淺析高中生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)

俞泓伶 （江蘇省啟東中學(xué) 江蘇南通 226200）

淺析高中生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)

俞泓伶 （江蘇省啟東中學(xué) 江蘇南通 226200）

隨著探究性學(xué)習(xí)相關(guān)理論的深入，探究性學(xué)習(xí)越來越受到重視。高中生物課程中關(guān)于生物科學(xué)史的教學(xué)，在以往的教學(xué)過程也不斷在滲透探究性學(xué)習(xí)，但是效果還不是那么的明顯。高中教師應(yīng)該繼續(xù)探究生物科學(xué)史在高中探究性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，提高學(xué)生的積極主動(dòng)性，把學(xué)生從被動(dòng)的接受知識轉(zhuǎn)變成主動(dòng)探索知識，讓學(xué)生體會探索知識的快樂，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，全方位培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)的素養(yǎng)。

1 我國生物科學(xué)史教育的現(xiàn)狀

我國初期生物科學(xué)史的教育現(xiàn)狀：20世紀(jì)50年代，生物科學(xué)史才被納入到理科的教學(xué)大綱中，但僅僅從愛國的角度上，介紹了一些科學(xué)家的獻(xiàn)身精神以及其擁有的偉大成就。改革開放以后，生物科學(xué)史的地位才逐漸提升。

近幾年生物科學(xué)史的教育現(xiàn)狀：近些年來，生物教師逐漸注重其生物科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值。課程標(biāo)準(zhǔn)中也明確提出要重視學(xué)習(xí)生物科學(xué)史，推介了一些詳細(xì)的教學(xué)教案。新課標(biāo)生物教材中，生物科學(xué)歷史和科學(xué)家的篇幅也不斷加大，生物科學(xué)史重要性逐漸突出出來。一些高中教師們也在不斷嘗試?yán)蒙锏目茖W(xué)史開展一些教學(xué)工作，其中，將生物科學(xué)史應(yīng)用在探究性學(xué)習(xí)中就是非常好的嘗試。

2 生物科學(xué)史同高中探究性學(xué)習(xí)的整合

生物科學(xué)史同高中的探究性學(xué)習(xí)進(jìn)行整合是非常必要的。但在生物科學(xué)史的教學(xué)工作中，探究性學(xué)習(xí)不能很好開展的原因一般是“資源相對不足”和“時(shí)間和精力現(xiàn)象對不足”，所以教師需要對探究性學(xué)習(xí)和生物科學(xué)史進(jìn)行整合。

3 高中生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)模式

3.1.1 多元化的教學(xué)模式

多元化的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)在開展某一科學(xué)理論或者科學(xué)概念的教學(xué)中，要使用討論和辯論、教師的演示以及實(shí)驗(yàn)等多種的范式，模擬這個(gè)理論的形成過程，并說明當(dāng)時(shí)存在的文化背景，來開展教學(xué)活動(dòng)。在實(shí)際的課程中，其他科目的任課教師就有很好的示范。如物理學(xué)中在大氣壓的教學(xué)過程，教師想要讓學(xué)生記住大氣壓是多少并不困難，可是學(xué)生并不能真正理解大氣壓是如何存在的。教師想要學(xué)生理解有關(guān)大氣壓力的概念，就可以使用多元化的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式。在課堂上，教師提問：“空氣的重量大家知道嗎？”用問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論的辯論。學(xué)生發(fā)表自己的見解，這些見解中也體現(xiàn)出以往科學(xué)家提出的一些關(guān)于空氣質(zhì)量的理論。如學(xué)生說空氣是沒有重量的，這就是亞里士多德堅(jiān)持過的理論。教師再進(jìn)行一些科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白了以往那些錯(cuò)誤的理論，進(jìn)而深刻記住了正確的科學(xué)理論，這個(gè)過程就體現(xiàn)了多元化的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式。

3.1.2 HSP教學(xué)模式

以往的科學(xué)史教學(xué)使用的都是填鴨式教學(xué)模式，教師把科學(xué)史當(dāng)成一種科學(xué)知識講給學(xué)生，在實(shí)踐過后得出的結(jié)論。這種教學(xué)模式的成效較低。西方的教育學(xué)者們研究出了一種新的教育模式，把科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)以及科學(xué)的社會學(xué)中涉及的內(nèi)容融匯到各個(gè)科學(xué)的課程中，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，進(jìn)而陪養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力和科學(xué)精神，即HSP教學(xué)模式。這種教學(xué)模式同生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)結(jié)合在一起，就是一種比較實(shí)用的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)模式，主要包括“提出問題、引出觀念、學(xué)習(xí)歷史、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、呈現(xiàn)出科學(xué)的觀念以及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、總結(jié)評價(jià)”六個(gè)環(huán)節(jié)。

