蘇春福
【摘 要】 培養科學精神是提高生物素養的重要途徑,本文講述如何利用生物科學史培養學生堅持不懈的科學精神、抗挫折的科學精神、合作的科學精神以及創新的科學精神。
【關鍵詞】 科學史 ?科學精神
提高生物素養與科學素養,是時代賦予生物教學的重要責任。在現行中學生物教材中有很多生物科學史的資料,是培養學生科學精神的寶貴素材,下面筆者就如何利用生命科學史來培養學生的科學精神談談自己的看法。
1. 利用生物科學史,培養學生堅持不懈的科學精神
要想有收獲必須要付出艱辛的勞動,科學的道路是不平坦的,要取得科學成就,必須要有堅持不懈的毅力,否則是不可能取得成功的。教師可以利用生物教材中科學家的事跡滲透思想教育,培養學生堅持不懈的科學精神。
我國著名的科學家,“雜交水稻之父”袁隆平院士培養高產、優質的雜交稻的過程并不是一帆風順的,袁隆平在發現雄性不育系水稻后,帶領助手做了三千多個雜交組合,結果還是不令人滿意,但他沒有氣餒,走遍了大江南北,去尋找天然的水稻雄性不育株。天佑有心人,終于在1970年的一天,他們在海南島一片沼澤地的小池塘邊發現了雄性敗育的野生稻——“野敗”。袁隆平如獲至寶,第一個雄性不育系和保持系培育成功了,繼而育成了恢復系。第一個具有較強優勢的雜交組合“南優2號”也獲得成功,并立刻顯示了它的增產效應,畝產達到623公斤,單產一般比常規稻增產20%左右,取得了舉世矚目的成就。袁隆平就是這樣幾十年如一日,櫛風沐雨、堅持不懈地追求著真理。
2005年的諾貝爾生理學和醫學獎獲得者澳大利亞科學家巴里·馬歇爾和羅賓·沃倫對幽門螺桿菌的研究是從1979年4月開始的,堅持不懈、持之以恒的毅力,使他們找到了胃潰瘍等疾病的“元兇”,這一發現革命性地改變了世人對胃炎等疾病的認識。讓人們不再僅從生活習慣和生活壓力中尋找胃病的原因,而是著眼從臨床角度使用新的抗生素進行治療,大大提高了胃炎、胃潰瘍和十二指腸潰瘍患者徹底治愈的機會。
通過介紹科學家的事跡,讓學生感受到科學家的執著追求以及潛心研究的艱辛,認識到科學成果是要通過無數的失敗和長期堅持不懈的科學實踐才能獲得的。
2. 利用生物科學史,培養學生抗挫折的科學精神
浮躁、急功近利是相當部分學生的通病,生物科學史可以讓我們體驗科學探究之妙,同時也會讓我們感受科學研究的艱辛。
1895年歐文頓(E.Overton)用500多種化學物質,做了上萬次的實驗發現細胞膜對不同物質的通透性不一樣,發現脂質更容易通過細胞膜,膜是由“脂質”組成的。每次上到這里時我都會問學生:“如果是你,你會堅持嗎?”
艾弗里提純轉化因子花了十年左右的時間,而當他最終將結果發表時,卻不被接受。八年之后,其科學價值才被承認。又如孟德爾潛心用了幾十年研究的豌豆雜交實驗并寫了論文,但是這一被后世追認為孟德爾遺傳定律的學說,被埋沒了三十年之久才被重新發現。
科學史已不止一次地表明,許多科學家的事業并不是我們想象中的那么順利,而是身處逆境。正是在這樣的逆境中,科學家的精神、氣質才得以凸現,給人以心靈的震撼與沖擊;也正是在這樣的曲折中,科學不迷信權威,科學追求真理的特性才得以徹底地體現。這些鮮活的事例,或許能使學生終生難忘,是培養他們抗挫折精神的良好素材。
3. 利用生物科學史,培養學生合作的科學精神
一個人的成就往往與合作精神密不可分。合作精神既是一種科學精神也是現代社會對人的素質的必備要求。培養學生的團結協作精神既是時代的需要,也是新課程改革對生物學教學的要求。在生物科學史中,許多重大的發現往往都是科學家通力合作、共同努力的結晶。
在學習DNA的結構時,我們都知道DNA雙螺旋結構模型是美國科學家沃森和英國科學家克里克這兩位不同國籍的科學家建立的,這應屬生物學發展史上團隊合作的典范。DNA雙螺旋的問世充分說明,從事不同學科研究的人,掌握的知識和技術是不同的,而不同學科背景的人帶來的是不同的思維方式。沃森和克里克,他們在前人的影響下,合作解決問題。他們互相啟發,相互補充,相互促進,同時共享了研究成果。植物學家施萊登和動物學家施旺,也是由于密切合作,共同創立了《細胞學說》。
4. 利用生物科學史,培養學生創新的科學精神
科學要發展,就需要不斷地進行探索,不斷地提出新的學說和理論,一代代的生物科學家不斷努力,他們給生物科學帶來的是一次次的飛躍,而給學生們帶來的是一次次的心靈震撼,這對學生創新精神的培養是相當有利的。
斯塔林和貝利斯發現促胰液素的實例,更是創新方法與創新精神最好的體現和典范。囿于定論的法學者沃泰默讓成功跟他無緣,另辟新徑的斯塔林和貝利斯讀了沃泰默的論文后,卻大膽地提出了另一種假設:這不是神經反射而是化學調節——鹽酸的作用下,小腸黏膜可能產生了一種化學物質,這種物質進入血液后,隨血流到達胰腺,引起胰液的分泌。但該觀點當時遭到了巴甫洛夫等人的強烈反對。為了驗證自己的假設,他們創造性地設計實驗來驗證自己的假說,結論讓巴甫洛夫扼腕嘆息。斯塔林和貝利斯這種追求真理、不迷信權威、勇于創新促成成功的事跡和精神,強烈地震撼著學生的心靈。
科學的每一次進步,總要突破以往的窠臼,達到一個新的起點。敢于發現問題,敢于質疑,具有強烈的問題意識、創新意識,是生物學家進行科學研究,取得創造發明的前提,教師應不失時機地利用生物科學史,滲透創新教育。總之生物科學史,能讓學生理解科學的本質和科學研究方法,有助于學生領悟到科學精神的真諦。