追尋生物教學(xué)的源頭活水

1、追尋生物教學(xué)的源頭活水談生物科學(xué)史在生物學(xué)科教育中的重要作用湖南師大附中 彭青春生物科學(xué)史是從辨證唯物主義和歷史唯物主義出發(fā)，對生物科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展作出的科學(xué)總結(jié)，是生物學(xué)家思維的結(jié)晶。生物科學(xué)史是新教材的新增內(nèi)容之一，也是新教材的亮點(diǎn)之一。這些科學(xué)史揭示了生物學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)規(guī)律，蘊(yùn)含著科學(xué)思維及方法，體現(xiàn)著科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，全面落實(shí)課程目標(biāo)的生動教材。然而在有限的教學(xué)時間內(nèi)往往被教師所忽視，其實(shí)，在生物課堂教學(xué)過程中生物科學(xué)史蘊(yùn)含著深厚的教育功能，適時地、適當(dāng)?shù)乩蒙飳W(xué)史實(shí)，可以提高課堂教學(xué)效率。下面是筆者在教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)體會：一、有利于學(xué)生更好理解生物科學(xué)知識生

2、物科學(xué)史是以生物學(xué)發(fā)展的歷史為題材，真實(shí)、豐富地反映生命科學(xué)的研究歷程和生和煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)。通過這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)以及科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的一系列思考的分析，學(xué)生能較好地理解“DNA是遺傳物質(zhì)，DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)，并從中體驗(yàn)到科學(xué)家的思維方法。這樣，學(xué)生不僅可以獲得有效的、具體的科學(xué)知識，而且可以有效地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，提高科學(xué)思維能力。合理利用生物學(xué)史，也有利于生物學(xué)知識難點(diǎn)的突破。比如，我在講授細(xì)胞核遺傳信息的攜帶者一節(jié)時，考慮到學(xué)生剛剛進(jìn)入細(xì)胞領(lǐng)域讓學(xué)生知道細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)容易，但是要學(xué)生理解細(xì)胞核的功能就比較困難了，這也正是本節(jié)課的難點(diǎn)。所以我充分利用了教材提供的幾

3、個科學(xué)實(shí)驗(yàn)有效地突破了這節(jié)課的難點(diǎn)。史料1：黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn)；史料2：傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)和核移植實(shí)驗(yàn)；史料3：蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)；史料4：變形蟲切割實(shí)驗(yàn)。（用多媒體課件展示各實(shí)驗(yàn)過程。）從史料1和史料2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生可以得出細(xì)胞核控制著生物體的遺傳；從史料3和史料4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生可以得出細(xì)胞核控制著生物體的代謝。從四個史料著手，給學(xué)生以感性認(rèn)識，讓學(xué)生在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上主動構(gòu)建新的知識，得出“細(xì)胞核是生物體的遺傳和代謝的控制中心”這一理性認(rèn)識，達(dá)到以期的教學(xué)效果。然后根據(jù)生物體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的基本觀點(diǎn)，介紹細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)就順理成章了。二、有利于學(xué)生領(lǐng)會科學(xué)研究的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究能

4、力美國著名的科學(xué)史家薩頓說過：“一部科學(xué)史，在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無論有形或無形，都是由一系列人物創(chuàng)造出來，以解決他們遇到的某些問題。每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶?！笨梢?，科學(xué)史的內(nèi)容在很大程度上反映了科學(xué)家的探究活動與方法，能夠作為理解科學(xué)探究、掌握科學(xué)方法的范例。揣摩科學(xué)前輩探究的過程，實(shí)質(zhì)上是學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，領(lǐng)悟探究本質(zhì)的過程。新課程理念倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，主張學(xué)生通過探究活動主動地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，獲取科學(xué)知識，培養(yǎng)探究能力。比如，我在講授植物生長素的發(fā)現(xiàn)時，我先介紹了達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)，然后我沒有直接介紹溫特的實(shí)驗(yàn)。而是在講溫特實(shí)驗(yàn)之前，我向?qū)W生提問：“達(dá)爾文所做的實(shí)驗(yàn)得出的

