淺談高中生物科學史與教學的結合

程偉

摘 要：科學史在幫助學生理解科學本質、提高生物核心素養方面有著重要的作用，但在高中階段對科學史的重視度不夠。分析其中的原因，并結合具體實例分析人教版高中生物教材如何將科學史融入課堂教學中。

關鍵詞：科學史教育；課堂教學；教材

在世界范圍內的科學教育改革中，人們越來越重視科學史教育。我國2003年頒布的《普通高中生物課程標準（實驗）》中，以黑體字標題的形式規定了“注重生物科學史的學習”，在教學大綱或課程標準的指引下，科學史逐漸融入我國生物學教材中。但是就我國目前的高中生物教學而言，科學史融入課堂教學的現狀不甚理想，生物科學史遠遠沒有發揮其應有的作用。

一、科學史在高中生物課堂教學中的現狀分析

雖然課程標準中明確提出要注重生物科學史的學習，但是科學史的學習并沒有很好地結合到課堂教學中，使得科學史的學習浮于表面，學生不能夠很好地體驗科學探究的過程，教學往往只完成了知識目標，并沒有提升學生的能力，培養學生的情感態度價值觀。

1.教師的自身素質限制了科學史的教育

科學觀點的形成經歷了很長的發展過程，不少教師在備課過程中沒有深入領悟科學史，導致其知識面狹窄；一些教師本身沒有受到良好的科學史和科學哲學教育，他們的行為和思維都是職業訓練的結果，缺少對科學本質和目的的理解，課堂上把教學組織和管理以及學科內容的教學當作教師的首要內容，他們很少會去考慮科學史和科學本質的問題。

2.科學史資料匱乏

教師手頭的資料很少，通常只有教材和教師用書，但是對科學史的介紹極其有限。網絡雖然為人們查找資料提供了便利，但是想要找到準確的、完整的資料，仍然十分困難。

3.應試教育所帶來的急功近利

不少教師對科學史教育不夠重視，在課堂上注重知識的傳授，認為學生只要記住了知識點，就可以拿到高分，殊不知現在的高考對學生能力的考查越來越重視，所以，教師的觀念需要轉變，搞清楚知識的來龍去脈更加重要。

4.可借鑒的范例較少

教師用書或網絡資源中關于科學史教育的可借鑒的教學案例很少。

二、科學史融入課堂教學的策略

傳統的生物教學往往把科學史作為一種知識附加在教學內容中，教師以講故事的方式進行教學，并沒有把科學史與教學內容融為一體，成為教學內容的組成部分。人教版高中生物學教材根據目標和內容的不同，以多種方式將科學史融入教材中。根據不同的教學目標，可以采取不同的教學策略。

1.精選歷史資料，形成教學主線

教師在課堂上展示給學生的，應該是從眾多史料中精選出的必要的、易于理解的，且有主線貫穿的歷史資料，因為在課堂上有限的時間內，使用概括性的、簡明扼要的材料往往更為有效。換言之，課堂里出現的科學史材料，應該是先行者加工過的材料，而不是原始的歷史事件。教科書在介紹生物科學史時已經做了精加工，教師要補充史料，應該在理解教科書的基礎上作必要的擴展，而不是熱衷于歷史事實素材的量的擴張。

2.提煉研究方法，挖掘思想觀念

我們應該引述生物科學史的事實和知識形成過程，但又不滿足于僅僅轉述事實和講解知識，而是對這些事實再做分析或解釋，從中提煉出科學家所用的研究方法，挖掘出其中所蘊含的思維品質、思想觀念，從而基于事實但又不局限于事實。這樣的課堂，既有歷史事實，又不局限于介紹事實，而是從事實中挖掘思想和精神營養；它能說明生物學知識，但不以知識為唯一目標，而是在促進知識理解的同時，讓學生因讀科學史而深刻、明智。

在尊重和還原歷史前提的作用下，精簡實驗過程，引導學生運用理性思維，提升對科學本質的理解，在教學中，可以采用如下教學模式：創設情境、提出問題、做出假設、設計實驗、評價。

3.將科學史素材作為“腳手架”，增進學生對結論性知識的理解

在教學中，某個具體的生物科學史的歷史事實，可能是課程的內容要素，也可能僅僅是教學素材。教學時這兩類情況的教學要求不同，重點也不一樣。前者的歷史事實既是手段也是目標，要讓學生能夠概述其歷程，并由此達成對知識的理解、科學方法的領悟、科學精神的提升。后者的歷史事實不要求學生記住，而是作為“腳手架”，以增進學生對結論性知識的理解，促成對科學本質的理解。怎樣判斷某一生物科學史材料是作為教學素材還是作為課程內容要素？判斷依據是課標中具體內容標準是否有明確的要求。例如在高中生物教材中作為課程內容要素的科學史有：細胞學說的建立過程、人類對遺傳物質的探索過程、植物生長素的發現等。而僅僅作為素材的科學史有：細胞膜結構的探索歷程、促胰液素的發現、穩態概念的提出和發展等。

生物科學史中展現了科學家探究生命的精彩片段，教師也需要從中汲取營養。教師在備課過程中要將科學史融入課堂，首先要“備科學史”，了解自然科學是如何一環一環向前不斷發展的，科學發展經歷了怎樣的過程，其中有什么經驗和教訓。再者，在教學過程中選擇恰當的材料，運用恰當的手段，達到最佳教學效果，讓學生身臨其境從而獲得眾多啟示。最后，讓我們站在巨人的肩膀上，體會科學家的思路和方法，感悟他們的情感與智慧。

參考文獻：

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[2]Michael R.Mattews.科學教學：科學史和科學哲學的貢獻[M].劉恩山，等，譯.北京：外語教學與研究出版社，2017.

編輯 郭小琴