注重生物科學史，培養學生創新思維

王紅芳

【摘要】生物科學史的學習能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神。通過適當整合，鼓勵學生大膽質疑與猜想，關注學生的探究、討論、解疑的過程，能有效地促進學生創新思維的培養。

【關鍵詞】生物科學史 創新思維

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）31-0167-01

創新思維是創新教育的核心。把科學家探索生命奧秘的史實引入生物學教學，可以啟發學生學習科學家的創造思維方式，接受靈活多樣的科學方法的訓練，有助于創新思維的開發。

新課程標準教材中建議安排的學習史料有兩類：一類是教科書文本中以課文形式呈現的史料，如“分析細胞學說建立的過程”、“總結人類對遺傳物質的探索過程”、“概述植物生長素的發現和作用”等；另一類是建議學生自行搜集的相關史料，如 “搜集生物進化理論發展的資料”和“搜集有關干細胞研究進展的資料”等。此外，有些專題內容還涉及到科學家進行探索的經典實驗及資料，如細胞膜的亞顯微結構及特性，孟德爾定律的發現，核酸是遺傳物質的實驗分析，生態系統的能量流動等。

如何利用這些史料，充分發揮其作用，培養學生的創新思維呢？

1.適當整合，系統認識，思路創新

生物科學史是一部生物科學各個學科的形成史。通過對教材內容的適當整合與補充，讓學生系統認識到生物科學是在解決什么問題的過程中發展起來的，明確生物學各學科之間的聯系。進而發現尚未解決的問題和需要進一步解決的問題，有助于學生建立知識點之間的聯系，建構完整的知識結構，從而提出新的問題。

以遺傳學的建立和發展為例，教材按照科學家科學研究與發現的足跡、生命科學史的時間順序來編排，在解決遺傳的規律是什么、遺傳物質是什么、遺傳物質具有怎樣結構、遺傳物質如何復制、如何控制多肽鏈生成等一系列問題中順次呈現，環環相扣，知識體系清晰，為課堂教學營造了一個重溫、體驗和感悟科學發現過程的氛圍。

“孟德爾的工作”、“孟德爾遺傳規律的再發現”、“魏斯曼關于減數分裂過程的預測”、“薩頓的假說”、“摩爾根的工作”等內容處處體現了科學家思維的巧妙，創新的魅力。

孟德爾開創性的將數學統計方法應用于遺傳學的研究，一粒粒、一株株地數豆粒、查植株，從一大堆看似雜亂無序的數字中，敏銳地看出共同的比例——3：1、1：1、9：3：3：1；他首創測交方法，通過實驗證明假說的成立，終于揭示出相伴人類的分離定律和組合定律。被整整埋沒35年之后的1900年，三位科學家用不同的材料得出完全相同的結論，十分意外地從舊紙堆里讓孟德爾定律重見天日。三人之一的科倫斯又在五年后發現了細胞質遺傳，彌補了孟德爾的細胞核遺傳。生物科學就是這樣不斷在提出問題——解決問題——提出新問題中前進著，完善著。

隨著科學史的介紹，學生認識到每一項科學成果都是在前人基礎上發展起來的，要進一步探索生命的奧秘，必須打好知識基礎。

2.質疑論爭，批判思維，合作創新

生物科學史揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。生物學新知識的產生離不開批判質疑、論爭、合作。

如“促胰液素的發現”，不僅使英國兩位生理學家貝利斯和斯塔林第一個發現了激素，而且動搖了機體完全由神經調節的概念， 產生了“激素調節”這個新概念，從而建立了“內分泌學”這個新領域。他們不迷信權威，大膽地跳出“神經反射”這個傳統概念的框框，提出了——“化學反射”，并通過實驗證實自己的設想，于是促胰液素被發現了。巴甫洛夫和沃泰默等由于被傳統的舊概念所束縛，不能從客觀事實出發下結論，輕易地失去了發現一個近在眼前的真理的機會。這種歷史上的正反兩方面的經驗教訓，給了學生相當大的震撼。善于質疑，獨立思考，通過批判性思維的訓練為創新思維奠定基礎。

“DNA雙螺旋結構的構建”充分說明在探究知識的過程中，有相同研究方向和不同研究方向的人們之間的合作，能夠在解決問題中相互啟發，相互補充，相互促進，同時共享研究成果。從事不同學科研究的人，掌握的知識和技術是不同的，而且不同學科背景的人帶來了不同的思維方法，他們的合作為解決問題提供了不同的思路，開闊了視野。啟發學生必須重視每一科的學習，只有這樣才能為終身學習、生活和工作奠定良好的基礎。

在課堂教學中引導學生有計劃地進行組內、組間和師生之間的討論，鼓勵學生敢于提出問題，開放討論，在各抒己見的爭論中鍛煉思維能力，不盲目順從，集思廣益形成自己的觀點，在問題解決中培養創造性思維，同時淡化學生對老師的依賴，逐步培養學生勇于探索的勇氣與習慣。

3.展示科學研究方法，創設機會讓學生通過動手培養創新思維能力

科學方法教育的成功導致創造力的提高?？茖W方法的內容廣泛分布在每個必修模塊的教材中，如觀察法和實驗法，假說演繹法，系統分析法，構建數學模型等。

細胞學說的提出，運用了歸納推理；孟德爾對測交實驗的預測，運用了演繹推理。薩頓的假說，是類比推理的范例。DNA分子雙螺旋結構模型作為物理模型的代表。光合作用發現歷程中，德國生物學家恩格爾曼以簡單卻極其精巧的實驗，得到光合作用的作用光譜與葉綠素的吸收光譜基本一致。豌豆、果蠅、噬菌體等實驗對象巧妙選擇告訴我們解決問題的關鍵之一是選擇合適的研究對象。

在學習中通過查閱文獻資料、模擬實驗、實際觀察等進行探究，使學生從科學家設計實驗的過程中學到科學的研究方法，知其然，更知其所以然，培養學生思維的變通性，靈活性。如“生長素的發現”，可讓學生自己培養胚芽鞘、配置瓊脂、向光性的實驗操作、詹森和拜爾實驗的重現等，“光合作用的探究歷程”中薩克斯實驗的親歷、魯賓和卡門實驗的模擬設計等，通過他們親自觸摸、觀察、實驗，使感觀協同作用，手腦并用，使學生的求異、發散、懷疑、否定等創新思維充分地發揮、運用和展現。

4.增大閱讀量，收集信息為創新“蓄勢”

知識的積淀越沉厚，知識面越廣博，思維才能越活躍，才能發現越多，才會最大可能的產生創造性思維?！敖M裝細胞”、“國際人類蛋白質組計劃”等科學前沿專欄及“細胞世界探微三例”、“遺傳密碼的破譯”等內容為學生創設了博采知識的氛圍。搜集“DNA分子結構模型建立過程的資料”、“生物進化理論發展的資料”等，可以培養學生收集處理信息的能力。鼓勵學生閱讀《科學家的故事》、觀看《動物世界》等，讓學生廣泛閱讀，增強學生對生物的興趣，初步形成創造性思維能力。

重視生命科學史的教育是時代的呼喚。讓我們舒展聯想的彩翼，多種措施并舉，過程與結果并重，創造性的培養創新型人才。

參考文獻：

[1]課程標準與教學大綱對比分析.東北師范大學出版社2005.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.