生物科學(xué)史在生物課堂中的案例教學(xué)

陸新華

摘 要 在生物課堂中，進(jìn)行生物科學(xué)史的案例教學(xué)，能讓學(xué)生了解到生物學(xué)科的發(fā)展過程與生物知識的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而發(fā)揮生物科學(xué)史在生物教學(xué)中的育人作用，能保證生物課堂的教學(xué)效果，并促進(jìn)學(xué)生對知識的構(gòu)建和內(nèi)化，進(jìn)而形成堅(jiān)毅、求真的精神和品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 生物科學(xué)史 案例教學(xué)

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

生物科學(xué)的發(fā)展史是一部不斷對生命活動規(guī)律進(jìn)行探索創(chuàng)新的歷史，無數(shù)的科學(xué)探索留下了大量的經(jīng)典生物實(shí)驗(yàn)，這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)涵科學(xué)家獨(dú)具匠心的科學(xué)思維和巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。可以看出，生物科學(xué)史蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)世界觀以及科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度等內(nèi)容，因而具有很高的教育價(jià)值。生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)不僅是《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》的明確要求，也是教師教學(xué)實(shí)踐中的切實(shí)需要。

案例教學(xué)是根據(jù)一定的教學(xué)目的，選取合適的案例貫穿于教學(xué)過程，來組織學(xué)生進(jìn)行分析、討論、研究等，通過生生、師生之間的互動，以達(dá)到鍛煉學(xué)生的能力及形成良好的的個體品質(zhì)的教學(xué)方法。將生物科學(xué)史融于生物課堂中，進(jìn)行案例教學(xué)，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和生物科學(xué)的素養(yǎng)，同時(shí)能有利于提高學(xué)生信息搜集、提取和分析的能力以及簡單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

1 生物科學(xué)史在生物教學(xué)中的作用

1.1 利用生物科學(xué)史提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中的重要組成部分。生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會活動、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。提高每個學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是生物學(xué)教學(xué)實(shí)施的核心任務(wù)，也符合新一輪生物學(xué)課程改革所倡導(dǎo)的理念。

生物科學(xué)史中記載著科學(xué)家的生平事跡，從中挖掘科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)世界觀，把它們滲透到生物教學(xué)中，對培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)乃至科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)都具有積極的教育意義。學(xué)生置身于科學(xué)史的氛圍中進(jìn)行領(lǐng)悟和體會，獲取豐富而有趣的知識營養(yǎng)，體驗(yàn)嚴(yán)密的邏輯思維過程和解決問題的思想方法，并在厚重的歷史感中體會前人的智慧，從而提高自身的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.2 利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

生物科學(xué)史就是科學(xué)家探究生物學(xué)知識的科學(xué)過程史。生物科學(xué)每一個知識點(diǎn)的產(chǎn)生過程，就是一個科學(xué)探究的過程。如發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)、邏輯推理、檢驗(yàn)假設(shè)、分析結(jié)論、交流評價(jià)等，是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練的良好素材。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史有助于學(xué)生了解每個知識點(diǎn)的來龍去脈，而且可以從其中一些典型事件中學(xué)習(xí)到科學(xué)家的科學(xué)探究方法。這樣不僅可促進(jìn)學(xué)生深刻領(lǐng)會生物科學(xué)理論的論點(diǎn)，還能使學(xué)生在親身體驗(yàn)科學(xué)探索的過程中接受科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成一定的探究能力。

2 案例教學(xué)在生物教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

2.1 案例教學(xué)有利于學(xué)生對生物學(xué)知識的建構(gòu)和內(nèi)化

生物學(xué)基礎(chǔ)知識包括基本的生物學(xué)概念、原理和規(guī)律，案例教學(xué)法通過呈現(xiàn)案例情境材料，經(jīng)過分析與討論，不僅能幫肋學(xué)生獲得這些知識，更重要的是能將所學(xué)的知識進(jìn)行內(nèi)化，建構(gòu)到原有的知識和經(jīng)驗(yàn)中去，利于學(xué)生獲得更深層次的知識即“隱性知識”。而在以教師講授為主的傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生盡管能夠記在所學(xué)的生物學(xué)理論知識，但這僅僅是停留在書本上的理性思維的認(rèn)識和收獲，是一種單一的、靜成的、孤立的抽象知識，充其量也就是一種“顯性知識”。

2.2 案例教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和與人溝通的能力

可以說，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都是人們合作的結(jié)晶，這在生物科學(xué)史上有很多例子，最經(jīng)典的是美國生物學(xué)家沃森和英國生物學(xué)家克里克從1951年～1953年兩年間在英圖劍橋大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里親密的合作，最終揭示了生命最本質(zhì)的奧秘——DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，具有劃時(shí)代的意義。但是在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生這種能力的機(jī)會不多，且較多地停留在口頭層面上，如果處理得不好，很可能變成一種生硬地說教，而案例教學(xué)的過程正是一個人際溝通、交往與合作的過程。因?yàn)樾〗M合作是案例教學(xué)的主要組織形式，為了達(dá)到共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，小組成員之間必須學(xué)會相互理解、彼此尊重和信任。

2.3 案例教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和分析問題、解決問題的能力

問題意識是創(chuàng)新的起點(diǎn)和發(fā)端，沒有問題意識就不會有發(fā)明和創(chuàng)造。而在案例教學(xué)過程中，教師是通過案例的呈現(xiàn)創(chuàng)設(shè)一個個具體的問題情境，課堂教學(xué)就在學(xué)生圍繞這些問題展開分析、小組討論、提出方案中進(jìn)行。學(xué)生通過分析案例中所涉及的各種各樣的生物學(xué)問題，潛移默化地便逐步學(xué)會了如何分析問題、解決問題以及科學(xué)的思維方式。

