高中生物教學(xué)中生物科學(xué)史教育的探討

1、.高中生物教學(xué)中生物科學(xué)史教育的探討生物科學(xué)史是生物科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的歷史,揭示了生物科學(xué)理論的發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程,具有很高的科學(xué)教育價(jià)值;同時(shí)介紹了科學(xué)家的生平事跡、奮斗歷程、曲折經(jīng)歷和成敗得失,具有一定的人文教育價(jià)值。高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)要注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí),將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和情意發(fā)展三方面教育融合起來。本文舉例說明了人教版生物教材科學(xué)史的部分內(nèi)容,分析在高中生物教學(xué)中引入生物科學(xué)史教育的策略和意義。 1 人教版生物教材中生物科學(xué)史舉例 1.1 必修一第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用 在光合作用的探究歷程中分別介紹了五位科學(xué)家所做的工作。1771年英國科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物的光合作

2、用能更新空氣;德國科學(xué)家薩克斯在1864年證明綠葉在光合作用中有淀粉的合成;美國科學(xué)家魯賓和卡門1939年進(jìn)一步證明光合作用釋放的氧來自水而不是二氧化碳;隨后美國科學(xué)家愛卡爾文用放射性同位素探明了光合作用的反應(yīng)過程。光合作用歷經(jīng)300余年的艱苦探索才終于呈現(xiàn)在世人面前。 1.2 必修二第3章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 介紹了對(duì)遺傳物質(zhì)的探究歷程。1928年英國科學(xué)家格里菲斯的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)推斷出S型細(xì)菌中有一種轉(zhuǎn)化因子;1944年美國科學(xué)家艾弗里通過提純和鑒定證明了DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì);1952年赫爾希和蔡斯用放射性同位素和噬菌體最終確立了DNA是遺傳物質(zhì);后來通過

3、煙草花葉病毒的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家修正了遺傳物質(zhì)的范圍把RNA也列入其中。DNA的發(fā)現(xiàn)過程有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法和推論過程,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)具有非常好的智育價(jià)值。 1.3 必修三第3章第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn) 介紹發(fā)現(xiàn)生長素長達(dá)54年的艱苦探索。首先達(dá)爾文在19世紀(jì)末提出胚芽鞘尖端會(huì)產(chǎn)生某種刺激;詹森于1910年證明這種刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部;1914年拜爾證明了尖端產(chǎn)生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的彎曲生長;1928年溫特證明這種刺激是化學(xué)物質(zhì);1946年科學(xué)家才從高等植物中提取出生長素吲哚乙酸。這節(jié)教學(xué)內(nèi)容突出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)中邏輯推理的思維法,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和思維能力

4、都大有好處。 2 在高中生物教學(xué)中引入生物科學(xué)史教育的策略 2.1 作為導(dǎo)入新課的引子,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力,趣味橫生的科學(xué)逸事、舌槍唇箭的科學(xué)論爭、催人淚下的科學(xué)事跡、鬼斧神工的科學(xué)方法、意蘊(yùn)叢叢的科學(xué)疑案論文聯(lián)盟http:/wWw.LWlM.cOM等都能充分激起學(xué)生的好奇心,集中學(xué)生注意力,為課堂學(xué)習(xí)做好心理鋪墊。如在學(xué)習(xí)ATP的主要來源細(xì)胞呼吸之前介紹拉瓦錫等人對(duì)呼吸作用的研究,既激發(fā)了學(xué)生的求知欲,又為新知識(shí)的引入做了背景材料的鋪墊。如伴性遺傳的學(xué)習(xí)可以插入紅綠色盲發(fā)現(xiàn)的小故事,或者講述英國皇室血友病的例子,激發(fā)整理學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生積極主動(dòng)的參與到課堂學(xué)習(xí)中

5、去尋求答案。 2.2 作為課程探究的支架,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究 生物科學(xué)史一般要經(jīng)歷提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、推論總結(jié)等過程。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法,讓學(xué)生親身體會(huì)科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的,培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑大膽探究的科學(xué)態(tài)度和思維品質(zhì)。如在學(xué)習(xí)DNA是主要的遺傳物質(zhì)時(shí),讓學(xué)生循著科學(xué)家的方法提出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),同時(shí)滲透單一變量、同位素追蹤等實(shí)驗(yàn)方式,引導(dǎo)學(xué)生一步步的驗(yàn)證假設(shè)、設(shè)計(jì)排除實(shí)驗(yàn)。如在學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想,再用排除法一步步推論直到得到正確結(jié)論。 2.3 作為補(bǔ)充閱讀的材料,加深學(xué)生記憶理解 人教版新課程教材“科學(xué)史話”、“

6、資料分析”、“科學(xué)前沿”等欄目有很多科學(xué)史知識(shí),也可向?qū)W生推薦與科學(xué)史相關(guān)的課外讀物和網(wǎng)頁作為擴(kuò)展性的閱讀材料,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成課外閱讀的好習(xí)慣,鞏固新知識(shí)。如在學(xué)完細(xì)胞膜后,不知學(xué)生查閱2003年兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主對(duì)通道蛋白的研究資料,讓學(xué)生接觸科學(xué)的前沿。在學(xué)完遺傳學(xué)知識(shí)后,讓學(xué)生以生物科學(xué)史的順序?yàn)榫€索,從孟德爾發(fā)現(xiàn)兩個(gè)遺傳定律,到摩爾根證明基因在染色體上,再到沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型等,引導(dǎo)學(xué)生循著人類認(rèn)識(shí)基因之路回顧遺傳學(xué)知識(shí)體系,整理知識(shí)脈絡(luò),加深對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)掌握。 2.4 作為課外活動(dòng)的遷移,培養(yǎng)學(xué)生探究精神 教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展基于生物科學(xué)史的各項(xiàng)課外活動(dòng),包括探究

7、性實(shí)驗(yàn)、專題講座、知識(shí)競賽、辯論賽等。如引導(dǎo)學(xué)生課后自行搜集生物進(jìn)化理論發(fā)展相關(guān)材料撰寫研究綜述,或讓學(xué)生搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進(jìn)展資料進(jìn)行克隆技術(shù)方面的辯論。通過資料搜尋,學(xué)生可聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際,繼續(xù)探討所學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和最新發(fā)展?fàn)顩r,深化生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)生解決問題的能力,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的遷移。 3 在高中生物教學(xué)中引入生物科學(xué)史教育的意義 3.1 利用科學(xué)史的趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 生物科學(xué)史大多具有故事性,如孟德爾發(fā)現(xiàn)豌豆的遺傳規(guī)律、達(dá)爾文提出進(jìn)化論等,每項(xiàng)科學(xué)成果的背后都有一個(gè)感人的故事。教學(xué)中以故事作導(dǎo)入或在枯燥的學(xué)習(xí)中插入有趣的故事,能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,減少大腦疲勞,提高課堂效率。 3.2 再現(xiàn)知識(shí)的探究過程,促進(jìn)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變 通過科學(xué)史中對(duì)一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和邏輯分析的再現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過程,可以有效避免強(qiáng)制灌輸和被動(dòng)接受的教學(xué)方式,變死記硬背為主動(dòng)探究,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,切合學(xué)生的心理特點(diǎn)。 3.3 講述生物學(xué)家