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高中生物科学史范文1
生物科学史是生物科学发生和发展的历史,揭示了生物科学理论的发展是一个动态过程,具有很高的科学教育价值;同时介绍了科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失,具有一定的人文教育价值。《高中生物课程标准》中强调要注重生物科学史的学习,将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来。本文举例说明了人教版生物教材科学史的部分内容,分析在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略和意义。
1 人教版生物教材中生物科学史举例
1.1 必修一第5章第4节《能量之源—光与光合作用》
在光合作用的探究历程中分别介绍了五位科学家所做的工作。1771年英国科学家普里斯特利发现植物的光合作用能更新空气;德国科学家萨克斯在1864年证明绿叶在光合作用中有淀粉的合成;美国科学家鲁宾和卡门1939年进一步证明光合作用释放的氧来自水而不是二氧化碳;随后美国科学家爱卡尔文用放射性同位素探明了光合作用的反应过程。光合作用历经300余年的艰苦探索才终于呈现在世人面前。
1.2 必修二第3章第1节《dna是主要的遗传物质》
介绍了对遗传物质的探究历程。1928年英国科学家格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验推断出s型细菌中有一种转化因子;1944年美国科学家艾弗里通过提纯和鉴定证明了dna是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质;1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素和噬菌体最终确立了dna是遗传物质;后来通过烟草花叶病毒的实验科学家修正了遗传物质的范围把rna也列入其中。dna的发现过程有着严谨的实验方法和推论过程,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验具有非常好的智育价值。
1.3 必修三第3章第1节《植物生长素的发现》
介绍发现生长素长达54年的艰苦探索。首先达尔文在19世纪末提出胚芽鞘尖端会产生某种刺激;詹森于1910年证明这种刺激可以透过琼脂片传递给下部;1914年拜尔证明了尖端产生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长;1928年温特证明这种刺激是化学物质;1946年科学家才从高等植物中提取出生长素吲哚乙酸。这节教学内容突出了科学发现中逻辑推理的思维法,对培养学生的科研能力和思维能力都大有好处。
2 在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略
2.1 作为导入新课的引子,激发学生学习兴趣
兴趣是学生学习的内在动力,趣味横生的科学逸事、舌枪唇箭的科学论争、催人泪下的科学事迹、鬼斧神工的科学方法、意蕴丛丛的科学疑案等都能充分激起学生的好奇心,集中学生注意力,为课堂学习做好心理铺垫。如在学习《atp的主要来源—细胞呼吸》之前介绍拉瓦锡等人对呼吸作用的研究,既激发了学生的求知欲,又为新知识的引入做了背景材料的铺垫。如伴性遗传的学习可以插入红绿色盲发现的小故事,或者讲述英国皇室血友病的例子,激发学生的学习兴趣,让学生积极主动的参与到课堂学习中去寻求答案。
2.2 作为课程探究的支架,引导学生主动探究
生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程。学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法,让学生亲身体会科学家是如何发现问题并解决问题的,培养学生勇于质疑大胆探究的科学态度和思维品质。如在学习《dna是主要的遗传物质》时,让学生循着科学家的方法提出假设设计实验,同时渗透单一变量、同位素追踪等实验方式,引导学生一步步的验证假设、设计排除实验。如在学习光合作用的发现时,引导学生大胆猜想,再用排除法一步步推论直到得到正确结论。
2.3 作为补充阅读的材料,加深学生记忆理解
