高中生命科學史的人文教育

【摘 要】隨著高中生物新課改的實施，人文價值取向等相關教育逐步滲入到新版教材中。其中生命科學史與生物教學的有機結合，更是激發了學生對生物學的樂趣，讓他們親身感悟生物學的探究過程，這對于提高學生的生物學素養乃至科學素養和人文素養都有積極的教育意義。

【關鍵詞】生命科學史 科學素養 人文價值

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）25-0143-02

生命科學史揭示了科學家們思考和解決生物學問題的思想歷程，其中記載著科學家的生平事跡和探究過程，呈現了科學家們的科學態度、科學精神和科學價值觀。如果能把它們滲透到生物教學中，對于培養學生的生物學素養、科學素養、人文素養都具有積極的教育意義。

近年來，生命科學史的教育價值越來越被肯定，新課標教材的編寫也注重了科學史的運用。人教版高中生物學新教材必修模塊中的科學史素材有20多處，這些材料在教材多處都有出現（如科學家訪談、科學史話、科學家的故事、科學前沿、資料分析或章節的正文等），其數量和詳細程度遠遠超過以往教材。為此，本人就人教版《必修1·分子與細胞》《必修2·遺傳與進化》《必修3·穩態與環境》3個必修模塊為例，對其中體現科學史人文教育的內容進行統計分析，并試圖在生物教學中能有效地將科學史教育融入其中，引導學生培養正確的人文價值取向和良好的科學素養。

一 生命科學史教育的意義

生命科學史是一門反映生物科學進程的人文科學，有助于學生在認識上跨越自然科學與人文科學的鴻溝，是高中生物教學中一項寶貴的教學資源。生命科學史教育對于實現新課標理念具有重要的意義，生命科學史既包括科學家對生命現象的研究過程，也包括科學家研究生命現象時所持有的科學觀點和態度；既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括生命科學與各個學科之間的聯系和對社會的影響。

1.生命科學史揭示了自然科學的本質

生命科學史揭示了自然科學的本質，同時闡述了每個觀點產生與發展的科學過程。如20世紀初，薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學及19世紀末在染色體的變化、體細胞與生殖細胞的分裂等方面的成果上，提出了染色體學說，即孟德爾所說的遺傳因子可能就在染色體上。但是當時沒有足夠的證據證明他們的觀點。直到1910年，摩爾根利用果蠅作為實驗材料通過一系列實驗發現，控制果蠅眼色的基因位于性染色體上，才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”的形成過程可以看到科學觀點產生的歷程。

2.生命科學史揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程

生命科學史是一部思想史，它揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。但是這些思想受到了當時文化背景和科學技術水平的制約。生物學新知識的產生，首先都需要從思想方法上有所突破。例如，“物種是演變的”這一思想的確立就是對“物種是不變的”思想的一個突破。人類對生命個體發育的探究歷程也體現了思想方法上的創新。這些事實反映了當時的思想氛圍并影響著人們對事物的認識，科學家的思想以及思想轉變與他們從事的科學探究是密切相關的。這對學生形成正確的思想認識具有積極的教育意義。

3.生命科學史教育能培養學生正確的科學價值觀

“雜交水稻之父”袁隆平院士的事跡被廣為傳頌，從而使學生感受到堅持不懈的重要性；遺傳學奠基人孟德爾發現了遺傳的基本規律，創立了遺傳學。然而遺憾的是，這一偉大的理論被埋沒了30多年才為世人所知曉。這個例子從反面讓學生深刻體會到科學之路并不是一帆風順的，而是充滿了艱辛與挫折，要想獲得成功，就必須樹立正確的科學價值觀，勇于面對挫折和失敗，培養對科學百折不撓、堅持不懈的意志和品質。

二 對人教版必修模塊科學史人文教育內容的統計

經過深入細致的挖掘，高中生物人教版《必修1·分子與細胞》中，共有5個章節插入了科學史人文教育，篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科學前沿”“科學史話”和“資料分析”等欄目中，涉及科學家們不為人知的科研歷程和一些與教材知識點有關的前沿領域的發展。既有自然科學學說觀點的產生過程，又能體現科學家們堅持創新的人文精神。這不僅使學生對高中生物學產生濃厚的興趣，也為接下來的人文科學學習做了鋪墊。

在《必修2·遺傳與進化》、《必修3·穩態與環境》兩本教材中，涉及的生命科學史人文教育的具體內容主要集中在課本正文以及“科學家訪談”欄目中，因為在學習了第一冊的細胞學知識后，學生們對高中生物學的認識有了一個基本的框架和一定的基礎，因此在必修2和必修3教材的正文中，學生們可以一邊閱讀知識點，一邊滲透科學史人文教育，充分了解遺傳、進化、生態等領域的重要科學觀點的產生過程以及孟德爾、摩爾根、沃森、克里克等生物科學家們的艱辛歷程。更值得一提的是，學生們應當從《必修3·環境與生態》的學習過程中聯想到我們國家一直所倡導的“可持續發展”政策，明白保護生態環境就是造福子孫后代。

