浅谈科学史在初中科学生物教学中的作用

骆晓茹

摘 要：科学史在科学教育过程中的作用日益突出，在教学过程中适当利用科学史的教育价值，可以完善学生对科学的认识，培养学生的科学素养等。

关键词：科学史;课堂;科学探究

一、科学史可以完善学生对科学的认识

迈尔在《生物学思想发展的历史》中提到：“学习一门学科的历史是理解其概念的最佳途径。只有仔细研究这些概念产生的艰难历程——即研究清楚早期的、必须逐个加以否定的一切错误假定，也就是说弄清楚过去的一切失误——才有可能希望真正彻底而又正确的理解这些概念。”所以在课堂教学中引入科学史可以帮助学生更全面、更系统的认识科学的本质，完善对科学的认识。

例如，浙教版《科学》八年级下第三章第1节——植物生命活动的调节，可以以生长素的发现史为背景资料：

19世纪末，达尔文：单侧光照射对胚芽尖产生了某种刺激，当这种刺激传递到尖端下部的伸长区时，造成背光侧比向光侧生长快，表现为向光弯曲。

1910年，詹森：把尖端切掉后放上琼脂块，再在琼脂快上放上尖端，给予单侧光，发生弯曲 结论：培养尖端产生的“刺激”可以透过琼脂传递给下部。

1914年，拜尔：切去胚芽的尖端并将尖端不对称的重新放回切口处，在黑暗中让其生长一段时间，发现弯曲生长 结论：胚芽的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。

1928年，温特：把切下尖端当在琼脂上，把处理过的琼脂放在切去尖端的胚芽的一侧，弯曲生长。对照组的去掉尖端，放上未处理的琼脂，不生长也不弯曲。 结论：造成胚芽弯曲的“刺激”确实是一种化学物质。温特认为这可能是一种和运动激素类似的物质，因为有促进生长的作用，所以把这种物质命名为生长素。

通过科学史的引入，在吸引学生的注意力的同时，也增加了学生学习科学的兴趣。让学生知道认识科学是一个不断发展的过程，还有许多未知的事物等待我们去研究、去探索。正如《面向全体美国人的科学》一书中所指出：“世界是可以认识的，科学观是可变的科学知识是持久的，科学不可能解决所有问题。”

二、科学史可以为学生设计探究性实验提供模板

学生的探究过程与科学家的探究过程在某些方面是相似的。所以我们在进行教学设计的时候，可以根据当时科学家得到某一知识点或理论的所进行的科学探究的过程来设计一些适合学生在课堂内进行探究的实验。当然对于某些课堂上操作困难的实验，我们可以对科学家的科学探究过程进行合理的修改，甚至适当降低一些难度难度等等。

例如，浙教版《科学》九年级下第三章第二节——来自微生物的威胁，可以参照英国微生物学家弗莱明的发现青霉素的实验，

1928年夏弗莱明外出度假时，把实验室里在培养皿中正生长着细菌这件事给忘了。3周后当他回实验室时，注意到 一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉菌，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。

根据弗莱明发现青霉素的过程让学生设计实验探究青霉素的作用：

把几滴细菌培养液滴在培养皿中含营养物质的琼脂上，涂抹均匀。

把一些小圆纸片浸在不同浓度的青霉素中，另外两片浸在蒸馏水中作为对照。把培养皿放在恒温箱中24小时。

观察实验现象，得出结论。

在了解了弗莱明的探究过程以后，学生在拿到这个探究任务的时候，积极性就会大大的提高，在自己设计探究实验的时候目的就更加明确，对知识点的掌握也更加清晰。

三、科学史可以为课堂教学创造连续的问题情境

教学案例  浙教版《科学》八年级下 第二章 第六节 光合作用

教学过程  教师：呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳，那么氧气会被消耗殆尽，二氧化碳会持续增加吗？

学生：不会，因为植物会进行光合作用。

教师：两千多年前，古希腊哲学家亚里土多德认为植物是从土壤中吸收养料长大的。1648年，海尔蒙特设计了一个柳树苗实验，从这里我们可以发现什么？

学生：植物生长需要水和土壤中的一些物质。

教师：1771年，英国化学家普里斯特利设计了一个实验（把薄荷枝条和燃着的蜡烛放在一只密闭的钟罩里，蜡烛不容易熄灭;把小鼠和植物放在同一钟罩里，小鼠也不易窒息死亡。）1779年，荷兰的英格豪通过500次的实验证实了普里斯特利的实验，并提出光的作用。现在，我们一起来感受一下光合作用。

探究实验①：光和作用能产生氧气实验

教师：1782年，瑞士的森尼别通过实验验证了植物吸收固定空气放出净化空气，净化空气就是我们刚才实验证实得到的氧气，那么固定的空气是什么呢？

探究实验②：光合作用需要二氧化碳的实验

教师：到了1864年，又有一个科学家萨克斯思考，光合作用还会不会产生其他的物质。我们跟随他的思路一起来探究一下。

探究实验③：植物制造淀粉的实验

教师：1880年，恩格尔曼发现光合作用是在叶片的叶绿体中进行的，所以说，叶绿体是生产氧气和淀粉的厂房。

教师：我们跟着一个个科学家一路走来……

通过对光合作用发现史的学习，引导学生自主的对光合作用的原料、条件、产物分别进行探究，掌握光合作用的原理。在教学过程中，跟随着一个个科学家探究的脚步，使学生对光合作用的物质代谢和能量代谢有一个完整的认识。

应用科学史这个资源宝库，使枯燥的理论过程变成了趣味的历史故事，学生在积极探究实验的同时，对科学家们的探究历程也非常感兴趣，积极参与探讨，环环相扣的问题情境自然的引导学生进入探究情境，每一个环节紧密相扣，形成一个系统的知识链。与此同时，科学史背后所隐含的科学态度、情感与价值观也渗透在每一个教学细节中。

参考文献：

[1][美]迈尔.生物学思想发展的历史[M].涂长晟译.成都：四川教育出版社，1990：57.

[2]美国科学促进协会.面向全体美国人的科学[M].北京：科学普及出版社，2001：1-50.

[3]任衍钢.科学史与中学生物探究教学设计[J].山西师大教育硕士论文专刊.2004，31（3）：163-166.

[4]周红.用生物科学发展史进行探究性学习[J].生物学教学.2005，30（7）：12-13.