5、結(jié)論可靠嗎？”學(xué)生回答：“不可靠，只是推測。”我接著提問：“這種推測應(yīng)如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢？”有的學(xué)生提出可以用儀器來測，有的學(xué)生提出可以用化學(xué)顯色反應(yīng)的方法，這時我提醒學(xué)生要注意在當(dāng)時的條件下，這些方法可操作嗎？如果尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，是否有什么材料可以收集它呢？這樣，我很自然就引入到了溫特實(shí)驗(yàn)，然后提問：“在溫特實(shí)驗(yàn)中，瓊脂的作用是什么？如何知道瓊脂是否吸附了尖端產(chǎn)生的物質(zhì)？”在達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生經(jīng)過討論，認(rèn)為應(yīng)該設(shè)計(jì)一個對照實(shí)驗(yàn)：即分別把接觸過尖端的瓊脂小塊和未接觸過尖端的瓊脂小塊放在切去尖端的胚芽鞘上，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。就這樣我式把溫特實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生很

6、好地領(lǐng)會了科學(xué)研究的一般方法，即：發(fā)現(xiàn)問題提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；并且培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的探究能力。三、有利于培養(yǎng)學(xué)生的敢于質(zhì)疑，大膽創(chuàng)新的科學(xué)精神任何科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家在“勇于存疑，敢于探索，實(shí)事求是”的科學(xué)精神指導(dǎo)下取得的。在科學(xué)探索的道路上，沒有“常勝將軍”，失誤與錯誤是難以避免的，可貴的是許多優(yōu)秀科學(xué)家既有堅(jiān)持真理的勇敢信念，也有修正錯誤的可貴精神。“開拓創(chuàng)新”是科學(xué)精神的本質(zhì)要求。一部生命科學(xué)史，無論是“光合作用機(jī)理”的研究，還是“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”的建立，無一不是思維的轉(zhuǎn)變、思想觀念的更新、科學(xué)方法不斷創(chuàng)新的結(jié)果。正是這些杰出科學(xué)家的創(chuàng)新精神，人們

7、對自然界的認(rèn)識才不斷進(jìn)步。合理利用生物科學(xué)史可以使學(xué)生潛移默化地受到感染，有利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的科學(xué)精神。比如在植物生長素的發(fā)現(xiàn)一節(jié)教學(xué)中，我著重引導(dǎo)學(xué)生深入思考科學(xué)家的工作過程，領(lǐng)悟科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問題、尋找證據(jù)、合理推理的，體驗(yàn)科學(xué)家不斷深化對問題認(rèn)識的過程和科學(xué)探索的精神。在教學(xué)過程中，我利用信息技術(shù)媒體，通過揭示植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)的邏輯思維路線，從提供的材料中去主動發(fā)現(xiàn)問題，建立假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，收集事實(shí)與證據(jù)，最終得到符合邏輯的結(jié)論。這不僅有助于學(xué)生理解植物激素的概念，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生提出問題、運(yùn)用科學(xué)方法解決問題的能力，以及體驗(yàn)科學(xué)認(rèn)識是一個不斷深化的過程。在本節(jié)課學(xué)習(xí)之后，學(xué)生對植物向光性的解釋提出了兩種不同的觀點(diǎn)：有沒有可能是生長素在光下分解或有沒有可能是生長素抑制物分布不均。對老師上課的解釋提出懷疑，這正是教師所期待的。只要把課堂的主動權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生往往會得出老師意想不到的新的見解！合理恰當(dāng)?shù)睦媒炭茣械目茖W(xué)史，可以培養(yǎng)學(xué)生的科研意識；適時地探究，可以擦出思維的火花。對科學(xué)史料提出自己的看法，正是學(xué)生創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。利