人教版新课程教材“科学史话”、“资料分析”、“科学前沿”等栏目有很多科学史知识,也可向学生推荐与科学史相关的课外读物和网页作为扩展性的阅读材料,引导学生养成课外阅读的好习惯,巩固新知识。如在学完细胞膜后,不知学生查阅2003年两位诺贝尔奖得主对通道蛋白的研究资料,让学生接触科学的前沿。在学完遗传学知识后,让学生以生物科学史的顺序为线索,从孟德尔发现两个遗传定律,到摩尔根证明基因在染色体上,再到沃森和克里克发现dna双螺旋结构模型等,引导学生循着人类认识基因之路回顾遗传学知识体系,整理知识脉络,加深对遗传学知识的系统掌握。
2.4 作为课外活动的迁移,培养学生探究精神
教师可以引导学生开展基于生物科学史的各项课外活动,包括探究性实验、专题讲座、知识竞赛、辩论赛等。如引导学生课后自行搜集生物进化理论发展相关材料撰写研究综述,或让学生搜集有关干细胞研究进展资料进行克隆技术方面的辩论。通过资料搜寻,学生可联系社会生活实际,继续探讨所学知识在现实生活中的应用和最新发展状况,深化生物学基础知识,提高学生解决问题的能力,实现知识与能力的迁移。
3 在高中生物教学中引入生物科学史教育的意义
3.1 利用科学史的趣味性,激发学生学习兴趣
生物科学史大多具有故事性,如孟德尔发现豌豆的遗传规律、达尔文提出进化论等,每项科学成果的背后都有一个感人的故事。教学中以故事作导入或在枯燥的学习中插入有趣的故事,能激发学习兴趣,减少大脑疲劳,提高课堂效率。
3.2 再现知识的探究过程,促进教学方式转变
通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,引导学生进行科学探究,体验生物学知识的形成过程,可以有效避免强制灌输和被动接受的教学方式,变死记硬背为主动探究,充分发挥学生的主体性,切合学生的心理特点。
3.3 讲述生物学家的事迹,培养学生科学素养
高中生物科学史范文2
关键词 生物科学史;探索;兴趣
高中人教版新课标生物课本教材的编写注重与生物科学史的融合,这在教材的编写上与老教材是一个明显的区别,《普通高中生物课程标准》明确规定,应注重学习生物科学史的内容,例如, “必修一:分子与细胞”模块中, “分析细胞学说建立的过程” 生物膜流动镶嵌模型 “说明光合作用以及对它的认识过程”;“必修二:遗传与进化”模块中, “总结人类对遗传物质的探索过程” “分析孟德尔遗传实验的科学方法”;“生物3:稳态与环境”模块中,具体内容标准包括“概述植物生长素的发现和作用”等内容。教学过程中,教师可以利用生物科学史,有目的的引入教学活动中,将间接指知识转化为具体的知识,培养学生对生物的兴趣,促使他们探索生命的规律。
一、通过生物科学史培养学生的兴趣,调动学生思维的积极性。
生物科学史中,有很多重大的成就,都来源于生物的兴趣,比如说讲解沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型的构建,克里克不是生物学家,反而是物理学家,但是两个人为什么能取得如此巨大的成功呢?学生自然会有此疑问,虽然具有不同的知识背景,但他们对DNA双螺旋都具有浓厚的兴趣,经过和沃森的合作,反复验证,终于构建出DNA的双螺旋模型,学生通过学习,就知道要获得成功,自己就应该对知识有兴趣,才会研究,才会探索,也才能取得成功。
二、通过对生物科学史的学习培养科学的精神价值
生物科学史不仅是科学的奋斗史,而且是一个艰难曲折的过程,例如, 生物科学史中“光合作用的探究历程”从十八世纪普利斯特的实验一直到二十世纪40年代探明卡尔文循环,光合作用的探究经过200多年的时间,才基本完成探索过程,又如,孟德尔的豌豆杂交试验,其研究成果是遗传学的两大定律,对后人研究遗传学具有很大的实用价值,但是很遗憾,这一伟大理论在当时孟德尔时,却没有得到人们的认可,被人认为是无稽之谈,知道埋没了三十年后才被人认可.通过这些实例的学习,学生认识就能认识到,成功并不是一蹴而就的,深刻体会到科学之路并不是一帆风顺的,而是充满了艰辛与挫折,要想获得成功,就必须树立正确的科学价值观,勇于面对挫折和失败,培养百折不挠、坚忍不拔的意志和品质。特别是学习上后进的学生,能从真实的例子受到思想教育. 科学无坦途,每一次的发现,无不经历无数次的挫折,不迷信权威,敢于向权威乃至强权挑战的勇气;甘于寂寞的牺牲精神;为科学不计个人得失的宽广胸怀;高尚的人格情操对学生潜移默化的影响.