在生物學(xué)科學(xué)史教學(xué)中，教師也可以應(yīng)用這樣的教學(xué)模式。如在開展植物的向光性課程時(shí)，教師先要提出問題：“為什么植物會有向光性？”再帶領(lǐng)學(xué)生研究以往科學(xué)家們開展討論的過程，就涉及到了生物的科學(xué)史知識，引起了學(xué)生的好奇心，還能促進(jìn)學(xué)生對生物科學(xué)史的探究；接著，教師啟發(fā)學(xué)生們提出自己的觀念，進(jìn)行發(fā)散的思考；然后，帶領(lǐng)學(xué)生們學(xué)習(xí)科學(xué)家的研究過程，并舉例，帶領(lǐng)學(xué)生討論當(dāng)時(shí)存在的背景和條件，也就是滲透生物科學(xué)史；到了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，教師要讓學(xué)生明白，植物向光性的解釋有很多，但是需要用實(shí)驗(yàn)去證明觀點(diǎn)的；繼續(xù)呈現(xiàn)科學(xué)觀念和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，最后進(jìn)行總結(jié)以及評價(jià)。

3.2生物科學(xué)史探究性學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的具體策略

3.2.1 在教學(xué)導(dǎo)入中運(yùn)用生物科學(xué)史，讓學(xué)生和科學(xué)的距離更近

學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)，總是對科學(xué)有種敬畏的心理，就會遠(yuǎn)離科學(xué)的學(xué)習(xí)。在開展生物科學(xué)史的教學(xué)工作中，教師必須消除學(xué)生敬畏科學(xué)的心理，具體的方法就是降低學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的起點(diǎn)，挖掘出學(xué)生好奇的心理，聯(lián)系學(xué)生的生活，拉近科學(xué)和學(xué)生的距離，讓學(xué)生認(rèn)為他們也能探究。如學(xué)習(xí)“豌豆的雜交試驗(yàn)”時(shí)，教師要先引出孟德爾先生，講述孟德爾先生的生平，把科學(xué)家的距離同學(xué)生進(jìn)行拉近，再介紹雜交試驗(yàn)，學(xué)習(xí)就會水到渠成，使學(xué)生想去探究，也更敢于去探究。

3.2.2 運(yùn)用科學(xué)史具有的故事性，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣

高中新課標(biāo)生物教材中含有的科學(xué)史材料非常豐富，并且這些豐富的科學(xué)史都帶有很強(qiáng)的故事性。教師用講科學(xué)故事的形式，為學(xué)生們介紹在生物科學(xué)史中一些較重要的發(fā)展過程，能激發(fā)學(xué)生探究的興趣。如，教師利用巴浦洛夫?qū)嶒?yàn)中狗具有食物性的反射的案例，導(dǎo)出條件反射；利用胡克用自己制作的顯微鏡在查看木栓的切片時(shí)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的例子，引出細(xì)胞學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。除了這樣，教師還可以在教學(xué)中利用故事，讓故事在枯燥的理論學(xué)習(xí)中成為一個(gè)亮點(diǎn)，更能加深學(xué)生對知識的認(rèn)識，還可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

3.2.3 使用生物的科學(xué)史，建設(shè)持續(xù)性問題情境

科學(xué)史中都會存在科學(xué)問題解決背后的故事，隱藏著很多的問題情境。教師可以營造出歷史的情境，步步設(shè)下疑問，設(shè)置連續(xù)的問題情境，使學(xué)生感到像是身在科學(xué)家們探究過程中。教師設(shè)計(jì)的問題要有計(jì)劃、層次以及導(dǎo)向性，能指導(dǎo)學(xué)生思維，引導(dǎo)他們能一步步從問題表層深入到問題實(shí)質(zhì)，提示他們所要解決的問題。如“發(fā)現(xiàn)生長素”的學(xué)習(xí)時(shí)，教師先提出問題：“達(dá)爾文進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是可靠的嗎？”學(xué)生的回答各有不同，但大部分都表示僅僅是推測。那么，推測怎樣通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證呢？學(xué)生提出不同的建議。這時(shí)，教師就是要提醒學(xué)生，告知他們在當(dāng)時(shí)的條件下，學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)是否能實(shí)際操作，進(jìn)而提出溫特實(shí)驗(yàn)。但溫特實(shí)驗(yàn)中利用到瓊脂，瓊脂能吸附尖端物質(zhì)嗎？學(xué)生又設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次又一次的實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論。學(xué)生一直處在探究的過程中，不斷深化認(rèn)識。3.2.4 使用科學(xué)史中科學(xué)家的生平事跡，促進(jìn)學(xué)生有更有高的探究精神

