生命科学发展史在生物教学中的作用

王飞　罗充

摘 要： 生物科学蕴含丰富的科学思想、科学方法、科学世界观等内容，因而有极高的教育价值。同时生物科学研究的是生命本身，对于学生了解自我、树立正确的价值观及世界观有重要的现实意义，能够使学生形成创新能力，是提高科学素养切实有效的途径之一

关键词： 生命科学发展史 科学素养 教学意义

当前，新课程改革要求学生全面发展，提高综合能力和素养。在现代科学领域中，生物科学的发展速度举世瞩目，并极大地影响人们的思想观念及思维方式，推动社会的进步。在此前提下生物课程已经成为高中阶段重要的科学课程，而在生物课程中生命科学发展史占据基础性的重要地位。

1.研究背景

新课程倡导自主、合作和探索的研究形式，这符合高中生物新课标基本理念，认为生物课程的学习是一种合作探究的学习。第39届国际教育大会明确指出：科学启蒙教育，应是基础教育改革中十分重要的内容，要致力于发展儿童对科学的基本态度，并培养他们接受科学概念和运用的能力[1]。高中生物教学是让学生自主经历和体验生物科学探索的过程，是对生物科学发展史的一种历史再现，对于培养学生对生物学的爱好和生物科学素养有非常重要的意义。生物课程资源中重要的组成部分是生物科学发展史，这些史事是教学活动中不可缺少的优秀素材，应该成为高中生物新教材中生物科学发展史的教学内容。与此同时，生物科学发展史的教学过程是学生培养自身探究能力的过程，是高中生物教学培养探究创新学习方法的基础。所以广大的生物教师要充分认识到，生物科学发展史在教师教学过程中占据重要地位。

2.调查及分析

2.1调查情况介绍。

笔者对贵州省贵阳市的几所中学的生物教师对科学发展史在教学中的使用情况进行访谈，访谈题目如下：（1）请谈谈您对生物教材中科学史的了解情况。（2）您认为在课堂教学中向学生介绍科学史是否有必要。（3）生物科学史相关内容用于教学起到的作用有哪些？（4）在教学中您使用生物科学史的频率高吗？（5）您在课堂教学中是怎样渗透生物科学史知识的？

2.2对访谈结果进行全面统计分析。

通过对访谈结果的分析得知，大部分教师都能系统地了解科学史，但是大多只关注考点以内的史事，不重视科学发展史的引入及其与科学知识的融合教学，一般情况下只是采用一带而过的方式，不能充分发挥科学发展史的价值。运用探究式教学手段引入生物学史的老师少之又少，即便教师认为科学发展史教育能够帮助学生提高培养生物科学素养，但是随着新课改的进行，生物一周只有两课时，时间的锐减使得很多相对不是应试考试直接考的知识被删减，从而有充足的时间精讲重要知识。而科学发展史由于其作用的隐蔽性及对应试考试的不明显性理所当然地在被删除的环节，老师们虽然认为不妥，但为了顾全大局只能让同学们在课余时间自己了解相关的知识。

3.生物科学发展史的教学意义

“生物发展科学史”是一门生物学与历史学相结合的边缘学科，生物科学史研究生物科学发生和发展的历史。西方教育学者玛格纳指出：“生物科学史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的观点和态度；既包括生物家的理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。”[2]

《普通高中生物课程标准（试验）解读》对生物科学发展史的定义是这样的：生物科学产生和发展的历史脉络作为轮廓，选取科学发展历程中起着重大转折作用的课题研究和事件作为主线，通过翔实的资料和历史阐述科学家们的创造性劳动以论述科学家进行科学探索时采用的创造性方法和思想，同时在研究科学家的时候不能把人与其所处的时代分割开来，一定要对科学家所处的时代背景和社会背景进行讨论。生物科学发展史中蕴含丰富的教育素材，很多还是生物课程的教学资源组成部分，是教师在进行教学活动时优秀素材来源的宝库，总的归纳起来主要有以下几个方面的重要价值。

3.1探究发现，有利于生物科学素养的提高。

2003年教育部颁布的《普通高中生物课程标准》，首次将“生物科学素养”这一概念引入高中生物课程。《普通高中生物课程标准》明确了“提高生物科学素养”的新课程理念，强调了对每个高中生生物科学素养的提高是高中生物教学的核心任务。提高学生的生物科学素养是中学生物教学的重要目标，生物科学素养的提高有助于学生全面发展和终身发展，有助于学生形成科学的、健康的生活方式。美国的“2061计划”核心著作之一《面向全体美国人的科学》将“科学素养”定义为：“应理解科学核心概念和原理；熟悉自然界，认识自然界的多样性和统一性；能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法。”[3]因此，在基础教育中对学生科学素养的培养应当加以注重，科学素养的基础是科学知识，生命科学发展史就是前辈们不断探索生命活动真相的科学过程史。

每个知识点的产生都是不断探究发现的过程，在生物教学中就是通过生物史再现生物学家的探究发现过程。学生在观察生物学家探究发现的过程中就能潜移默化地形成一定的科学能力，在了解生物学家的爱国热情和科学精神中形成自身有关的情感、态度与价值观，培养学生的科学素养。同时这些生物科学发展史也是科学知识形成过程的记录，包含科学家们各种各样富于创造力的思维方式，是培养学生正确价值观和科学态度的良好素材。