三、通过生物科学史培养学生的探究精神
生物科学作为众多生物学事实和理论组成的知识体系,是人们在不断探究的过程中逐步发展起来的。就是说,整个生物学的历史就是一部探究的历史。生物学家的探究过程,是学生模仿探究性学习方式的最好材料。在教学中运用生物学史是对学生养成探究式学习方式的最好熏陶,从而提高学生的探究意识和探究能力,例如,促胰液素的发现过程,1902年,斯他林和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质促胰液素。1905年,他们提出了“激素”这一名称,并提出激素在血液中起化学信使作用的概念,从而发现了人类认识的第一种激素,促胰液素的发现本身就是一个探究过程,其实科学史的内容在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法,能够作为学生理解科学探究、掌握科学方法的范例。
四、通过生物科学史培养学生学习生物探索生物的方法
生物科学史中讲述了很多科学的方法,这些方法都是比较经典的科学研究的方法,例如,孟德尔豌豆杂交试验中,运用的假说-演绎法,摩尔根试验中的类比推理法等,这些都是非常好的科学方法,学生通过学习,了解这些方法,对以后的生物探索就会进行模仿性学习,运用到生物探索中。
总之,生物学史是人类从古至今对生命研究的过程,不仅包含了复杂深邃的科学知识又具有丰厚的人文底蕴。通生物科学史的学习是学生们接触这门自然科学的第一步,对于培养学生的生物学兴趣以及树立学生正确的科学态度和价值观具有重要的意义。教师在教学过程中要注重学生科学知识的学习,更要注重学生情感目标的教育,提高他们的科学素养,以史为鉴,培养他们的观察能力、识别能力、探索精神。
参考文献:
[1]玛格纳.生物科学史[M].百花文艺出版社,2002.
[2]张迎春,汪忠主. 生物教学论[M] .陕西师范大学出版社,2003.
[3]萨顿.科学的生命[M].商务印书馆,1987.
高中生物科学史范文3
关键词:高中生物;情景教学;实践
随着时代的发展与课程改革的深入,我国高中生物教学在吸取当前教学优势的基础上,更加贴近生活和社会实际,更加重视学生的创新精神与探究能力,更加注重学生的实践能力与发展潜力,从而实现学生的全面发展。
一、情景教学的界定与现状
情景教学就是在教学中,为了实现预期的教学目标,结合教学实际需要,利用教师与学生的引入、制造或者创设具有一定情绪色彩的、生动具体的教学场景,以引发学生一定程度上的态度体验,使学生能够更好地掌握知识,促进学生的全面发展。
在教学中,教师往往具有开展情景教学的愿望,但是往往受制于各种主客观因素,教师在教学活动中并未真正实施情景教学。这其中最主要的原因就是教师担心学生的考试成绩受到影响,从而影响升学率。另外一方面,教师还受制于情景素材及教学案例的匮乏。这些素材包括教材中与情景教学相关的各种资料,比如,生物史料、生物科技发展、生物的重大成就以及应用、生物实验、生物现象、生物科学对社会发展的影响及事件等。
二、高中生物开展情景教学的必要性
高中生物开展情景教学是新课程改革的需要,是学生全面发展的需要。
