利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的研究

黃仙保

摘要 闡述了利用科學(xué)史材料開展教學(xué)工作可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究精神，從一位位科學(xué)家的事跡中學(xué)會不忘初心，勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

關(guān)鍵詞 生物科學(xué)史 學(xué)科核心素養(yǎng) 生成性資源

中圖分類號C633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

2016年9月教育部發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，正式對學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行了界定，其中，高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具體表現(xiàn)為生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。通過高中生物課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將初步具有生物學(xué)科的核心素養(yǎng)，成為一個(gè)對生命科學(xué)的歷史脈絡(luò)、前沿探索以及科學(xué)研究所需的品格和能力有清晰認(rèn)識和定位的綜合性人才。在教學(xué)實(shí)踐過程中，教師對生物科學(xué)史進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，有效地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式和科學(xué)探究方法與精神有較好的促進(jìn)作用，對于學(xué)生樹立生命觀念、培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任也有較好的引領(lǐng)示范作用。

1 生物科學(xué)史材料在課堂上的應(yīng)用

在教學(xué)中應(yīng)用生物科學(xué)史材料不僅能使學(xué)生更好地掌握生物學(xué)知識，而且是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力和樹立正確的世界觀、價(jià)值觀的好時(shí)機(jī)。在新高考背景下，生物科學(xué)史的應(yīng)用對于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和內(nèi)化都顯得彌足珍貴。在教學(xué)實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師能夠恰當(dāng)應(yīng)用科學(xué)史內(nèi)容，多思考、多討論，對于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)、科學(xué)探究方法的掌握、認(rèn)同鍥而不舍科研精神以及唯物史觀的樹立等都有積極的作用。

1.1 教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)應(yīng)用科學(xué)史材料

生物課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)非常重要，課堂的開始如果能夠集中學(xué)生注意力，這節(jié)課就成功了一半。在教學(xué)實(shí)踐過程中，應(yīng)用科學(xué)史材料設(shè)計(jì)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)都能有效提高學(xué)生上課專注度。

在“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”教學(xué)中，由于酶是生物大分子，學(xué)生對于它的認(rèn)識較為陌生。教師從酶的發(fā)現(xiàn)歷程導(dǎo)入教學(xué)，學(xué)生的接受程度會提高。所以，筆者在課前布置學(xué)生結(jié)合教科書內(nèi)容查找酶的發(fā)現(xiàn)的相關(guān)史實(shí)資料，并要求學(xué)生在課前做簡要分享。由學(xué)生來分享酶的發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，學(xué)生的課堂參與度更高，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。在這個(gè)過程中，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用，結(jié)合學(xué)生的分享及時(shí)補(bǔ)充提問，讓學(xué)生的分享更加深入而不流于形式。例如，斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)中是何種物質(zhì)導(dǎo)致肉塊的消失？你會用什么辦法來探究是酵母細(xì)胞本身還是酵母細(xì)胞的某些物質(zhì)導(dǎo)致酒變酸？這樣有助于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，使學(xué)生明白科學(xué)探究在學(xué)科發(fā)展中的重要作用。

在“孟德爾的遺傳規(guī)律”教學(xué)中，由于孟德爾遺傳規(guī)律的理解和相關(guān)計(jì)算難度很大，大部分學(xué)生面對這塊內(nèi)容都有很大的畏難情緒。為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課前教師通過要求學(xué)生閱讀《遺傳學(xué)經(jīng)典文軒》等書籍深入了解孟德爾的生平事跡，利用其中的相關(guān)圖片和有趣味性的史實(shí)材料呈現(xiàn)孟德爾的一生，如孟德爾的求學(xué)之路、成為修道士的前因后果、在種植豌豆之前還種了山柳菊等其他植物等生平趣事，從而讓學(xué)生對于孟德爾有了較為全面的了解，而不是課本上冷冰冰的知識。這樣能夠有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律的興趣，也讓學(xué)生明白在科學(xué)探究的路上充滿了艱難險(xiǎn)阻，需要有克服困難的勇氣和越挫越勇的決心。

1.2 教學(xué)其他環(huán)節(jié)應(yīng)用科學(xué)史材料

在科學(xué)探索過程中，一項(xiàng)歷史性的發(fā)現(xiàn)或者規(guī)律的總結(jié)都是許多位科學(xué)家前仆后繼的研究成果。在科學(xué)史材料的應(yīng)用上，在小組合作學(xué)習(xí)中讓學(xué)生討論或是辯論然后總結(jié)得出科學(xué)的成果、思想、重要概念和核心主干知識的理解和掌握。