高中生物教材中涉及一些科學(xué)家的姓名以及事跡，一方面尊重了科學(xué)家，另一方面也能起到對高中生的教育作用，主要表現(xiàn)為人格力量的教育、科學(xué)態(tài)度的教育、工作精神的教育，從而促進(jìn)學(xué)生們有更高的探究精神，如孟德爾堅(jiān)持八年進(jìn)行的豌豆雜交試驗(yàn)、達(dá)爾文提出進(jìn)化論的過程、沃森以及克里克提出的DNA分子雙螺旋的結(jié)構(gòu)模型成立、我國人工胰島素的成功、袁隆平的雜交水稻，這些成就背后都有一個(gè)個(gè)動(dòng)人的故事。教師利用這些故事激勵(lì)學(xué)生，從而對提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)興趣，有著非常重要的作用。

3.2.5 在探究性的課題中引用科學(xué)史，讓學(xué)生體會探究過程

教師在進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真研究，將科學(xué)家那些比較經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成功地引用到課堂中，用模擬實(shí)驗(yàn)的形式完成科學(xué)家曾經(jīng)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們能沿著科學(xué)家的思路，領(lǐng)會科學(xué)家的思維過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。學(xué)生能了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程，體會科學(xué)的研究方法，提高探究能力。如在光合作用發(fā)現(xiàn)史中，教師先補(bǔ)充海爾蒙特實(shí)驗(yàn)，然后挖掘探究的成分；接著，拋磚引玉，引出實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否存在對照實(shí)驗(yàn)？這個(gè)實(shí)驗(yàn)是否存在局限？怎樣的設(shè)計(jì)能使得實(shí)驗(yàn)更加合理？這樣能促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)方法以及科學(xué)思維嚴(yán)謹(jǐn)性方面更進(jìn)一步。

4 生物科學(xué)史的探究性學(xué)習(xí)的注意事項(xiàng)

4.1教師準(zhǔn)備要充分

教師要更加全面去理解和把握教材中的科學(xué)發(fā)現(xiàn)史，一方面要確保探究的思維是連續(xù)和完整的，一方面對探究過程的認(rèn)識要透徹。這樣才能更好開展實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)。這需要教師查閱大量的資料，對教材的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。如植物生長素的發(fā)現(xiàn)中，教師有必要補(bǔ)充丹麥科學(xué)家詹森的實(shí)驗(yàn)。

4.2避免過程固定化

在開展探究性的學(xué)習(xí)時(shí)，教師一定要避免機(jī)械性的操作、生搬硬套的出現(xiàn)。探究性的學(xué)習(xí)應(yīng)該是多種多樣的，教師可使用不同的方式，如講述，可以是學(xué)生們的互動(dòng)，可以是師生間的互動(dòng)，也可以使用多媒體技術(shù)，或者開展多樣的實(shí)驗(yàn)，注重探究性，不要讓學(xué)生覺得探究性也是模式化的，減低學(xué)生們的興趣。

4.3注重探究性課堂的構(gòu)建

教師在課堂上要營造出探究的氣氛，民主平等是基礎(chǔ)，和諧寬松的環(huán)境是探究性學(xué)習(xí)需要的氛圍。教師要能夠充分尊重學(xué)生的人格以及自尊心，鼓勵(lì)他們不受教材的束縛，大膽質(zhì)疑，大膽提問。就算學(xué)生提出了一些錯(cuò)誤的想法，教師不要批評他們，而是鼓勵(lì)學(xué)生講出原因，然后再通過將實(shí)驗(yàn)告知學(xué)生錯(cuò)誤的原因。這樣，一方面能讓學(xué)生大膽參加到探究性學(xué)習(xí)中，一方面也讓學(xué)生通過自己的錯(cuò)誤演示給其他的學(xué)生，從而更深刻地記住了這個(gè)知識點(diǎn)。

高中的生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)合理運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，滲透生物科學(xué)史的內(nèi)容，在學(xué)生之間開展對話和答辯，使得課堂的探究學(xué)習(xí)進(jìn)入一個(gè)更深的層次，促進(jìn)學(xué)生間的交流，培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)精神，構(gòu)建新型的課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的性格和品質(zhì)，提升教學(xué)的效果，從而更順利的實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目標(biāo)。

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文件編號：1003-7586(2017)10-0017-03