3 結(jié)合生物科學(xué)史的案例教學(xué)過程

3.1 選擇合適的生物科學(xué)史撰寫案例

案例撰寫是教師在課前必須要完成的準(zhǔn)備，也是搞好案例教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。首先，教師要確立教學(xué)內(nèi)容，并收集與此相關(guān)的生物科學(xué)史內(nèi)容的案例素材。因?yàn)橐帉懜哔|(zhì)量的生物案例，就要有充足的案例素材。其次，教師要分析學(xué)生現(xiàn)有掌握的知識水平，結(jié)合相應(yīng)的科學(xué)史內(nèi)容在整個生物教材中地位，制定這個課時(shí)的課堂教學(xué)目標(biāo)。確定教學(xué)目標(biāo)是生物案例撰寫過程中的一個重要步驟，為從案例素材的篩選與取舍到最終形成案例的整個過程指明了方向。然后，仔細(xì)閱讀、分析案例素材，緊密結(jié)合生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，并聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際情況，對案例素材作必要的篩選、修改工作，使呈現(xiàn)在學(xué)生面前的案例文字簡明扼要、不過于冗長，以免增加學(xué)生的閱讀負(fù)擔(dān)。最后，在充分考慮學(xué)生已有的技能和知識背景，教師結(jié)合一些能引起學(xué)生興趣并能產(chǎn)生思考、討論的問題，寫出組織教學(xué)案例。

例如，在對光合作用發(fā)現(xiàn)史組織教學(xué)案例時(shí)，教師可先羅列光合作用的背景描述，并整理光合作用的研究歷史，將不同科學(xué)家的探究過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析結(jié)論一一對比，找出光合作用研究進(jìn)展的方向，同時(shí)根據(jù)生物課程目標(biāo)確立光合作用發(fā)現(xiàn)史的知識、能力、情感的教學(xué)目標(biāo)，最終撰寫出光合作用發(fā)現(xiàn)史的教學(xué)案例。另外，教師也可以根據(jù)科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)情景進(jìn)行問題的設(shè)計(jì)及討論，豐富案例內(nèi)容。endprint

3.2 在課堂中實(shí)施生物科學(xué)史的案例教學(xué)

在課堂中對生物科學(xué)史的案例教學(xué)進(jìn)行完美實(shí)施是體現(xiàn)案例教學(xué)的真正價(jià)值所在。撰寫好的案例是進(jìn)行生物科學(xué)史教學(xué)的保證，而在課堂中合理地分配教學(xué)時(shí)間，巧妙地應(yīng)用教學(xué)技巧，適當(dāng)?shù)剌o助教學(xué)手段，是真正落實(shí)生物科學(xué)史案例教學(xué)的關(guān)鍵。在教學(xué)過程中，如何體現(xiàn)科學(xué)家們的求真精神，如何展示前人在追求科學(xué)真理時(shí)的堅(jiān)持，如何把握學(xué)生們的情感體驗(yàn)，是教師們必須要重點(diǎn)關(guān)注的。

在遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)史的案例教學(xué)過程中，教師可以借助達(dá)爾文的《物種起源》提出人們對遺傳和變異的機(jī)理開始了理性的認(rèn)識，隨之與學(xué)生一起重溫科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)他們所做的實(shí)驗(yàn)，感受偉大的發(fā)現(xiàn)。在講述格里菲斯、艾弗里的體內(nèi)、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，在描述赫爾希和蔡斯探究噬菌體侵染細(xì)菌的過程，簡單的敘述是不足以展示當(dāng)年科學(xué)家們的那種持之以恒的探索精神，所以教師得有效地利用、整合各種教學(xué)資源，合理地、有條不紊地呈現(xiàn)。問題適宜時(shí)機(jī)的導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)、各種多媒體輔助的支持以及師生間互動模式的合作，都是將案例教學(xué)實(shí)實(shí)在在在課堂上實(shí)施的手段。

3.3 總結(jié)、反思、完善，以形成一個成熟的案例

一個成熟的案例并不僅僅是一兩堂課的教學(xué)實(shí)施就能形成，沒有及時(shí)的總結(jié)、反思，沒有一個案例的多次反復(fù)的教學(xué)實(shí)施，沒有不同案例之間在教學(xué)過程中的對比，是不可能獲得一個成熟、完善的案例。

生物科學(xué)史在生物課堂中的案例教學(xué)對教師和學(xué)生的要求都比較高，有時(shí)實(shí)施效果還比較差。這就要求教師有高超的應(yīng)對課堂技巧能力和豐富的學(xué)科知識，而學(xué)生的基本素質(zhì)和參與熱情也是案例教學(xué)能否成功的關(guān)鍵因素。因此，在對某一個案例課堂教學(xué)實(shí)施以后，教師要仔細(xì)地回顧與總結(jié)。在實(shí)施不同案例的教學(xué)過程中也會有不同的體會，教師詳細(xì)對比兩者的差異，再加上教師之間的交流，最終能將一個好的生物科學(xué)史案例完善。

綜上所述，在生物課堂教學(xué)中引入生物科學(xué)史進(jìn)行案例教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生更好地掌握生物學(xué)知識，而且更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生樹立正確的世界觀和價(jià)值觀，讓學(xué)生學(xué)會克服困難與挫折，學(xué)習(xí)科學(xué)家不畏艱辛、頑強(qiáng)拼搏的科學(xué)精神。雖然任何一種教學(xué)方式、方法都有局限性，案例教學(xué)也不例外，但是其應(yīng)用價(jià)值還是十分巨大的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2010.

[2] 王永勝.生物新課程教學(xué)設(shè)計(jì)與案例[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3] 葉天晴.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[D].長春：東北師范大學(xué)，2011.endprint