王玉海
(甘肅省金川總校第一高級中學 金昌 737100)
素質教育強調學生各方面素質的全面提高。這就要求教師要善于挖掘各種教育教學素材,并通過教學促使學生全面發展。高中生物學教材涉及的生物學史的內容很多,如“光合作用的探索歷程”“DNA雙螺旋結構模型的構建”等,這些內容是對學生進行素質教育的極好素材。教師在教學中應用好相關內容,以培養學生的科學態度和科學素質。
1.1 應用生物學史,增強學生的學習興趣 生物學史中蘊含著較豐富的激發學生學習興趣的因素,如科學家的生平事跡、生活經歷等。恰當應用,往往會收到意想不到的效果。例如,在講解“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”時,適當補充介紹孟德爾的求學、就職、工作經歷,以及他的成果的再發現過程等,使學生對孟德爾及其發現產生興趣,提高教學效率。
1.2 應用生物學史,培養學生嚴謹的科學態度 每一項重大的生物發現,離不開科學家嚴謹的科學態度。例如,孟德爾在進行豌豆的雜交實驗時,選擇7對相對性狀進行研究,并逐一完成了雜交實驗,期間更是不厭其煩地觀察和記錄,得到龐大的實驗數據,又對數據進行了認真的統計分析處理,最終才揭示出遺傳規律。又如,歐文頓利用500多種化學物質反復進行實驗,最終才指出細胞膜的成分中含有脂質。在講解生物學史時,有意識強調這些科學家們在研究中一絲不茍、堅持不懈的精神,可培養學生嚴謹的科學態度。
1.3 應用生物學史,培養學生的科學素質 生物學史中處處閃爍著科學家的智慧,體現著科學家解決問題的嚴謹思路、獨特方法。例如,斯帕蘭札尼將肉塊放入金屬籠子讓鷹吞食,巧妙地避免胃的物理性消化,揭示了化學性消化,使實驗結論可信。又如,德國科學家薩克斯在證明光合作用的產物是淀粉的實驗中,對經過黑暗處理的同一葉片進行一半曝光、一半遮光的實驗處理,從而構成對照實驗,結果令人信服。再如,赫爾希和蔡斯在證明DNA是遺傳物質的實驗中巧妙利用放射性同位素標記法將噬菌體的蛋白質和DNA區分開,從而使實驗結果更具說服力。在生物教學中對生物學史中的有關實驗思路、方法等進行恰當地分析說明,這對于培養學生的科學素質有很大的啟迪作用。
1.4 應用生物學史,培養學生堅定的意志和持之以恒的探索精神 科學家往往具有非凡的毅力、堅定的意志和持之以恒的探索精神。達爾文就是一個突出的代表。達爾文不顧親朋好友的一致反對,不畏旅途的各種艱難險阻甚至生命危險,不懼各種反對勢力的攻擊,堅持完成環球旅行考察,并進行數十年的資料收集與整理工作,最終才有《物種起源》這一科學巨著。沃森和克里克面對多次失敗不氣餒、不放棄,最終構建了DNA分子雙螺旋結構模型。孟德爾堅持進行了長達8年多的繁雜、枯燥的雜交實驗,最終發現遺傳規律。在講解生物學史時,有意強調科學研究工作之艱辛及科學家的堅持,有利于培養學生堅定的意志和持之以恒的探索精神。
1.5 應用生物學史,培養學生的寬廣胸襟 生物學史中處處顯示出科學家待人處事時的寬廣胸襟。這方面較為典型的事例是關于孟德爾定律的再發現。柯靈斯在此項工作中功不可沒,其為人很值得稱道。他進行了與孟德爾相似的雜交實驗,但當發現孟德爾在他之前的三十多年已經發表有關雜交實驗的發現時,柯靈斯發表了論述“格里高·孟德爾定律”的論文,并與丘謝瑪克一道建議使用“孟德爾主義”和“孟德爾定律”。他還高度評價了孟德爾的工作,充分肯定孟德爾的成就。又如,在DNA雙螺旋結構模型的構建過程中,科學家把“友好合作”“資源共享”詮釋得淋漓盡致。沃森與克里克的合作可謂天衣無縫,而威爾金斯及其同事富蘭克林提供的DNA衍射圖譜、查哥夫提供的有關堿基的數量關系,更使沃森與克里克少走很多彎路。其中無不展現科學家寬廣的胸襟。適度地對此部分生物學史進行分析說明,會使學生的心靈受到震撼,自覺地去學習科學家的胸襟。
1.6 應用生物學史,增強學生的愛國主義情感 生物學史中不乏我國科學家和勞動人民所取得的一些重大成就。例如,我國在1000多年前的宋代就培育出了金魚品種;育種專家袁隆平培育出了優質高產的雜交水稻;1965年我國科學工作者首次人工合成結晶牛胰島素等。這些成就的取得,是我國勞動人民和科學工作者集體智慧的結晶,是我們華夏民族的驕傲。在教學中,對上述成就進行簡要介紹,能強烈激發學生的民族自豪感和民族責任心,從而增強他們的愛國主義情感。
盡管生物學史在教學中具有重要的作用,但如果處理不當,其作用就會被削弱,甚至適得其反。為此,教學中要注意以下幾個方面:
2.1 應用生物學史時的目的性 對于講解生物學史的目的,必須要做到心中有數。講解時要緊扣目的,要有指向,有側重點,不能漫無目的,更不能隨意拓展,否則會分散學生的注意力,沖淡教學重點,影響學生對重點知識的理解與掌握。
2.2 應用生物學史時的簡明性 生物學史的有關資料,有的過于瑣碎,有的條理不夠清楚,如果不加篩選地講述給學生,必然加大學生消化吸收的難度,增加學生的學習負擔。因此有必要對所選取資料進行加工整理,去粗取精,力求簡單、明了,提高教學的有效性。
2.3 應用生物學史時的客觀性 生物學史中不乏不太成功的科學家和失敗的實驗,對其在教學中不要輕易持否定的態度,而要給予客觀的、公正的評價。例如,拉馬克的某些觀點有失科學,我們因此而全盤否定拉馬克,就顯得不夠客觀。其實拉馬克對于生物進化理論的產生和發展有著巨大的貢獻,如他認為物種不是上帝創造的,也不是一成不變的,他還大膽地提出了人類起源于高級猿類。這些論點我們在達爾文的進化理論中都可以找到。因此,要客觀評價生物學史中相關的人和事,讓學生從中學會正確的、客觀的評價方法。
2.4 應用生物學史時的科學性 生物學史中往往存在著一些錯誤的觀點、理論等。在講述生物學史時,一定要尊重科學,堅持科學,要明確指出相關錯誤,避免錯誤的認識影響學生對一些科學觀點或理論的接受。