3.2巧妙设计实验，有利于拓宽学生的思路。

生物科学属于自然科学的一个门类，生物科学的一切知识和理论都是在试验检验的基础上确定的，但是鉴于很多学校的设备现状，很多学校并没有设置生物实验课程。生物学的研究成果都是前人在成百上千次的试验过程中获得的，而生物学发展史就是观察现象、提出问题、设计试验、分析数据、获得结论的过程和历史。教师重视引导学生对科学发展史的学习，可让学生在了解、学习前人实验方法的同时，模仿设计简易实验，并在实验过程中思索验证相关已有结论。通过这一系列的思索、探究过程，学生可以很好地开拓自己的思路。例如在新人教必修二遗传与进化中DNA双螺旋模型结构的整个探索历程：最初沃森、克里克通过维尔金斯看到富兰克琳在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片推算出DNA一定是螺旋结构，并分析出其螺旋参数，但随后沃森和克里克尝试很多种不同的双螺旋和三螺旋模型，均未搭建出合理的DNA模型，最后在查哥夫的数据帮助下最终才得出DNA的正确模型。通过DNA发现过程的教学，学生根据新人教版课本必修二的50页的模型建构制作流程自己动手制作DNA的模型，实验方法和实验工具的灵活运用能够给学生带来深刻启迪，激励学生大胆思维并放宽思路，综合各个领域的知识为自己所用，本质上提升学生的自主学习能力。

3.3导入新课，有利于提高学习兴趣。

兴趣是学生学习的内在动力。科学发展史一般情况下都具有很强的故事性和趣味性，能充分激发学生的好奇心和求知欲，为课堂学习提前做好心理铺垫。例如在学习伴性遗传时，可以先介绍英国著名化学家兼物理学家道尔顿发现色盲症的故事，作为背景材料，引起学生一探究竟的好奇心。在学生学习“性别决定和伴性遗传”的相关知识时，可插入史料“达尔文悲痛”：达尔文与他的表妹爱玛因为相爱而结婚，但是他们谁也没有料到，他们的6个孩子中3人中途夭亡，其余3人终身不育。这件事情让达尔文百思不得其解，因为他与爱玛都是健康人，生理上没有什么缺陷，精神也非常正常，为什么生下的孩子却都是如此呢？在听完这段令人伤感的史料后，要求学生运用伴性遗传的理论知识，对“达尔文悲痛”事件进行分析。利用史料对知识进行应用性的归纳，不仅活跃了课堂气氛，更重要的是在学生学以致用过程中，使学生深刻体会到了遗传学知识在现实生活中的应用价值，在解决问题的过程中体验到了成功的喜悦和学习的乐趣。

把生物科学发展史加入高中生物教学课堂和教材中，并且在教学中把生物科学发展史和生物科学知识有机整合起来，有助于学生发现和掌握生物学产生发展和进步的客观规律，以生物科学发展史的观念理解生物课程，还能够帮助学生更客观地理解和掌握生物学发产生和发展的客观规律，有利于帮助学生培养完整的生物科学研究方法，例如观察法、实验法、数学方法和逻辑方法等，启迪学生思维。

3.4重温经典，有利于对学生进行科学精神和价值观的教育。

学习生命科学发展史能够激发学生兴趣和求知欲，同时能够使学生了解生物学家为了探索生命真相作出的努力和长期探索的决心，这些内容能够从侧面激发学生刻苦学习的努力奋发态度和科学献身精神。比如必修二中提到的现代遗传奠基人孟德尔的植物杂交试验课程时，可以重点讲解孟德尔做植物杂交实验的整个过程。他在无数次实验失败后并未放弃，而是运用统计学方法对实验数据进行完整记录和统计计算，通过8年时间才提出基因的分离定律和自由组合定律。教师在教学过程中若能很好地利用这一史实的话，学生就可以从孟德尔的整个实验过程中初步了解现代科学研究中常用的“假说-演绎法”，更重要的是使学生认识到科学研究成果的来之不易，科学发现绝不是牛顿被苹果砸中后就能够产生的，背后有常人难以想象的艰辛劳动。

4.本课题的研究意义及展望

新教材中的生物科学发展史教学不是枯燥的知识，若灵活运用生物科学史教学，则既可以创设问题情境，激发学生兴趣，又可以在新课教学中帮助学生了解动态知识，并给学生以启迪和教育，教学针对性强，占用时间短，是不会影响整个教学的设计而喧宾夺主[4]。同时生物科学发展史有其深刻内涵和作用，贯彻新课标的教学理念，明确学生能力培养的发展方向，也指出教师在教学方法上应做的探索改革和努力方向。生物教师不能因为时间紧张就草草了事，忽略对生物科学发展史深刻的内部规律，违背新课改的本意。

生物教师要通过实践挖掘生物科学发展史教育价值，探索生物科学发展史整合进中学生物教学中的有效策略。在教学过程中切实将课本列出的生物史事实应用到位，如果有必要甚至可以在讲解习题时向学生列举一些与课文知识相关但课本中未提及的史实，最大限度地开发学生的潜在能力。

参考文献：

[1]初芳.国际科技教育进展[M].北京：科学出版社.

[2]田滢.浅谈科学发展史在生物教学中的作用[J].中学教学参考，2011（20）.

[3]谢群.生命科学史与生物科学探究[J].中学生物学，2007（5）：26-28.

[4]陈继慧.高中生物运用科学史培养学生科学素养的探索[D].东北师范大学，2006.

通讯作者：罗充