(吉林省通化第七中學,吉林 通化 134100)
引言:生物科學史,涉及范圍比較廣,內容復雜。在生物教學中,應用該內容教學,可以培養學生科學精神與嚴謹學習態度,對學生身心發展具有促進意義。在教學中,發揮生物科學史的作用,提升學生學習積極性,促進生物教學發展。
在生物導入環節應用生物科學史,可以有效調動學生學習興趣,提升教學效果。高中生物知識點,比較分散,需要學生不斷鞏固復習,才能夠形成完整知識結構。以往教學中,如何激發學生學習興趣,提高教學質量,是教師面對問題。現代教學中,教師可以以多種不同教學手段為載體,以生物科學史為媒體,對學生進行生物知識教學,使學生在學習中掌握學習方法,形成科學學習精神。
以《遺傳因子的發現》為例,進行這部分知識教學時,教師可以將孟德爾的科學故事作為導入教學內容,借此激發學生學習熱情。教師:同學們,你們知道遺傳因子是誰發現的嗎?最早發現遺傳因子的人,叫做孟德爾。他出生一個貧寒的農民家庭里,受父親和母親的影響,對植物的生長和開花非常感興趣。后來,他經過不斷努力,學習了古典哲學、數學。在他的學習生涯中,受多普勒、依汀豪生、恩格爾等杰出科學家們的影響,為他后來的科學實踐打下了堅實的基礎[1]。經過8 個寒暑的辛勤勞作,孟德爾發現了生物遺傳的基本規律,并得到了相應的數學關系式。人們分別稱他的發現為"孟德爾第一定律"(即孟德爾遺傳分離規律)和"孟德爾第二定律"(即基因自由組合規律),它們揭示了生物遺傳奧秘的基本規律。這時學生對遺傳因子已經非常好奇,教師可以順勢引進“豌豆雜交”實驗,使學生了解孟德爾在8 個寒暑中研究的內容,并感受科學研究為人們發展帶來的應用,以此提高課堂教學質量。
高中生物教材中,有一些知識點比較抽象,學生學習難度相對較大。將生物科學史應用抽象知識點教學中,可以將問題直觀化,能夠幫助學生學習理解。課堂教學中,根據知識點內容,合理選擇史料,保證教學有效性。
如《植物生長素的發現》,為了加深學生對該內容的認識,教師可以將生長素發現的過程中,以時間節點的方式展示出來,讓學生了解不同階段,生物學家對此研究情況。1880 年,達爾文首先進行了胚芽鞘的向光性實驗。發現有光、無光植物生長情況不同。達爾文的實驗,激發后續科學家的研究。1913 年,丹麥人鮑森·詹森發現,在達爾文的實驗基礎上,設計另一個實驗,發現植物向光性,他認為胚芽鞘尖端可能向下傳遞了某種物質。1918 年,德國人拜耳,則是在前人的基礎上,做了如下試驗:如果把胚芽鞘的尖端去掉,然后再放回原切面的一側,在沒有單側光影響時,胚芽鞘向未放尖端一側彎曲生長。得出結論:頂尖產生的某種可以擴散的活性物質對胚芽鞘的生長有控制作用。1928 年,荷蘭人溫特,則是繼續探究,在原有實際實驗基礎上,通過不斷探索,認為胚芽鞘尖端產生了一種物質,這種物質傳遞到下部,促進下部的生長,所以在當時認為這種物質應屬激素類。1934 年,荷蘭郭葛等科學家,從人尿中分離出一種化合物,將這種化合物混入瓊脂,也能引起去尖胚芽鞘彎曲生長。經化驗分析,這種化合物就是吲哚乙酸[2]。不久,郭葛小組與西蒙等人在植物組織中也找到了吲哚乙酸,并稱之為生長素。經過半個世紀的研究,確定省長吳,并將此應用在實際生活中,為生物發展做出巨大貢獻。
通過史料的應用,可以讓學生了解現代學習中定義、概念等知識的來源,發現過程。學生在學習的過程中,也會像前人學習,以嚴謹的科學態度對待學習過程,進行深入研究。
生物教學中,將生物史應用實驗教學活動中,可以培養學生探究意識,能夠激發學生創造能力。課堂教學中,靈活應用科學史,增加學生學習積極性,使學生在實踐的過程中,提升操作能力,提高綜合素質。
例如,學習《群落的演替》這一內容時,教師可以利用多媒體播放視頻,將人類生存過程以視頻的方式展示出來。最初地球上是沒有人類的,地球的霸主是恐龍。隨著時間的變化,外界環境的影響,恐龍消失,逐漸衍生出其他的生物,直到后來人類出現,在地球上安居樂業[3]。課堂教學中,教師可以引導學生進行模擬實驗,將群落演替以模型的方式呈現出來。通過史料的應用后,可以豐富學生學習內容,同時能夠增加學生對生物演替的認識,有利于教學活動開展。
再如,《物質跨膜運輸》這一實驗,教師可以將該模型研究過程以圖文并茂的方式呈現出來,使學生了解該實驗模型研究,對生物領域發展的影響。當學生對其發展歷程有簡單認識后,教師可以引導學生自己設計實驗模型,用不同的材料物質代替相應的物質,如小石子代替大分子。通過學生自己操作,可以提升實驗能力,同時能夠加深對該知識的理解,對學生探究意識培養具有促進意義。
總而言之,通過文章分析,發現不同教學環節應用生物科學史有不同的教學效果,展現出不同的教育價值。因此,在生物教學中,應靈活應用該內容,以培養學生科學精神為目的,實現高效教學,促進學生生物核心素養形成。