甘麗
【摘? 要】? 高中是學生人生觀、價值觀、世界觀形成的重要時期,也是人生發展的重要轉折點。生物科學發展史記錄了生物與科學的發展歷史,隨著教育改革的發展與創新,新的人教版教材除了羅列出實驗結論外,更多地講述了科學家們探究的發展史。
【關鍵詞】? 生物科學發展史;教育價值
生命科學的發展經歷了三個重要階段:一、描述生物學:20世紀以前主要是對自然的觀察和描述, 以達爾文的進化論為代表。二、實驗生物學:以孟德爾的三大遺傳定律為代表。三、分子生物學:以沃森克里克提出DNA雙螺旋結構為代表。新教改下的教材設計編輯用了大量的重要實驗、重要科學家的實驗素材和研究方法以適應高中生物教學的三維目標。并以科學探究能力設為新課標高中生物學科核心素養的重要內容,也是高考的指導方向。高中生物教學中引入生物科學史具有重要價值。
一、培養學生科學素養
科學研究以嚴謹、實事求是的態度為原則,通過生物科學史的教學方式,向學生傳達正確的價值觀,培養學生求真務實、勇于探索的精神。如必修一《酶的作用》教學過程中,通過向學生介紹科學家斯帕蘭札尼的實驗設計,不僅能加強學生對“酶的作用”的學習,還能從中學習到遇到困難不放棄、尋找解決辦法的精神。必修三《促胰液素的發現》,教材不但展示了主要的發現歷程,更展示了科學家勇于否定權威,大膽創新的精神。最終英國生理學家斯他林和貝利斯1902年,他們從小腸黏膜提出液中發現了促使胰液分泌的物質——促胰液素。1905年,他們提出“激素”這一名稱,并提出激素在血液中起化學信使作用。
二、提升學習興趣
傳統的教學形式容易使學生感到枯燥乏味,降低學習積極性。隨著新課標的實施,生物發展史作為教學領域新的教育理念,符合新課改的要求,在一定程度上提高了學生積極性,提升了學生的學習興趣,起到了良好的教學效果,不僅豐富了生物教學內容,而且提高了教學水平及質量,促進了整個高中教育的發展。如必修一《光與光合作用》,新教材添加了光合作用的探究歷程并簡化了光合作用化學反應過程。學生可依據科學發展史探討光合用作形成結論的方法和步驟,且更易掌握知識。
三、提供準確直觀的科學內容
高中生物必修教材用了大量的生物科學發展,三個必修共有13個。
必修一《細胞學說的建立》《流動鑲嵌模型的建立——對生物膜結構的探索歷程》《降低化學反應活化能——關于酶本質的探索》《光合作用的原理和應用——光合作用的探究歷程》。
必修二《孟德爾的豌豆雜交實驗一》《孟德爾的豌豆雜交實驗二》《基因在染色體上》《DNA是主要遺傳物質》《中心法則的提出及其發展》《現代生物進化理論的由來》。
必修三《穩態概念的提出與發展》《促胰液素的發現》《植物生長素的發現》。
其中必修二的《孟德爾的豌豆雜交實驗一》《孟德爾的豌豆雜交實驗二》通篇就是分離定律和自由組合定律的實驗探究歷程,把8年的研究濃縮成教材中的精華部分;光合作用原理的研究跨越了200年的時間。教材中生物科學發展史成功的還原理論的探究歷程。
四、培養學生理科綜合應用能力
當前學科之間存在著大量的交叉知識,這表明理科綜合應用能力的培養對學生極其重要。理科綜合能力即通過綜合素質的培養讓學生具備各學科的自我學習獨立思考能力和解決綜合性問題的能力。生物學科尤以科學探究能力最為核心。科學探究能力包括:提出問題、做出假設、制定計劃和設計實驗、進行實驗和數據統計、分析與論證、交流合作,得出結論。
比如必修三第三章第一節《植物生長素的發現》一節中,教材通篇幾乎只通過文字和圖片呈現了植物生長素的發現的實驗結果及結論,沒有探究過程。1880年,達爾文通過實驗推想,胚芽鞘的尖端可能會產生某種物質,這種物質在單側光的照射下,對胚芽鞘下面的部分會產生某種影響。1910年,詹森通過實驗證明,胚芽鞘頂尖產生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部。1914年,拜爾通過實驗證明,胚芽鞘的彎曲生長,是因為頂尖產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。1928年,溫特用實驗證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是一種化學物質,他認為這可能是和動物激素類似的物質,并把這種物質命名為生長素。1934年,荷蘭科學家郭葛等從人尿中提取出吲哚乙酸——生長素。
在整個發現歷程中只有在較為復雜的溫特實驗中介紹了實驗過程。那么,這個便是典型的培養學生科學探究能力的素材。例如,達爾文植物向光性的發現實驗中,根據圖文可引導出多個探究問題,如植物是否具有向光性?胚芽鞘接受光刺激的部位在哪里?再根據問題做出假說和依據實驗設計的原則設計實驗,分析論證,得出結論。
生物科學史記錄了生物科學發展的歷程,其中展現了多種科學研究方法,由于生物科學史本身內容豐富,在多種學科知識中占有舉足輕重的位置,所以在向學生傳授生物知識的同時能夠有效的與學生思維能力結合起來。在高中生物教學中合理引入生物科學史教育,不僅能夠幫助學生學會生物知識,還能了解生物探索與研究的全過程。因此,在生物教學中,合理選擇生物教學史的教學途徑與方法,充分發揮生物科學史的作用,激發學生對生物課程的熱情與積極性,培養學生學習興趣,不僅可以有效提升學生思維能力,而且可以為國家發展培養棟梁之材。
【參考文獻】
[1]周云.生物科學史在高中生物教學中的教育價值[J].課程教育研究,2018(43):170.
[2]呂長久.高中生理科綜合能力的培養[J].中學生物教學,2018(12):28-29.