來，使教師授課自然流暢，學(xué)生的理解也輕松自如，從而化難為易。

二、應(yīng)用科學(xué)史展現(xiàn)科學(xué)研究的具體方法和思維過程，為難點(diǎn)突破做好鋪墊

通過生物科學(xué)史可全面了解生物科學(xué)的具體實(shí)驗(yàn)方法和思維方法，從而積累知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，拓展思維空間，提升學(xué)生突破難點(diǎn)知識(shí)的綜合能力。初中生物“條件反射的建立”是難點(diǎn)之一，利用巴甫洛夫的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“鈴聲——唾液分泌反射”讓學(xué)生理解到條件反射的建立過程。該實(shí)驗(yàn)利用對(duì)照的方法，在“狗吃食物；狗聽鈴聲；狗先聽鈴聲隨即吃食物（重復(fù)多次），重復(fù)后再聽鈴聲”四種不同情況下觀察狗的唾液的分泌。討論哪些情況是先天的？哪些是后天形成的？鈴聲和食物多次結(jié)合的意義是什么？通過分析最后得出條件反射是條件刺激和非條件刺激多次結(jié)合并建立起聯(lián)系后才形成的。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在對(duì)比中了解到了條件反射建立的本質(zhì)。

三、應(yīng)用生物科學(xué)史展現(xiàn)科學(xué)研究中的靈感火花，為難點(diǎn)突破創(chuàng)設(shè)必要教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，難點(diǎn)知識(shí)往往抽象難懂，學(xué)生望而生畏，若教師不做引導(dǎo)，強(qiáng)行灌輸，學(xué)生必定難以接受，長此以往會(huì)嚴(yán)重挫傷學(xué)習(xí)的積極性

人類在探索生命奧秘的過程中發(fā)生過許多有趣的故事，有構(gòu)思精巧的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也有出其不意的靈感火花，這些可創(chuàng)設(shè)各種生動(dòng)具體的教學(xué)情景，使學(xué)生身臨其境，學(xué)習(xí)的積極性大大提高。如“神經(jīng)元的功能”也是初中生物學(xué)的難點(diǎn)，課本內(nèi)容一開始就是“神經(jīng)元受到刺激后，會(huì)產(chǎn)生一種生物電變化，這種變化會(huì)沿細(xì)胞膜按一定方向傳導(dǎo)”。“神經(jīng)元的基本功能是接受刺激，產(chǎn)生沖動(dòng)，傳導(dǎo)沖動(dòng)”。什么是生物電？生物電怎么產(chǎn)生？怎樣傳導(dǎo)的？這些問題突如其來，使初一學(xué)生措手不及。但若從生物科學(xué)史入手，循序漸進(jìn)，鋪路搭橋，學(xué)生漸入情景，心領(lǐng)神會(huì)。1791 年的一天，意大利神經(jīng)解剖學(xué)家伽伐尼（L. Calvani）將連有坐骨神經(jīng)的青蛙腓腸肌標(biāo)本掛在鐵絲上做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)刺激坐骨神經(jīng)時(shí)，肌肉會(huì)收縮跳動(dòng)，表明有信號(hào)由神經(jīng)傳導(dǎo)到肌肉。受到刺激的神經(jīng)產(chǎn)生了什么信號(hào)? 這一信號(hào)又以什么形式傳導(dǎo)到與之相連的肌肉？伽伐尼百思不得其解。他又做了一整天的實(shí)驗(yàn)仍毫無進(jìn)展，正當(dāng)他收拾儀器準(zhǔn)備休息時(shí)，突然天色驟變，雷雨大作，伽伐尼吃驚地發(fā)現(xiàn)， 蛙腿隨著電閃雷鳴在跳動(dòng)！“同學(xué)們想想，是什么引起肌肉收縮跳動(dòng)的？”“電!”學(xué)生異常興奮地答道。“大家的想法和伽伐尼不謀而合，他銳敏地抓住這一線索，經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)證明，興奮的實(shí)質(zhì)就是生物電。即神經(jīng)元受到刺激后可產(chǎn)生生物電。當(dāng)神經(jīng)纖維的某一部位受到刺激產(chǎn)生生物電時(shí)，生物電產(chǎn)生部位就會(huì)發(fā)生一次很快的電位變化。沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)即為生物電在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，即為電流。”通過上述知識(shí)鋪墊，使學(xué)生對(duì)沖動(dòng)的實(shí)質(zhì)理解透徹，而且層層遞進(jìn)，使生物電與沖動(dòng)、生物電與電流這些概念聯(lián)系起來。并通過情景激發(fā)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲，再來學(xué)習(xí)生物電的形成和傳導(dǎo)就變得輕松了。

【參考文獻(xiàn)】

［1］劉恩山. 生物學(xué)—義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書. 北京師范大學(xué)出版社，2004.