新課程理念下的生物科學史教學

陳艷萍

【摘要】生物科學史是探究教學的有益素材，有助于培養學生的情感、態度、價值觀。本文略談了“基于‘探究理念精心設計生物科學史素材”以及“以科學史為載體培養學生的‘情感、態度、價值觀”的一些方法和策略。

【關鍵詞】生物 科學史 探究

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11-0161-01

你要知道科學方法的實質，不要去聽一個科學家對你說些什么，而要仔細看他在做什么。 —— 愛因斯坦

雖然我們沒有辦法看到科學家的研究過程，但教師可以通過創設生動的情境、用精彩的語言設法“還原”一個科學史給我們的學生。通過教師對科學史的重現和引導探究，使學生的方法和能力得到引導、提升，使學生的情感得以喚起、熏陶。本文結合以上兩方面闡述生物科學史教學的有關策略。

一、如何進行科學史的探究教學

科學發現來源于“探究”。隨著新課程的實施和推進，很多老師經常會說“授人以魚不如授人以漁”，那么什么才是“漁”之術呢？我以為，就是“探究”之術。

第一，科學史要有選擇的進行探究，因為不是每一段科學史都適宜探究教學。例如必修二中關于“DNA是主要遺傳物質” 這一節的三個實驗格里菲斯、艾弗里先后做的“肺炎雙球菌的轉化”、赫爾斯和蔡斯的“噬菌體侵染細菌的實驗”等內容充分凸顯了科學探究的本質和意義，對“探究”來說是不可或缺的。而必修一中，糖類、蛋白質等化合物的性質與功能的教學則更適合講授和實驗。另外，筆者還發現，有些部分雖然教材中沒有科學史，但教師可以大膽開發“探究”素材，例如在“免疫調節”的教學中，筆者是從介紹巴斯德開始的：“巴斯德是首個發現病原菌的人，并提出了科學有效的防治辦法，解決了蠶病，使法國的絲綢工業擺脫困境；他還敢于挑戰權威，否認當時公認的微生物自然發生說，他所提出的‘巴氏滅菌法至今仍被廣泛地使用。”這些成就足以讓學生震撼，巴斯德每一個科研的小故事都閃爍著“探究”的科學光芒，是學生學習奮斗的榜樣。

第二，“探究”要有一定的邏輯性。“問題—探究—新問題—再探究”是很多科學史探究的案例中常見的，這反映了科學研究從現象到本質的過程。對這種材料，教師在呈現的時候就要嚴格遵照科學發展的線索，重演科學發現的每一個節點，例如遺傳這部分，就應該從“遺傳的基本規律”到“遺傳的細胞基礎”再到“遺傳的分子基礎”，這才符合人類的認知規律。一旦顛倒順序，就會使學生的邏輯思維出現“空白”或“跳躍”，盡管這樣有可能學生接受的比較快，但是失去了“探究”的教學，等于剝奪了學生心理和認知發展的機會。

第三，一切科學研究都是從發現問題并解決問題開始的。問題激發人最原始的探奇心理，進而想要找到問題的答案。因此，科學史教學中的問題要有啟發性、挑戰性，更要有助于知識體系的有意建構。例如，在“DNA是主要的遺傳物質”的教學中，筆者就提出了如下一組問題：“加熱后的S型菌中有什么物質導致了R型菌的轉化？”“格里菲斯說的‘遺傳因子是指什么？有可能是蛋白質、脂肪、DNA或RNA么？”“艾弗里等人實驗用的DNA已經反復提純，為什么仍有科學家提出質疑？怎樣使實驗更有說服力”問題就像點火器，而學生的思維一旦點燃，就會主動的思考、探究。當學生想到了再反復提純的DNA提取物仍混有少量蛋白質的時候，“提純”這條路看來已經不能再繼續，就會想到另辟蹊徑：既然分離DNA和蛋白質已經不行，那就加酶分解其中一種，由于酶本身是蛋白質，想用其除去蛋白質也行不通，那就反其道行之，用DNA酶除去DNA。除去DNA的提取物失去了“轉化”功能，這就足以證明真正的轉化因子是DNA。

二、如何在科學史教學中實現“情感”目標

新課程倡導我們的教學不能僅僅追求單純的知識目標的達成，我們更要重視知識的形成過程，要關注對學生的“情感、態度、價值觀”的教育。

第一，在情境中滲透。生動的情境，能夠激發學生的興趣，在教育心理學上，情境作為一種外部誘因，能幫助學生認識到自己的精神需要。例如“促胰液素的發現”讓學生深深感慨沃泰默因為受到19世紀學術權威觀點的束縛，墨守陳規、缺乏質疑精神，輕易的與真理的發現失之交臂。而斯他林和貝利斯尊重科學事實，勇于挑戰權威，最終與他們的發現一起永載史冊。最后，告訴學生“問題面前人人平等”，沒有專家和權威，只有你發現了問題，你就可以提出來，研究它、解決它。

第二，在實驗中內化。筆者在一些聽課過程中發現，很多老師對待 “DNA分子結構模型的構建”這些個模擬實驗，認為在考試中的意義不大，往往輕輕松松的一帶而過，模擬實驗的功能完全沒有發揮出來。而筆者嘗試親身設計一些教具，盡量 “還原”這些探究實驗，讓學生可以親自重演實驗。在這個過程中，學生能夠更深刻的體驗到教師課堂講授所無法比擬的情感，在實踐中學生所認同到的情感、態度、價值觀，將內化為更穩固持久的情感、態度、價值觀。

第三，在辨析中升華。利用科學史的素材組織教學，更多的時候，是提供給學生科學史上的研究資料、進展，讓學生進行模擬的科學研究活動，這時候，要鼓勵學生有不同的理解，鼓勵他們爭辯，在辨析中完善自己的理解，并認識到科學研究的價值。筆者在教學“赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染實驗”的時，針對DNA和蛋白質的化學組成提出：“選擇放射性元素標記的依據是什么呢？”針對病毒的增殖與培養特點提出：“為什么不能直接標記噬菌體，而是先標記大腸桿菌呢？”“關于保溫的時間有必要注意么”“為什么在標記35S（32P）的那組沉淀物（上清液）中還是能檢測到放射性呢？”等問題。學生在回答這些問題的時候，答案可能是各異的，甚至有些是錯誤的。這時候，老師不要急于公布標準答案，若是可以組織學生就各自的觀點辯論一番，由學生在辨析中發現問題的關鍵，認識到自身想法的不成熟，有利于幫助學生在思維探究中逐步形成主動、有責任心的探究態度，樹立正確的科學價值觀。

科學史是生物教學的重要組成部分，其教學價值和教學策略還需要我們在今后的教學中不斷挖掘和完善，更好的提高學生的科學素養。

參考文獻：

[1]谷輝.運用生物科學史培養高中生情感、態度與價值觀的研究[D].蘇州大學，2011.

[2]王梧武.高二生物科學史教學中進行案例開發及教學實踐的研究[D].華東師范大學，2007.