1.开展情景教学是面向全体学生的需要
以建构主义学习理论为基础的情景教学提倡以学生为中心,而不再是以教师为中心,它尊重学生的个性发展,根据学生的不同特质、不同情感开展教学,重点挖掘学生的创造力,发现学生的个体差异,通过情景的创设,使生物教学课堂成为学生体验与探究的空间,使得生物课堂充满生命活力。
2.开展情景教学是提高学生科学素养的需要
生物教学的基本目的之一就是培养和提高学生的生物科学素养。而具备科学素养的学生就需要有良好的科学情感,包括科学的价值观,探索生物的求知欲。而情景教学就是提升学生科学素养的有效方法。
3.开展情景教学是开展探究性学习的需要
探究性学习要求学生积极主动地参与到生物学习中去,使学生在探究问题的活动中获得知识,掌握学习生物学科需要的各种能力,培养科学的精神。通过情景教学的创设,可以让学生的思维活跃起来,主动地进行探究学习。
三、高中生物开展情景教学的策略
1.利用社会热点,开展情景教学
利用社会热点问题,可以使学生感觉到生物与生活实际紧密相连,能够正确认识到生物的社会价值,从而极大激发学生的学习兴趣。教师可以通过创设与社会热点事件相关联的素材开展情景教学,引导学生从中提取相关生物信息,分析所包含的生物知识。比如讲到病毒时,可以以禽流感、甲型HINI流感等社会热点为素材。
2.利用生物实验,开展情景教学
精心设计的实验在为学生提供感性认识获取相关生物知识的同时,还能够引导学生思维,引发学生展开讨论,使得学生能够发现实验现象背后的生物原理。比如,在“比较唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的催化作用”这一实验中,蔗糖经过唾液淀粉酶的作用后,用斐林试剂检验,检出砖红色的沉淀,在引导学生反思实验失败的原因后,笔者设计一个探究实验学习的情景,让学生对可能出现的问题进行探究,再进行实验设计对自己提出的问题进行验证。
3.利用生物科学史,开展情景教学
利用生物科学史开展情景教学不仅能够培养学生的科学能力,如,观察、分析、总结、归纳、假设、设计、验证等,也能够培养学生的科学精神。如,胰液的外分泌功能的研究就是从研磨胰腺却得不到胰岛素这一奇怪问题开始,逐渐发现促胰液素的。
4.利用直观教具与多媒体,开展情景教学
很多情况下,尤其是生物学科的特殊性,学生不好直接观察、认知研究对象。因此,教师可以借助直观教具与多媒体相结合的方式,创设情景进行模拟教学。如,在“观察植物细胞的有丝分裂”这个实验中,学生观察到的植物细胞其实是经过固定后已经死亡的细胞,肯定不能观察到其动态变化,如果教师能够利用多媒体动画,先进行分段学习,再将典型时期的片段串联,就能够在学生的思维中形成一个连续的动态过程的影像。
在高中生物教学中,能够合理地创设教学情景,能够提高学生的学习兴趣,培养学生的实践能力、创新精神与探究能力,还能够培养学生的科学精神,掌握科学方法。同时,开展情景教学也对教师提出了更高的要求。
参考文献:
[1]尹红雨.用情景教学演绎生物新教材[J].新课堂研究,2010(1):37-38.
