注重生物科学史，培养学生创新思维

王红芳

【摘要】生物科学史的学习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。通过适当整合，鼓励学生大胆质疑与猜想，关注学生的探究、讨论、解疑的过程，能有效地促进学生创新思维的培养。

【关键词】生物科学史 创新思维

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）31-0167-01

创新思维是创新教育的核心。把科学家探索生命奥秘的史实引入生物学教学，可以启发学生学习科学家的创造思维方式，接受灵活多样的科学方法的训练，有助于创新思维的开发。

新课程标准教材中建议安排的学习史料有两类：一类是教科书文本中以课文形式呈现的史料，如“分析细胞学说建立的过程”、“总结人类对遗传物质的探索过程”、“概述植物生长素的发现和作用”等；另一类是建议学生自行搜集的相关史料，如 “搜集生物进化理论发展的资料”和“搜集有关干细胞研究进展的资料”等。此外，有些专题内容还涉及到科学家进行探索的经典实验及资料，如细胞膜的亚显微结构及特性，孟德尔定律的发现，核酸是遗传物质的实验分析，生态系统的能量流动等。

如何利用这些史料，充分发挥其作用，培养学生的创新思维呢？

1.适当整合，系统认识，思路创新

生物科学史是一部生物科学各个学科的形成史。通过对教材内容的适当整合与补充，让学生系统认识到生物科学是在解决什么问题的过程中发展起来的，明确生物学各学科之间的联系。进而发现尚未解决的问题和需要进一步解决的问题，有助于学生建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构，从而提出新的问题。

以遗传学的建立和发展为例，教材按照科学家科学研究与发现的足迹、生命科学史的时间顺序来编排，在解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有怎样结构、遗传物质如何复制、如何控制多肽链生成等一系列问题中顺次呈现，环环相扣，知识体系清晰，为课堂教学营造了一个重温、体验和感悟科学发现过程的氛围。

“孟德尔的工作”、“孟德尔遗传规律的再发现”、“魏斯曼关于减数分裂过程的预测”、“萨顿的假说”、“摩尔根的工作”等内容处处体现了科学家思维的巧妙，创新的魅力。

孟德尔开创性的将数学统计方法应用于遗传学的研究，一粒粒、一株株地数豆粒、查植株，从一大堆看似杂乱无序的数字中，敏锐地看出共同的比例——3：1、1：1、9：3：3：1；他首創测交方法，通过实验证明假说的成立，终于揭示出相伴人类的分离定律和组合定律。被整整埋没35年之后的1900年，三位科学家用不同的材料得出完全相同的结论，十分意外地从旧纸堆里让孟德尔定律重见天日。三人之一的科伦斯又在五年后发现了细胞质遗传，弥补了孟德尔的细胞核遗传。生物科学就是这样不断在提出问题——解决问题——提出新问题中前进着，完善着。

随着科学史的介绍，学生认识到每一项科学成果都是在前人基础上发展起来的，要进一步探索生命的奥秘，必须打好知识基础。

2.质疑论争，批判思维，合作创新

生物科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。生物学新知识的产生离不开批判质疑、论争、合作。

如“促胰液素的发现”，不仅使英国两位生理学家贝利斯和斯塔林第一个发现了激素，而且动摇了机体完全由神经调节的概念， 产生了“激素调节”这个新概念，从而建立了“内分泌学”这个新领域。他们不迷信权威，大胆地跳出“神经反射”这个传统概念的框框，提出了——“化学反射”，并通过实验证实自己的设想，于是促胰液素被发现了。巴甫洛夫和沃泰默等由于被传统的旧概念所束缚，不能从客观事实出发下结论，轻易地失去了发现一个近在眼前的真理的机会。这种历史上的正反两方面的经验教训，给了学生相当大的震撼。善于质疑，独立思考，通过批判性思维的训练为创新思维奠定基础。

“DNA双螺旋结构的构建”充分说明在探究知识的过程中，有相同研究方向和不同研究方向的人们之间的合作，能够在解决问题中相互启发，相互补充，相互促进，同时共享研究成果。从事不同学科研究的人，掌握的知识和技术是不同的，而且不同学科背景的人带来了不同的思维方法，他们的合作为解决问题提供了不同的思路，开阔了视野。启发学生必须重视每一科的学习，只有这样才能为终身学习、生活和工作奠定良好的基础。

在课堂教学中引导学生有计划地进行组内、组间和师生之间的讨论，鼓励学生敢于提出问题，开放讨论，在各抒己见的争论中锻炼思维能力，不盲目顺从，集思广益形成自己的观点，在问题解决中培养创造性思维，同时淡化学生对老师的依赖，逐步培养学生勇于探索的勇气与习惯。

3.展示科学研究方法，创设机会让学生通过动手培养创新思维能力

科学方法教育的成功导致创造力的提高。科学方法的内容广泛分布在每个必修模块的教材中，如观察法和实验法，假说演绎法，系统分析法，构建数学模型等。

细胞学说的提出，运用了归纳推理；孟德尔对测交实验的预测，运用了演绎推理。萨顿的假说，是类比推理的范例。DNA分子双螺旋结构模型作为物理模型的代表。光合作用发现历程中，德国生物学家恩格尔曼以简单却极其精巧的实验，得到光合作用的作用光谱与叶绿素的吸收光谱基本一致。豌豆、果蝇、噬菌体等实验对象巧妙选择告诉我们解决问题的关键之一是选择合适的研究对象。

在学习中通过查阅文献资料、模拟实验、实际观察等进行探究，使学生从科学家设计实验的过程中学到科学的研究方法，知其然，更知其所以然，培养学生思维的变通性，灵活性。如“生长素的发现”，可让学生自己培养胚芽鞘、配置琼脂、向光性的实验操作、詹森和拜尔实验的重现等，“光合作用的探究历程”中萨克斯实验的亲历、鲁宾和卡门实验的模拟设计等，通过他们亲自触摸、观察、实验，使感观协同作用，手脑并用，使学生的求异、发散、怀疑、否定等创新思维充分地发挥、运用和展现。

4.增大阅读量，收集信息为创新“蓄势”

知识的积淀越沉厚，知识面越广博，思维才能越活跃，才能发现越多，才会最大可能的产生创造性思维。“组装细胞”、“国际人类蛋白质组计划”等科学前沿专栏及“细胞世界探微三例”、“遗传密码的破译”等内容为学生创设了博采知识的氛围。搜集“DNA分子结构模型建立过程的资料”、“生物进化理论发展的资料”等，可以培养学生收集处理信息的能力。鼓励学生阅读《科学家的故事》、观看《动物世界》等，让学生广泛阅读，增强学生对生物的兴趣，初步形成创造性思维能力。

重视生命科学史的教育是时代的呼唤。让我们舒展联想的彩翼，多种措施并举，过程与结果并重，创造性的培养创新型人才。

参考文献：

[1]课程标准与教学大纲对比分析.东北师范大学出版社2005.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.