借助科學史培養學生的探究能力

李晨霞

摘 要：科學探究是高中生物核心素養的重要構成部分，對豐富學生生物知識，培養學生學習興趣，加深學生理解所學具有重要的促進作用，因此，生物科學史被看作是重要的教學材料，受到越來越多任課教師的重視.高中生物授課中應注重生物科學史的收集及應用，不斷提高科學探究能力培養質量與效果.

關鍵詞：科學史;核心素養;科學探究;高中生物

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2020）12-0097-02

高中生物課程標準指出科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計方案實施，以及對結果的交流與討論能力.培養學生的科學探究能力具有重要意義，不僅能夠使學生掌握科學探究的基本思路與方法，提高實踐能力，而且可很好的提高學生的團隊合作與創新意識.

一、應用生物科學史，感知探究過程

為使學生能夠在生物科學史中感知科學探究的過程，一方面靈活運用多種教學方法為學生詳細講解科學探究的內容、步驟，使其認識到科學探究需要實事求是，嚴格要求自己.另一方面，為學生分析科學探究成功的關鍵要素，使其在科學探究中引起足夠的重視，把握探究的關鍵，提高科學探究的成功率.

授課中可通過DNA分析雙螺旋結構的科學史的講解，使學生感知DNA分子結構的探究過程.一方面，通過講解DNA分子結構的發現過程，使學生意識到沃森和克里克能夠成功的提出DNA分子的雙螺旋結構，不僅源于其對前人經驗的總結，而且還源于兩者的完美互補.另一方面，為學生分析兩位科學家之所以成功，還在于其在探究的過程中，大膽假設、細心求證、不斷汲取新知.

教學中以DNA分子雙螺旋結構科學史為例進行教學，使學生能夠深刻認識到，科學探究時需要尋找合適的合作伙伴，并在探究的過程中認真分析了每一個合作伙伴的實際情況進行了合理分工，以充分發揮各自的優勢.同時，注重到圖書館或上網查詢相關的資料，借鑒其他人想到的探究方法.同時，圍繞實驗探究目的，積極聯想、進行合理的假設.另外，遇到問題時注重向教師請教，不斷糾正探究結果，并冷靜分析，認真求證.

二、應用生物科學史，灌輸探究精神

用生物科學史，向學生灌輸探究精神時，一方面，為學生講解科學探究過程中應具備的精神，即默默無聞，堅持不懈，不斷的總結、分析，認真優化相關環節，以找到最佳的探究材料以及分析問題的有效方法.另一方面，認真收集相關科學史，講解生物知識時為學生詳細的加以講解，給其內心帶來觸動，鼓勵在科學探究中能夠積極發揚優秀的探究精神，持之以恒，直到成功.

在講解孟德爾遺傳定律時給學生講解孟德爾遺傳定律的探究過程，向學生灌輸探究精神，使學生認識到良好的探究精神在取得正確的探究結論上具有重要作用.同時，使學生認識到正因為孟德爾的堅持不懈，才找到合適的探究材料以及思路：其一，選取的實驗材料非常準確，豌豆的不同性狀表現較為明顯，大大降低區分難度;其二，分析實驗結果時可先分析一對相對形狀，找到其中的規律，再分析兩對或兩對以上相對形狀，難度由易到難，循序漸進.

授課中通過講解孟德爾遺傳定律這一科學史，不僅使其感受到孟德爾謹慎、堅持不懈、默默無聞的探究精神，而且使學生認識到科學探究中應在明確實驗原理的基礎上，挑選最佳的材料進行探究.另外，為提高探究效率，還應認識到探究方法的重要性，即探究時先從簡單的問題入手，然后逐漸增加探究的難度，直到得出正確科學的探究結果.

三、應用生物科學史，講解探究思路

高中生物教學中為更好的應用生物科學時講解探究思路，一方面，為學生認真講解科學探究的相關步驟，以及在設計探究實驗時應注意的問題，即探究過程中應循序漸進，不斷的提出問題、分析問題、研究問題，使學生牢固掌握相關的理論知識，為更好的開展探究活動做好鋪墊.另一方面，為使學生掌握科學探究中探究思路的重要性，應結合教學內容，為學生講解相關的生物科學史，提高學生認識，在科學探究過程中，先做好探究思路的分析，以提高探究效率.

授課中為使學生掌握科學探究思路，給其以后更好的開展探究活動提供參考，講解“生長素”知識時，可為學生講解生物生長素的發現歷史，給其帶來探究思路上的啟發.為研究在單側光的照射下植物朝向光源方向生長的現象，1900年達爾文開展了相光性實驗，在實驗中通過設置合理的對照，得出受單側光照射，胚芽鞘的尖端產生了某種“刺激”.1910年詹森通過進行對照試驗，對這種“刺激”做了進一步的探究，得出了“刺激”可以透過瓊脂片傳遞給下部.1914年拜爾通過實驗，得出胚芽鞘頂尖產生的刺激在其下部分布不均，導致植物發生向光性彎曲.1928年溫特通過實驗，得出胚芽鞘的尖端確實產生了某種物質，并從尖端運輸到下部，促進胚芽鞘下面某些部分的生長.后來科學家經過研究，發現了這種物質，并命名為吲哚乙酸.

通過講解生長素的發現這一科學史，使學生認識到生物知識的得出是非常艱辛的，需要很多科學家的不懈努力，并花費大量的時間不斷猜想、實驗、得出結論，給其開展實驗探究活動提供良好的指引.同時，使學生掌握了科學探究的相關思路，即認真觀察→提出合理假設→實驗驗證→修正假設→再進行驗證→總結探究結果.另外，使學生認識到為保證實驗探究結果的可信度和說服力，科學探究時應根據實際設置合理的對照.

培養學生探究能力是提升學生核心素養的具體體現.高中生物授課中，為更好的提高學生的探究能力，促進學生核心素養的提升，應認識到生物科學史的重要價值，結合具體教學內容，做好高中生物科學史的應用研究工作.為充分發揮生物科學史的價值，一方面，日常教學中通過查閱資料做好充分的生物科學史收集工作.另一方面，圍繞教學內容在課堂上通過講解生物知識的發現歷程，使學生感知探究過程、樹立良好的探究精神、掌握明確的探究思路，更好的完成探究工作.

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[責任編輯：季春陽]