《生命科學史》是一本關于生物學發展的歷史,更是關于人們思考和解決生物學問題的思想歷程。古人說過以銅為鏡,可以正衣冠;以古為鏡,可以知興替;以人為鏡,可以明得失。在閱讀《生命科學史》一書中,我印象最為深刻的不僅僅在于那些在生命科學史上創造出偉大成就的人,而更重要的在于對于如何科學解決生物學問題的思想和方法的的形成與發展。
今年,屠呦呦獲得了諾貝爾生理醫學獎,也是第一個榮獲這份獎項的中國人,這是一件另人興奮的事情。但是卻也需要我們進行思考中國人為什么在關于科學方面的成就不高,我覺得在《生命科學史》這本書給出了答案,那就是我們缺少一種關于如何形成解決相關科學問題的世界觀,或者說一種思維方式。但是我們所處的社會環境,并不能幫助我們形成這種思想,因此我認為在教育學生的過程中引導學生感悟、理解與掌握生命科學研究的思維與方法是十分必要的。
在我國的生物學課程標準中明確提出:學習生命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,學習科學家獻身科學的精神。這對提高生物學科學素養很有意義。因此,在高中生物課程的學習中利用生物學史材料進行探究是十分常見的方式。但是,以我高中上課的經歷而言,老師在講述生物學史的相關內容,會使得課程變得更加的趣味生動,但實際上對于科學素養的形成并沒有顯著的影響。所以,我覺得將實驗課程與生物學史結合,是一種十分可行的方式。
生命科學史是一門理論課程,主要通過講述在生物學發展歷程中的科學家的成就,從而演示整個生物學的發展進程。而實驗課程是一門實踐性的課程,讓學生進行動手操作來,鞏固所學習的理論知識,同時掌握相應的技術。而我所說的將實驗與生命科學史結合的課程,其主要的課程內容是在講述生命科學史的同時,安排相關的實驗,通過理論與時間的相鋪相成,使學生進一步加深對于生命科學研究的思維與方法的學習印象。
對于這門課程的上課形式,主要有以下的幾個想法。
首先,在生命科學史的開始,我們將會講述生命科學的起源,不同的哲學家關于生命的起源的思考和演變。我們將會發現對于生命起源的思考,哲學家一開始主要通過自己天才的大腦結合生活的經歷,進行思考,從而各自推斷出自己關于生命起源的認識,雖然可能存在錯誤,但是一些理論仍具有很好的參考價值。而亞里士多德在關于對生命科學起源的研究中,他主要以兩種身份存在,一是理論家和邏輯學家,二是觀察家,他通過觀察與思考這兩種方式進行研究。
在對于這門課程的講述中的重點就應當放在觀察與思考之上,而后應當要進行相關的實驗課程。對于這個實驗課程的開設,我將以樹的生長部位為例,首先詢問學生以他們的生活經驗來看隨著樹干的生長,樹的枝條的位置是不變的還是隨著樹干高度的增長一同上升的?然后請學生各自獨立思考,并寫下他們各自的答案與理由,接著讓學生分組合作設計方法來驗證他們的猜想,帶領學生進行實地觀察與試驗。在結束觀察以后,讓學生再次思考給出答案與理由。通過前后兩次的思考結果的對比,從而幫助學生了解到觀察與思考的重要性。
除了上述,這種先進行理論課程學習,然后通過實驗課程鞏固,加深對科學思維的理解外。我最希望的一種課程模式,應當是創設科學家發現其理論的環境,在講述其發展的,同時,引導學生深入思考科學家的工作過程,如何發現問題、尋找證據、合理推斷,體驗科學家不斷深化對問題的認識過程和科學探索精神。
在《生命科學史》書中,除了上述的想法以外,我同樣認識到了另一個觀點,那就是設備儀器,對于生命科學史發展的重要性,在我看來顯微鏡的出現是真正拉開了生物學的幕布,讓它進入到人類的眼中。所以而對于這種課程模式的例子,我覺得可以以細胞學說的創立作為例子,首先我們交給學生一臺顯微鏡,以及相關的操作技術,然后讓他們自由的隨便的觀察他們相擁顯微鏡觀察的東西,然后讓他們將自己觀察的東西進行總結,然后將這些結果與當年的科學家們的發現進行比較,觀察異同。然后,向學生講述這這段歷史的進程。通過這種方式一步步幫助學生了解與思考科學家對于發現問題、尋找證據、合力推斷的思維與方式。
雖然,我覺得將生命科學史的內容與試驗相結合的想法很好,但是在實際的操作過程中有很大的難度,因為如果按照生命科學史的發展進行實驗安排,很多的實驗,在高中的教學中是很難進行的,缺少相應的設備,因此,我覺得仍然需要改進,所以我覺得是否可以通過與教科書上的實驗相結合,尋找其相關的歷史資料,再由老師進行引導設計,發揮學生的主觀能動性,進行相關素質的培養。
而現在的高中進行選修課程的開發,我認為這是一個很好的一個課程開發的方向,因為在倡導素質教育的今天,培養學生的科學素養是十分必要的。當然,這樣的課程對老師也有著較高的要求,需要豐富的生物學知識,以及對課堂的操控能力等。
因此,雖然我提出基于生物科學史實驗課程的改進的想法,但是其具體的措施、課程安排等等,仍然是任重道遠,但我希望將來自己能夠真的在未來開設這樣一門課程。