高中生物科学史范文4
关键词:课堂教学;探究;教学模式;生物新课程;把握
中图分类号:G642.421
生物课程是高中阶段重要的科学课程,是一门基础的自然学科。在高中生物教学中,探究性学习包括:资料探究(如DNA结构的发现)、科学史探究(如光合作用的发现史)、实验探究(如探究酵母菌的呼吸方式)、调查性探究(如转基因食品的安全性问题)等。而探究式课堂教学是指在教师的指导下,学生积极参与科学探索的实践过程,模拟科学家分析解决问题的方法,体会科学家面对疑难,养成主动探索、主动思考、主动获取知识和发展能力的习惯,学会搜集和加工需要的新资料,获得在现实生活中发现问题、解决问题的方法,进而培养自己的创新能力、实践能力、与他人的合作和交流的能力,探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式。那么,如何把握探究式课堂教学呢?笔者认为要做好以下几个方面:
首先立题要巧,问题情境创设要妙:为激发学生的探究兴趣,问题情境的创设一定要"妙",课题引入更要"巧",不管是巧,还是妙,都要以实际生活、生产事实为出发点。如在"温度对酶活性的影响"的教学过程中,可以从"加酶洗衣粉的洗涤温度"引出问题,并提出课题"为什么用温水的原因"。接着进一步创设问题情境:自己家是如何使用加酶洗衣粉的?洗涤效果如何?这样提出问题,确立课题,非常巧妙,而且新颖,因此,学生的学习兴趣高涨。
其次要提供资料,组织学生设计方案:学生是课堂的主体,探究是学生的探究,没有学生的主动参与,探究活动将成为空话。教师首先要将教材中提到的或实验需要的具有启发性的资料提供给学生,促其思考,使学生多动手,多动脑,多发言,多记录,多归纳,给予他们充分自主学习、主动探究的空间,同时让学生以小组为单位讨论、设计实验方案,使之体验更多科学探究的乐趣。例如,在"光合作用"教学过程中,课前可布置学生收集普利斯特利、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门这些科学家探索光合作用的过程及理论材料,并对此作出评价;课堂上由学生简述理论要点,组织自由演说"我从光合作用的探索历程得到的启示……"活动。这不仅能为学生提供自我展示的空间,又能体验探究过程。
三分析实验方案,全班交流完善:选派1-2个小组的实验方案为代表在全班展示,并在小组间进行互评,教师也要积极参加到一个小组的讨论活动中去。学生在小组讨论与合作的过程中可以获得知识,并能提高探究能力和协作能力。在学生充分讨论交流的基础上,教师要发其挥引导作用,提出一些细化的问题,比如:(1)设计实验要遵循哪些原则?(2)何为自变量?如何控制自变量?(3)无关变量如何控制?(4)因变量是什么?如何检测?(5)实验过程中要注意哪些问题?以此来引导学生的思考方向,通过小组内讨论交流使实验设计方案逐步完善。
四实施实验方案,预测实验现象:依据设计方案,组装实验装置并开始实验。且在等待结果的时候,一定让学生先预测每组的实验现象,并设计记录实验现象的表格。
五观察记录实验现象,分析现象得出结论:根据观察的现象,把结果记录在表格中。并联系实验假设,大家讨论后得出实验结论。
六展示探究成果,彼此交流:大文豪肖伯纳曾经说过:"如果你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,那么,每个人只有一个苹果;如果你有一个思想,我有一个思想,彼此交换,我们每个人就有了两个思想,甚至多于两个思想。"在探究式课堂教学过程中,一定要让学生展示和交流探究成果,让所有学生都能分享成果,共享智慧,实现全体发展和共同进步。
高中生物科学史范文5
【关键词】高中生物课程标准创造性探究性能力培养
为了尽快适应新疆维吾尔自治区教委实施的新教材、新标准的需要,更好的完成教育教学工作,在兵团教委统一安排下,全兵团生物教师于10年7月在石河子大学生命学院多功能学术厅进行了为期四天的新教材教学、教法培训。来自广东的几位名师教师倾囊相授,把各自在新教材教学中的经验和创新教法毫不吝惜的与全兵团生物教师分享。
生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显著,影响广泛而深远。如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。
