高中生物學教學中滲透科學史的幾點建議

王國慶

(天津師范大學教師教育學院 300387) 翟 林* (天津市中小學教育教學研究室 300200)

以科學史為載體學習生物學內容，是一個探本朔源的過程，是對科學本質的還原。科學史不僅回答了“是什么”的問題，同時回答了“怎么來”的問題，與純粹的結論性知識比起來增加了對科學過程的體驗與對科學精神的感受。據對廣東省某地區5所中學的調查，發現經過生物科學史的學習，有80%的學生學習生物的熱情“有所提高”[1]，說明生物科學史有利于提高學生學習生物學的興趣。因此，生物學教師應該充分利用生物科學史這樣的教學資源來展開教學，本文對此提出以下四點建議。

1 對科學史進行適當的補充和延伸

目前的教材由于篇幅有限等原因，對于生物科學史的還原不夠充分。鑒于此，教師在教學時可以做適當的補充和延伸。例如，DNA雙螺旋結構模型的建構過程：腺嘌呤的量等于胸腺嘧啶的量，鳥嘌呤的量等于胞嘧啶的量，這些信息在教材中只提到是從生物化學家查哥夫手中獲得的，但他是如何得出此結論的呢？教師在這里可以添加與此相關的“四核苷酸假說讓位”的內容；在遺傳信息的攜帶者——核酸這一節中基本不涉及科學史的內容，教師也可借助史實引導學生分析探究核酸的發現過程[2]，既可滿足學生的求知欲，提高學生的思維能力，又加深了學生對核酸的認識。

值得注意的是，補充和延伸要建立在適當的基礎上，不可盲目堆積所有的生物科學史內容，教師要進行篩選，選擇那些在產生目前最合理的科學理論中起推動或支撐作用的關鍵“子結論”。

例如，在生物進化論的建立過程中，布豐、拉馬克、馬爾薩斯、達爾文、華萊士等科學家都或多或少提出過一些進化的觀點，如果不加篩選，把所有科學家的觀點都一一講解，不僅加重了學生的學習負擔，而且弱化了教材中的重點知識。通過對比，可以發現馬爾薩斯的《人口論》中提出的觀點，即生物過度繁殖、資源有限引起的為生存而斗爭的論述，為達爾文提供了用自然選擇解釋進化的支撐，建議教師在教學中適當補充，并做到詳略得當：詳在教材中承載重點知識的科學史，略在補充和延伸的科學史內容，切忌追求“史”的形式而舍本逐末。

2 傳遞真實的科學信息，樹立正確的科學觀

對于科學信息，包括科學家在科學史上的地位與評價、對某個實驗的評價、某個科學結論等，一定要傳達到位且真實可靠，保證課堂教學的權威性，有利于學生形成正確的科學觀。

例如，列文虎克是顯微鏡的重要發明制造者、一個自學成才的科學家，他對微生物與血液循環的研究很有名，而在教材中給他的定位是“著名磨鏡技師”，致使部分學生不容易接受一個磨鏡技師能夠“觀察到不同形態的細菌、紅細胞和精子等”這樣的事實，一定程度上貶低了列文虎克在生物科學史上的地位，此時教師應當對學生進行正確引導，給學生呈現真實的科學信息，并尊重科學家。再如，某教師在講解完格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗后，為了體現科學精神的教育，補充道：做科學一定要有堅持不懈的精神，如果格里菲斯能繼續堅持深入研究，也許得出結論的人就是他了。這樣的評價是沒有事實根據的，事實上他并不是不堅持研究，而是似乎并沒有認識到他的觀察中有遺傳物質的傳遞，才沒有對細菌株的轉化現象做進一步研究，而且他因實驗室被炸毀而身亡，甚至沒有能在生前看到他的工作最終表現出來的意義[3]。這樣憑空或者憑感覺對科學家進行的評價，即使是出于好的教學目的，從長遠來看，建立在錯誤的事實基礎上，再好的教育也達不到最終的教學效果。

另外，對于一些還在發展的理論，如生物進化論等，教師要做恰當的引導：課堂所傳遞的科學信息并不是永久的真理，要讓學生認同科學信息還存在著爭論，還需要后代去探究與修正，科學永遠在發展。

3 體現科學過程的艱辛

生物科學的每一項成果幾乎都經歷了許多次失敗或推翻才得以建立，常常是經過幾代人的努力完成的。教材中基本完整展示一個科學研究過程的情形并不多，且內容大多都是有利于推導出結論的科學史，對于科學家失敗的經歷和學術爭鳴案例，以及受時代的研究技術、科學方法、學術環境等條件的直接影響和限制的內容則很少。甚至有的教師還會根據已知的正確結論的推導過程與一些看似簡單的實驗，傳達出“做科學家很容易”“人人當科學家”的觀念，影響了學生對科學本質的把握。對教師而言，不應該把科學簡單化，不應該只看到結論而忽略過程和影響，要引導學生站在歷史的高度，以發展的觀念去正確看待科學家的工作對當時科學、社會、生活以及人們思維方式造成的影響，重要的是教給學生科學的態度和技能。因此，適當介紹一些錯誤、倒退、限制因素的科學史，讓學生體會科學過程的艱辛與曲折，并感受科學精神的偉大是很有必要的。

例如，在學術爭論上，“不同學派的理論在經受實踐、歷史的檢驗以后，不斷地修正錯誤，也可以相互取長補短，統一認識后達到更高層次的完善”[4]。如“預成論”與“漸成論”，“用進廢退”與“自然選擇”等，這些不同的爭論都是科學過程的一部分，也應該成為學生領悟科學的共同體，從而使學生體驗科學的復雜性，而不是單一性結論；一些錯誤的科學結論如“四核苷酸假說”，生物膜靜態結構的提出等，其中有的是在實驗技術進步或者其它學科發展后得到糾正的，有的是在科學家質疑、不斷追求真理等科學精神的推動下得到發展的，這些錯誤的出現與解決也是科學過程的一部分，是不可磨滅的科學史，帶給學生的是科學精神的熏陶、對生物科學發展需要實驗技術與其他學科支撐的認同。

4 把握科學史側重的價值取向

高中生物學教材中不同的模塊對生物科學史的價值取向是不一樣的，拓展閱讀材料(包括科學家訪談、科學家的故事、科學前沿、科學史話)往往側重的是人文價值取向；教師課堂教學的課程資源欄目(正文、資料分析、問題探討、習題等)往往側重的是生物核心知識價值取向與探究價值取向(包括科學方法和體會探究)。教師可以靈活應用教材中的內容進行教學，但不要違背教材編寫的價值取向。

例如，鄒承魯院士的訪談側重的是求真、創新、堅持等人文精神的價值取向，資料分析“細胞核具有什么功能”側重的是生物核心知識與探究的價值取向。若沒有把握住相關科學史的價值取向就會適得其反，事倍功半。例如，在“孟德爾的豌豆雜交實驗”一節的正文中，雖然對孟德爾的生平做了簡單的介紹，但毫無疑問本節的重點是他的科學方法，有的教師沒有抓住其側重點，而又想突出科學史教學，就對孟德爾的生平做大肆的講解，從他出生貧寒再到怎么做了修道士再到怎么開始了科學研究這樣一個詳細的過程，花費了大量的課堂時間，可謂舍本逐末。當然，孟德爾的生平并不是不介紹，而是要簡略，他的性格愛好、奇聞趣事、家庭教育背景可通過微信、微博等平臺以課外拓展的形式做詳細的介紹，這樣既有利于教學任務的完成，又滿足了學生對科學家的好奇心。