有效利用生物科學史教學提升學生探究能力

摘 要 根據教學實踐，提出對生物科學史教學可以圍繞教學目標，由點到面以“紀傳體”的方法進行教學，以及用評價標準來引導學生積極思維，提升探究能力。

關鍵詞 生物科學史 科學探究 評價標準

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

科學是一個發展的過程，現行普通《高中生物課程標準》的實施建議中提倡注重生物科學史的學習。學習生物科學史能使學生沿著科學家的探索道路，理解生物科學的本質和探究方法，提高學生的生物科學素養。那么教師在教學中如何落實生物科學史學習。筆者依據課程標準，改變教學思路，并嘗試用評價標準作為引導，促進學生思維發展，在利用生物科學史教學提升學生探究能力方面取得了一定的收獲。

1 關于科學史的教學感悟——找好著眼點，變“編年體”為“紀傳體”

生物科學史普遍蘊藏在現行高中生物教材中，如“光合作用的探究歷程”“遺傳物質的探索過程”“植物生長素的發現”等。教材中對于科學史的編排基本均以時間為主線，呈現一個個科學故事，類似于歷史上的“編年體”敘事方式。這種方式雖然條理清晰，但較為單調乏味，知識點的呈現也略顯生硬，往往難以激發學生的學習熱情。因而，教師可采用另一種更能激發學生興趣的歷史手法——“紀傳體”來教學。圍繞教學目標，教師在備課時提煉出每段科學故事中所蘊含的知識點，并梳理出知識點之間的相關聯系，然后把時間為主線改成以知識的遞進和相關聯系為教學主線，再從教材中一連串的科學故事中挑選出一兩個合適的（也可以是教材以外的科學故事）在課堂教學中展開探究，深入挖掘，到最后總結時再列出時間軸呈現給學生。

以“光合作用”一節為例，對光合作用學生并不陌生，在初中曾學習過反應方程式，教學中教師可以此為切入口提出問題：如果沒有葉綠體，該反應的產物是什么？（答案很簡單，是H2CO3，這個問題的目的主要在于激發學生興趣。）教師繼續提問：那么當初科學家如何發現葉綠體是光合作用場所的呢？如果讓你們去做，該如何探究光合作用的場所？（學生一般會想到把細胞的不同結構分開或是逐一破壞，然后給以光照，看氧氣的產生情況，對此教師需加以肯定和表揚，并告訴學生，歷史上真有科學家這么做過）。接下來教師再引入恩格爾曼的實驗。在恩格爾曼實驗探討結束后，教師還可以讓學生進一步思考：“為什么恩格爾曼沒有采取我們所想到的方法呢？”（恩格爾曼所處的時代技術水平達不到，科學和技術是相互促進的）。接著提出更深層次的問題：葉綠體那么神奇，它到底為光合作用提供了什么條件？這樣自然地過渡到色素的提取和分離的學習。

2 對于無法讓學生動手操作的科學探究實驗的教學——給出評價標準以激勵學生

課程標準提倡回歸歷史，重走科學家的探索道路，但是限于條件和時間，在教學中很多科學家的實驗無法讓學生動手操作，只能是“紙上談兵”了，如果在學生探究過程中教師適時給出量化的評價標準，能有效調動學生的探究欲，規范科學探究方法，促進學生思維。以“促胰液素的發現”為例，促胰液素是人類發現的第一種激素，它的發現使人類打開了激素調節的大門，具有里程碑的意義。而它的發現過程在科學史上也是一個膾炙人口的故事，教師追溯歷史，把當年科學家們遇到的情境拋給學生，讓學生來思考探究，不僅可以鍛煉學生科學探究能力。而且當學生探究完后，教材中本節關于激素調節的知識點也基本掌握了，可謂是一舉兩得。其教學流程大致如下：

教師投影狗的消化系統圖片，并介紹：早年科學家發現胰腺能分泌胰液進入消化道幫助食物消化；做生理學實驗發現把稀鹽酸注入狗的上段小腸腔內會引起胰液大量分泌。請問為什么用稀鹽酸？

生：模擬胃酸的作用。

師：請根據此實驗，提出你的問題，并作出假設。

師：試預測該實驗能徹底解釋促胰液素的分泌機理嗎？

生：預若實驗組沒有出現胰液的大量分泌，則說明胰液的分泌受神經調節；若實驗組與對照組現象一致，都有胰液的大量分泌，則需要進一步探究。

教師繪模擬圖，并介紹沃泰默實驗。

師：請進一步深入探究，提出新的假設來解釋“為什么胰液分泌會增加”。

教師依據評價標準，點評一份實驗方案。然后學生各自完善自己的設計。

教師介紹歷史上斯他林、貝利斯的探究故事，提出促胰液素，并引出激素調節概念。

在最后的課堂總結中，教師還可留下懸念：科學探究是沒有止境的，有興趣的同學課后可以思考這樣一個問題：“胰液的分泌真的跟神經調節沒有關系嗎”？這個問題可以通過設計什么樣的實驗來解決。

3 總結

德國教育家第斯多惠所言，“不稱職的教師強迫學生接受真知，一個優秀的教師則教學生主動尋求真知”。筆者通過實踐發現，以“紀傳體”的方法，從點到面進行科學史教學，以及用量化的評價標準來引導學生探究，確實能吸引學生對生物學的興趣，激發課堂活力，規范探究方法，培養學生的質疑精神，提升其理性思維能力，減少學生思想上的依賴性。同時也能讓學生明白其實科學家的實驗有時并不是那么讓常人遙不可及，只要自己愿意努力，一樣也能做到。教師利用科學史教學在學生心中埋下種子，說不定若干年后這顆種子就會破土萌發。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2004：36.

[2] [德]第斯多惠，袁一安譯.德國教師培養指南[M].北京：人民教育出版社，2013：129.