三 生命科學史教育在高中生物教學中的應用

新一輪的高中生物新課程改革的主要目標是進一步提高學生的生物科學素養，生命科學史中蘊涵的教育價值對于實現這樣的課程目標具有積極的意義。因此，將科學史教育恰當的應用于生物教學中，對于培養學生的科學素養具有很大的促進作用。

1.結合生命科學史，進行科學方法的教育

在必修2中有這樣一個例子：DNA雙螺旋結構的發現堪稱現代生物學史上一項劃時代的杰出成就，因為它把人們對生物學的研究視野從細胞水平推向了分子水平，并為分子生物學的創立奠定了重要基礎。在DNA雙螺旋結構的發現中做出了重大貢獻的科學家有四位：弗郎西絲·克里克、詹姆斯·沃森、莫里斯·威爾金絲、羅薩琳·富蘭克林。然而在這四位科學家中，只有沃森畢業于生物學專業，克里克和威爾金絲均畢業于物理專業，而富蘭克林所學專業為化學。在此之前，有許多著名的生物學家研究過這一課題，但都沒有取得突破性的進展，而在研究DNA方面知識最欠缺的沃森和克里克為什么最終能取得如此巨大的成功呢？學生自然會有疑問。這四位科學家在大學學的是不同的專業，具有不同的知識背景，然而正是這一特點幫助他們走向了成功，沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA X射線衍射圖譜的有關數據為基礎，著手建立DNA分子模型，其間也屢屢失敗，后來在查哥夫實驗的啟發下，解決了“堿基配對”的問題，經過反復討論，終于在1953年初提出了DNA 雙螺旋結構的分子模型，他們把這個用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較發現二者完全相符。這是科學史上由于學科交叉而產生的一次重大的科研成果。這幾位科學家結合了生物學、化學、數學等不同學科進行綜合研究，并創造性地運用了模型構建的方法，把復雜的科學理論轉化為簡單易懂的實物模型。這一巨大的研究成果使學生對科學方法的運用有了深刻的體會：生命科學需要利用其他學科中的思想和研究手段；同樣，其他科學也在吸收生物學的靈感。任何一門學科都不是獨立的，而是相互滲透、相互影響、共同發展的。

2.通過科學史教育培養學生的人文價值

從整個必修模塊來看，在科學史這一方面，該套教材隱含著生命科學史所具有的“追求韌性品質、創新精神、堅持不懈、求實、合作、交流、責任感”等人文素養內容。其中，創新這一思想所占的比例很大，這與中國追求培養創新型人才方針有密切的關系。在學習生物學知識中，應當讓學生有意無意地感受到這些史實人文素材當中的人文思想。具體來說，“探索生物大分子的奧秘——與鄒承魯院士的一席談”這則人文素材中，鄒承魯院士告訴大家，做課題需要很大的勇氣和創新思維，同時，他做學問的基本原則是：努力追求科學真理，跟蹤最新發展前沿。并且材料中也出現了“做研究需要鍥而不舍，永不自滿，為祖國做貢獻，辦老實事，說老實話，做老實人”等體現求實、合作交流、責任等人文思想情感。這些科學史教育素材對于培養學生的科學態度和科學精神及人文價值取向都有很大的積極意義。

生物學是一門博大精深、具有豐富歷史的自然科學，與傳統的數理化等課程相比，既包含了復雜深邃的科學知識，同時又具有豐厚的人文底蘊。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家的精神。這對提高學生的科學素養和人文價值觀具有重要的意義。教師不僅要注重學生們科學知識的學習，更要注重他們科學素養的提高，以史為鑒，增強學生的學習興趣，培養他們的觀察能力、識別能力、探索精神以及堅韌不拔、鍥而不舍的優秀品質，使學生能成為勇于創新、開拓進取的有用之才。

參考文獻

[1]鄧過房.人教版高中生物教材科學史人文價值取向[J].基礎教育研究，2010（1）：31

[2]楊瑞林、王永勝.生命科學史的教育價值[J].課程·教材·教法，2005（4）：22

[3]徐江平.讓生物科學史教育滲透于教學之中[J].生物學通報，2010（11）：24

[4]鄭春和.注重生物科學史的學習[J].生物學通報，2004（11）：27～30

[5]王永勝等編著.生物學核心概念的發展——高中生物新課程的科學史資源[M].北京：人民教育出版社，2007

〔責任編輯：林勁〕