高中生物学教学中开展生物科学史教学的研究与实践

王芳平

（甘肃省甘谷县第六中学，甘肃 甘谷）

传统高中生物学教学仍以应试教育为主，教师比较注重学生生物学知识的掌握，忽视了对学生综合能力的培养。如此一来，学生就无法形成系统的知识体系，不能将所学知识应用至实践。而当前社会对人才的要求越来越高，要让学生成为符合社会需要的全能型人才就要改变教学方式，不但要让学生在教学中学到知识，而且要促使学生在此过程中形成正确的思想观念。将生物科学史融入高中生物学教学是时代发展的要求，不但能够激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性，帮助学生巩固生物学知识，还能促使学生将所学知识应用至实际生活，提高其应用能力。

一、在高中生物学教学中开展生物科学史教学的意义

（一）生物科学史教育有利于学生学习方式的转变

学生的学习方式对学习效果有直接影响。传统教学模式中教师一味地将知识灌输给学生，学生只能被动地接受，这种教学方式不利于学生综合能力的提升，只有让学生处于主动地位，促使其主动学习才能促进学生全面发展。这就要求教师要改变传统的教学方式，使学生由被动学习转变为主动获取，从而实现内化。生物科学史能够将科学家探索生命活动的过程完整地呈现给学生，能够给学生营造浓郁的学习氛围，激发学生的学习兴趣、调动其积极性，让学生主动参与教学过程，完成学习方式的转变。

比如，在学习“生物学膜结构”这一章节时，教师可以将蛋白质分子和磷脂分子的模具带到课堂上让学生进行观察探究，然后让学生结合自己的理解构建生物学模型，通过实验让学生不断完善自己的模型，之后让学生组成小组进行讨论，构建能够被大多数人接受的生物学模型。再比如，在学习“光合作用的发现史”时，教师可以让学生参考科学家的实验，自己总结光合作用的方程式。此过程可以培养学生的主动思考能力，便于他们对知识的理解和掌握，他们的学习方式较之前也会有很大的转变。

（二）生物科学史教学有利于培养学生敢于质疑的精神

很多伟大的发展都源于质疑，正是因为敢于质疑才能发现。生物科学史中有大量不畏强权、不迷信权威、不同于传统理论的案例，对这类案例进行分析，能够很好地培养学生敢于质疑、勇于创新的能力。以“促胰液素的发现”这段资料为例，斯他林和贝利斯、沃泰默产生了同一个疑问，但沃泰默被传统思想禁锢，不敢对权威有所质疑，因此错失发现新大陆的良机；而斯他林和贝利斯不畏权威，坚持自己，提出质疑，最终成为历史上第一位激素的发现者，促胰液素的发现为后来学者研究激素调节打开了新世界的大门。这样对比明显的案例会对学生形成强烈的冲击感，学生的质疑能力会在潜移默化中得到培养。

（三）生物科学史教育有利于学生深入感受科学探究的内在思维过程

高中生物学教材在探究活动部分仅仅做了简单的规划，只是描述了探究活动的六个过程，对于科学家的思维过程和方法引导则没有提起。但生物科学史却对科学家的完整思维过程和具体探索方式进行了阐述，很好地弥补了生物学教材的不足，能够很好地促进学生领悟探究过程。教师可以根据这些素材为学生创设与之类似的教学情境，挖掘教材潜在的知识点，设计一系列与之紧密相关的问题，逐步引导学生如同科学家一样去思考问题，领悟这些思维是如何产生的，又是如何转变的。

比如，在学习“DNA 是主要遗传物质”这一章内容时，教师可以设计噬菌体侵染细菌的相关实验，首先向学生详细介绍噬菌体的相关特征以及是如何侵染细菌的，通过讲解让学生了解细菌内部的物质被称为遗传物质。接下来给学生提出以下问题：“我们肉眼是无法观察到蛋白质和DNA 的，那我们要通过何种手段追寻到它的位置呢？对于DNA 和蛋白质是单独进行标记还是同时标记？蛋白质要用哪种同位素进行标记？DNA 又要通过何种同位素进行标记？”通过这一连串问题，引导学生从科学家的角度出发思考问题，从而激发学生的学习兴趣、调动学生的积极性。在此过程中，能够培养学生的主动思考能力和探究能力。

（四）生物科学史教学能够有效提升学生的解题能力

如今的高考不仅要考查学生的知识技能掌握情况，同时也注重考查学生的综合应用能力和分析解决问题的能力。这对学生的综合能力、逻辑思维能力等提出了更高的要求。在高中生物学教学中开展生物科学史教育，提倡在教学过程中构建一个让学生主动探索的新型教学模式。通过该模式，学生解决问题的能力会有很大的提升。