自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显著的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。
本次新教材培训学习的内容主要是依据《普通高中新课程标准》进行,培训学习内容如下:在培训中围绕着"培养高素质劳动者,培养拔尖创新型人才","以学生为主,创造适合学生的课堂氛围","保持创新意识和创新观念"等主题,各教研组教师畅所欲言,纷纷发表自己的看法。通过本次的培训学习,教师们受益匪浅。接合培训学习笔者谈谈对所任生物学科的几点体会。
一、新的《高中生物课程标准》要求教师结合学校和学生的实际,创造性地进行教学
新的《高中生物课程标准》要求教师在认真学习和领会"标准"的基础上,结合学校和学生的实际,创造性的进行教学。其目标是提高学生的科学素养,培养学生终身发展所需的生物科学素养,让学生逐步实现"知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观"三位一体的课程目标,从根本上改变长期以来形成的以传递性知识为主的价值取向,改变以现成结论和多次反复训练为主的应试教育模式。这种教学过程不大关心知识是怎么来的,也忽视了知识之间的相互关联,更不关心知识对学生自身的现实生活、对社会生产发展有什么影响和和作用,降低了学科应有的价值,也影响了教学的质量。新《高中生物课程标准》要求发掘学科的内在价值和工具价值,激发学生的学习热情和主动学习能力。教学过程中《高中生物课程标准》要求生物教学不仅是教师讲解和演示的过程,也是师生交流、共同发展的互动过程。教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。
二、新的《高中生物课程标准》要求在生物教学中充分开发学生的探究性学习过程
探究性学习的内容有:创设情景,鼓励学生自己观察、思考并提出问题;做出假设、设计方案、实施计划、得出结论并撰写报告,进行汇报交流。在生物新课程改革中,要将促进学生的发展放到中心地位,所以教师必须改变过去的传统教学模式,满足不同学生的学习需要,创设能引导学生主动参与的教学环境,激发学生的学习积极性,培养学生掌握和运用知识的能力,使学生得到充分的发展。
三、新的《高中生物课程标准》强调学习生物科学史
以往的生物教学中对生物科学史不够重视,新的高中生物课程在这方面有明显的改进,强调学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神,对提高学生的科学素养是很有意义的。因此,新课程标准非常重视生物科学史的学习。对学科科学史的学习能使学生形成一个既有"肌体"又有"灵魂"的学科认知结构,能使学生的理智过程和精神世界获得实质性的发展和提升。
四、新的《高中生物课程标准》关注教学内容与实际相结合的指导思想
与原大纲相比,新标准开始关注教学内容与实际相结合的指导思想,不再一味注重理论的教授,更注重实效,让学生正确认识科学技术的价值,理解科学、技术和社会之间的相互作用,从而提高对科学技术是第一生产力的正确认识并注重对理论知识的学习。
生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。
高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。
生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关,因此这就要求学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学知识的原理和方法参与公众事务的讨论,作出相关的决策,为将来进一步学习和步入社会作好准备,这些都是旧课程中所没有的。
总之,要成为一名优秀的高中教师需要不断地适应教育教学发展的需要,不断地调整自己,吸收新的教育理念和教育思想。通过这一次的教师培训,教师学习和认识到的东西很多,为将来成为一名新时代的优秀教育工作者起到了非常重要的作用。
参考文献
高中生物科学史范文6
【关键词】科学史 教学 生物进化