在“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”這部分教學(xué)過程中，學(xué)生事先對于激素有了一定的認(rèn)識但還是不夠清晰準(zhǔn)確。讓學(xué)生分小組討論沃泰默的實(shí)驗(yàn)、斯塔林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展和提升學(xué)生設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)生分組討論之前，教師通過問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生討論的方向：沃泰默的實(shí)驗(yàn)自變量、因變量是什么？沃泰默實(shí)驗(yàn)中有幾組對照實(shí)驗(yàn)？沃泰默為什么要固執(zhí)的認(rèn)為是神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)果？斯塔林和貝利斯是如何克服沃泰默實(shí)驗(yàn)的不足之處的？……學(xué)生在討論、分享之后，教師對相關(guān)問題進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)，使學(xué)生對于激素的發(fā)現(xiàn)就有了清晰的認(rèn)識，對于接下來激素的調(diào)節(jié)也做好了充分的準(zhǔn)備工作，同時(shí)對于科學(xué)家不畏權(quán)威的科研精神也有了更為深刻的認(rèn)識。

1.3 課后研討環(huán)節(jié)應(yīng)用科學(xué)史材料

在生物教學(xué)過程中，課堂時(shí)間是有限的，在學(xué)生完成課后作業(yè)和復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容過程中，如何提升學(xué)生對于學(xué)習(xí)生物學(xué)的熱情和落實(shí)生物學(xué)基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能顯得尤為重要。在課后研討環(huán)節(jié)，教師要注重讓學(xué)生查閱資料，撰寫科學(xué)家的生平事跡等方式，提升學(xué)生的興趣和熱情。

在人教版高中生物必修1教科書的“科學(xué)史話”中講述了中國科學(xué)家摘取第一項(xiàng)人工合成蛋白質(zhì)的桂冠，教師可要求學(xué)生在課后通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等資源，回顧當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)的簡陋環(huán)境、艱辛條件等，讓學(xué)生對于我國科學(xué)家研究精神、巧妙設(shè)計(jì)等都有了更深的認(rèn)識，也提升了學(xué)生對于生物學(xué)科的興趣。

2 利用科學(xué)史材料開展教學(xué)的思考

在教學(xué)實(shí)踐過程中，利用科學(xué)史材料開展教學(xué)工作可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究精神，從一位位科學(xué)家的事跡中學(xué)會不忘初心，勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段應(yīng)充分

生物科學(xué)史內(nèi)容非常豐富，每一個(gè)重要結(jié)論或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都涉及到多位科學(xué)家的多年研究成果。教師在教學(xué)準(zhǔn)備階段應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)相關(guān)科學(xué)史的內(nèi)容，盡可能了解每一位科學(xué)家主要的生平事跡，從網(wǎng)絡(luò)平臺、報(bào)刊雜志、專業(yè)書籍等多種途徑去獲取信息，然后采用其中最為出彩的部分整合到教學(xué)過程中，呈現(xiàn)給學(xué)生豐富立體的科學(xué)家形象，補(bǔ)充科學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)背景資料，更有利于讓學(xué)生理解科學(xué)家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的初衷。

2.2 教學(xué)過程中應(yīng)注意課堂的生成性

在教學(xué)過程中，教師的課堂預(yù)設(shè)和實(shí)際課堂的生成性往往會有不同，教師不應(yīng)只想著課堂按著預(yù)設(shè)的方向而忽視課堂的生成性。課堂的實(shí)際生成性充分體現(xiàn)了學(xué)生個(gè)體的差異和班級整體情況的不同，教師應(yīng)充分注意課堂的生成性，并及時(shí)把它轉(zhuǎn)化成教學(xué)素材加以利用，充分尊重學(xué)生的主體地位，為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)提供良好的課堂氛圍。

2.3 科學(xué)史教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷

生物科學(xué)史材料包括了非常多來自不同國家的科學(xué)家及其所做的研究貢獻(xiàn)。在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到我國科學(xué)家所做的貢獻(xiàn)，同時(shí)，還要讓學(xué)生關(guān)注到現(xiàn)今世界的前沿研究。科學(xué)沒有國界，但是科學(xué)家有國界，教師要充分培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷和主動承擔(dān)責(zé)任的意識。

參考文獻(xiàn)：

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