以“捕获光能色素”这一章节为例，教师要颠覆传统的教学方式，可以对绿叶中色素分类以及绿叶中色素提取分离的实验进行加工，将其作为科学史参考资料，让学生在课前预习，挖掘资料潜在的价值并做好笔记，为课堂的有效开展奠定良好的基础。在生物学课堂上教师可以针对“绿叶由绿变黄的直接原因”展开探究活动。学生要找出问题的答案，就必须清楚：绿叶色素的具体分类，这些种类的含量在绿叶由绿变黄的过程中发生了什么变化。学生可以根据课前预习及与对照实验相关知识，设计一组对照实验，对绿叶变黄前后的同一位置进行观察，通过分析其色素带宽窄来分析各种色素含量的变化，如此一来就能够很好地解决该问题。

二、高中生物科学史教育的现状分析

随着新课程的不断改革，很多高中都开展了生物科学史教学，但生物科学史教学在生物学教学中的占比非常小，无法满足当前生物学教学的需求。生物科学史教学是对教材的补充，其内容主要囊括生物科学的发展历程和科学家的背景故事两部分。比如，在高中生物学教材中，有关“光合作用的发现”，书中只是简单阐述了科学家勇于拼搏、不轻易言弃的经典故事，这只能让学生了解生物科学的发展历程和成果的具体实验方法，但通过此无法让学生了解科学家的观念，而且有时候过度强调科学家的天赋和钻研精神，很可能会适得其反。这些问题使高中生物科学史教学缺乏全面性，因此学生对生物科学史教学无法产生正确全面的认知。很多高中生认为生物科学史教学就是了解科学家的发展历程，如孟德尔的故事，学生只知道孟德尔发现了遗传定律，但并不了解科学家得出结论的具体实验方法。

另外，部分高中生物学教师的专业素养不高，并不完全了解生物科学史，对于生物科学史的认知还停留在教材中，这是当前亟待解决的问题之一。

三、优化高中生物科学史教学的相关策略

（一）提升生物学教师的专业素养，拓宽他们对生物科学史的认知范围

教师是课堂的引导者，对学生的发展有重要影响，因此教师要对生物科学史教学引起足够重视，不断提升自身专业素养。教师对生物科学史教学的认知不能只停留在表面，教师除了要掌握教材中涉及的知识，还要通过互联网了解更多的生物科学史知识，挖掘其内在价值。教师之间也要互相交流、分享资源、加强自身专业技能。教师要将教材和生物科学史两者结合，选择适合学生发展的教学素材。以孟德尔通过豌豆发现遗传定理为例，教师不能只是让学生了解人物故事，还应该让学生了解孟德尔的思考过程，让学生感悟孟德尔的科学思维。

（二）利用多种教学手段将生物科学史融入生物学教学过程中

传统的“灌输型”教学模式使学生在课堂上处于被动地位，通常都是被教师牵着鼻子走，这对生物科学史教学的有效开展是极其不利的。因此，教师要对教学方式进行改革创新，激发学生的学习兴趣，调动其积极性，让学生能够主动参与课堂教学。

高中生物学教师可以利用问题导学的方式促进生物科学史教学的进一步发展。如果教师在生物学课堂上直接引入生物科学史知识会很生硬，生物学课堂与生物科学史之间没有很好的衔接，学生难以接受。因此，在课堂开始之前，教师可以先向学生提问一些有关生物科学史的问题，从而进一步与教材内容衔接。如此一来，能够有效将生物科学史与生物课堂融合，不仅能够丰富教学内容，还能完成生物科学史的教学目标，激发学生对生物科学史的学习兴趣。比如，在学习有关DNA 的知识点时，教师可以从教材中补充的DNA 指纹技术出发，询问学生DNA 在现实生活中的具体应用，有些学生会回答DNA 指纹技术经常被用到刑侦案件中，对寻找犯人很有帮助，还有些学生会说这种技术也被用到指纹锁中。如此一来，整个班级的氛围都会活跃起来，学生的学习积极性也会高涨，这对教师后续教学的开展很有帮助。

除此之外，生物学教师还要引导学生进行自主探究。高中阶段的学生，对科学家的背景故事都比较感兴趣，但对于科学家的研究成果是如何得来的却知道的甚少，有些教师过于强调科学家的天赋，给其赋予神圣的定义，导致很多学生觉得生物科学史的相关知识不符合实际，自己与科学家也有较大差距。生物学教师可以让学生探究科学家是如何进行思考的，又是如何解决这些问题的。比如，教师可以给学生提出以下问题让学生进行探讨:“鲁宾和卡门通过同位素标记法发现了植物在光合作用中释放氧气的来源是水，但产物淀粉是如何合成的？”教师可以让学生以小组为单位进行交流探讨，通过交流、沟通得出结论。这样的方式能够让学生主动对科学家的研究成果进行推理、证明，从而进一步培养他们的科学思想。

四、结语

总而言之，在高中生物学教学中开展生物科学史教育，对学生产生的影响不能只停留在了解故事的层面，更重要的是要让学生感悟科学家的想法和观念。在以后的教学过程中，教师要不断提升自身专业素质，不断优化完善教学模式，将生物科学史巧妙融入生物学课堂，在潜移默化中培养他们的科学思维，为他们之后的发展奠定良好的基础。