生物科学史是高中生物内容的重要组成,是教学的重点之一。“科学史”(History of Science)一词来源于“历史”(History)一词,是对这一词的进一步深化,具有两层含义:第一,指的是述说过去真实发生的事情;第二,是指对这种述说背后起支配作用的观念所进行反思和解释。在生物新课改革中,明确提出要重视HPS教学(即科学史教学)。高中生物科学史的教学旨在引导高中生能够沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的思路和方法,学习科学家献身科学的精神。在实际教学中,我们习惯于将科学史拆开,变成一个个的实验展开教学,关注到科学家展开具体实验的思路和方法,以达到知识教学的目的,并解析各个实验的优缺点,而忽略了科学家如何一步步地对生物科学进行探索。
关于生物科学史教学,我们应当引导学生养成不以现在的科学条件,居高临下地评判生物学史上的各个实验与推论,而是以发展的眼光来看待历史上那些璀璨明珠,站在历史的角度去评价并尊重每个实验的进步与跨越。如海尔蒙特的柳树实验、罗伯特森关于细胞膜“单位膜模型”假说,这些在今天看来有着缺陷的实验或假说,在当时的历史条件下确有着深刻的背景和意义,具有合理性。
要呈现符合新课改所要求的生物科学史的课堂,需要教师适当补充一些可靠的、详实的科学史资料,给学生还原当年生物学家研究的特定历史条件,体现历史的发展。
每一节生物科学史的课程,都有属于本节内容的核心和主线。以高中生物人教版必修二《现代生物进化理论的由来》为例,该节内容核心是论述各种生物学说,解释生物从何而来,以时间的发展为线索,即210年前1809年1859年现代。
在210年前,科学技术落后,人类对喜怒无常的大自然充满了无限敬畏,对自然生物的理解蒙上一层神秘的色彩,认为神与自然是一致的,是神缔造了万物,各物种是独立的,相互之间没有关系,是一成不变的。在这样的背景下,“神创论”符合人类的认知进程。
后来,拉马克否定了“神创论”,认为生物是进化来的,他是如何得出这个观点的呢?青年时代的拉马克与卢梭相识,卢梭经常带拉马克到自己的研究室里去参观,并向他系统地介绍了许多科学研究的方法和经验,使得拉马克由一个兴趣广泛的青年,渐渐只专注于生物科学的研究。拉马克在20多年的生物科学工作生涯中,写下了《法国全境植物志》、《无脊椎动物的系统》、《动物学哲学》三本著作;在对植物与动物的研究过程中,拉马克发现不同种的生物之间并非完全独立、没有关系,而是相互之间有联系。由此,拉马克第一次提出了生物进化的观念,并在1809年出版的《动物的哲学》里系统地阐述了他关于生物进化的学说。关于核心问题“生物是如何来的”,拉马克给出的答案是进化,进化的动力来自于用进废退和获得性遗传。
虽然拉马克是第一个系统提出进化理论的学者,但是他的论点并没有引起当时同行及社会的太多关注。其中就包括生物进化理论史上的关键人物――达尔文。达尔文出身于一个基督教高级知识分子家庭,剑桥大学神学院毕业,于1859年出版了《物种起源》,震惊了当时的学术界。为什么达尔文能够写出这本书?这需要我们一起回到达尔文的时代去寻找原因:当时拉马克的进化学说已经提出,虽然达尔文持怀疑的态度,但科学的种子已经深埋心中;在剑桥读书期间,达尔文有幸认识了当时著名地质学家席基威克和著名的植物学家亨斯洛,并受到两位大师关于植物学和地质学研究的专业系统训练;达尔文通过长期观察,已经注意到人在家禽动物的培育过程中起到选择的作用;1831年毕业于剑桥大学后,达尔文随“贝格尔号”进行了为期5年的环球航行,发现在加拉帕戈斯群岛上有着一群亲密关系的小鸟,它们虽分处不同的岛屿,但居然存在结构上的多样性和一些渐变特征;1838年达尔文拜读了托马斯马尔萨斯的著作《人口论》,这本书给予了达尔文灵感;1838-1839年,施莱登和施旺提出了细胞学说,达尔文与他们有较深入的交流。这些条件促使达尔文写下了《物种起源》,正式提出了“自然选择”学说。
虽然说拉马克和达尔文关于生物进化的学说不尽完善,但教师在教学中不能一直紧盯着那些不完善的地方,而是要看到科学家们所处的时代背景、历史条件,他们如何推动学科一步步向真理靠拢的贡献,引导学生体会科学探究的不易、漫长的历程,理解科学不是静态的体系,而是不停发展的动态过程。
在历史中学习科学,要知其然,更要知其所以然。充实的史料有利于再现时代语境对于科学探索的影响,科学史的教学要让学生在不断的质疑、争论和探索之中发展前进,从而培养学生尊重事实、尊重科学、善质疑、勤思索、不迷信、不盲从的良好品质,并树立辩证唯物主义世界观。
【参考文献】
[1] 王健、刘恩山.“科学本质”的研究及其进展[J]. 生物学通报,2007(6):38-40.
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