高中生物教學中生物科學史教育的探討

1、高中生物教學中生物科學史教育的探討生物科學史是生物科學發(fā)生和發(fā)展的歷史,揭示了生物科學理論的發(fā)展是一個動態(tài)過程,具有很高的科學教育價值;同時介紹了科學家的生平事跡、奮斗歷程、曲折經歷和成敗得失,具有一定的人文教育價值。高中生物課程標準中強調要注重生物科學史的學習,將知識傳授、能力培養(yǎng)和情意發(fā)展三方面教育融合起來。本文舉例說明了人教版生物教材科學史的部分內容,分析在高中生物教學中引入生物科學史教育的策略和意義。 1 人教版生物教材中生物科學史舉例 1.1 必修一第5章第4節(jié)能量之源光與光合作用 在光合作用的探究歷程中分別介紹了五位科學家所做的工作。1771年英國科學家普里斯特利發(fā)現植物的光合作用

2、能更新空氣;德國科學家薩克斯在1864年證明綠葉在光合作用中有淀粉的合成;美國科學家魯賓和卡門1939年進一步證明光合作用釋放的氧來自水而不是二氧化碳;隨后美國科學家愛卡爾文用放射性同位素探明了光合作用的反應過程。光合作用歷經300余年的艱苦探索才終于呈現在世人面前。 1.2 必修二第3章第1節(jié)dna是主要的遺傳物質 介紹了對遺傳物質的探究歷程。1928年英國科學家格里菲斯的肺炎雙球菌的轉化實驗推斷出s型細菌中有一種轉化因子;1944年美國科學家艾弗里通過提純和鑒定證明了dna是使r型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質;1952年赫爾希和蔡斯用放射性同位素和噬菌體最終確立了dna是遺傳物質;后來通過煙

3、草花葉病毒的實驗科學家修正了遺傳物質的范圍把rna也列入其中。dna的發(fā)現過程有著嚴謹的實驗方法和推論過程,肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染大腸桿菌實驗具有非常好的智育價值。 1.3 必修三第3章第1節(jié)植物生長素的發(fā)現 介紹發(fā)現生長素長達54年的艱苦探索。首先達爾文在19世紀末提出胚芽鞘尖端會產生某種刺激;詹森于1910年證明這種刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部;1914年拜爾證明了尖端產生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的彎曲生長;1928年溫特證明這種刺激是化學物質;1946年科學家才從高等植物中提取出生長素吲哚乙酸。這節(jié)教學內容突出了科學發(fā)現中邏輯推理的思維法,對培養(yǎng)學生的科研能力和思維能力都

4、大有好處。 2 在高中生物教學中引入生物科學史教育的策略 2.1 作為導入新課的引子,激發(fā)學生學習興趣 興趣是學生學習的內在動力,趣味橫生的科學逸事、舌槍唇箭的科學論爭、催人淚下的科學事跡、鬼斧神工的科學方法、意蘊叢叢的科學疑案論文聯(lián)盟http:/www.lwlm.com等都能充分激起學生的好奇心,集中學生注意力,為課堂學習做好心理鋪墊。如在學習atp的主要來源細胞呼吸之前介紹拉瓦錫等人對呼吸作用的研究,既激發(fā)了學生的求知欲,又為新知識的引入做了背景材料的鋪墊。如伴性遺傳的學習可以插入紅綠色盲發(fā)現的小故事,或者講述英國皇室血友病的例子,激發(fā)整理學生的學習興趣,讓學生積極主動的參與到課堂學習中去

5、尋求答案。 待添加的隱藏文字內容22.2 作為課程探究的支架,引導學生主動探究 生物科學史一般要經歷提出問題、做出假設、設計實驗、實施實驗、推論總結等過程。學習生物科學史能使學生理解科學的本質和科學研究的方法,讓學生親身體會科學家是如何發(fā)現問題并解決問題的,培養(yǎng)學生勇于質疑大膽探究的科學態(tài)度和思維品質。如在學習dna是主要的遺傳物質時,讓學生循著科學家的方法提出假設設計實驗,同時滲透單一變量、同位素追蹤等實驗方式,引導學生一步步的驗證假設、設計排除實驗。如在學習光合作用的發(fā)現時,引導學生大膽猜想,再用排除法一步步推論直到得到正確結論。 2.3 作為補充閱讀的材料,加深學生記憶理解 人教版新課程

6、教材“科學史話”、“資料分析”、“科學前沿”等欄目有很多科學史知識,也可向學生推薦與科學史相關的課外讀物和網頁作為擴展性的閱讀材料,引導學生養(yǎng)成課外閱讀的好習慣,鞏固新知識。如在學完細胞膜后,不知學生查閱2003年兩位諾貝爾獎得主對通道蛋白的研究資料,讓學生接觸科學的前沿。在學完遺傳學知識后,讓學生以生物科學史的順序為線索,從孟德爾發(fā)現兩個遺傳定律,到摩爾根證明基因在染色體上,再到沃森和克里克發(fā)現dna雙螺旋結構模型等,引導學生循著人類認識基因之路回顧遺傳學知識體系,整理知識脈絡,加深對遺傳學知識的系統(tǒng)掌握。 2.4 作為課外活動的遷移,培養(yǎng)學生探究精神 教師可以引導學生開展基于生物科學史的各

7、項課外活動,包括探究性實驗、專題講座、知識競賽、辯論賽等。如引導學生課后自行搜集生物進化理論發(fā)展相關材料撰寫研究綜述,或讓學生搜集有關干細胞研究進展資料進行克隆技術方面的辯論。通過資料搜尋,學生可聯(lián)系社會生活實際,繼續(xù)探討所學知識在現實生活中的應用和最新發(fā)展狀況,深化生物學基礎知識,提高學生解決問題的能力,實現知識與能力的遷移。 3 在高中生物教學中引入生物科學史教育的意義 3.1 利用科學史的趣味性,激發(fā)學生學習興趣 生物科學史大多具有故事性,如孟德爾發(fā)現豌豆的遺傳規(guī)律、達爾文提出進化論等,每項科學成果的背后都有一個感人的故事。教學中以故事作導入或在枯燥的學習中插入有趣的故事,能激發(fā)學習興趣

8、,減少大腦疲勞,提高課堂效率。 3.2 再現知識的探究過程,促進教學方式轉變 通過科學史中對一些經典實驗和邏輯分析的再現,引導學生進行科學探究,體驗生物學知識的形成過程,可以有效避免強制灌輸和被動接受的教學方式,變死記硬背為主動探究,充分發(fā)揮學生的主體性,切合學生的心理特點。 3.3 講述生物學家的事跡,培養(yǎng)學生科學素養(yǎng) 每個科學家邁出的一小步才逐漸匯聚成人類科學的一大步,中學教學中引入科學家生平事跡,對青年學生是一種情感教育,科學家人格魅力、科學精神和人生觀、價值觀對學生有啟發(fā)與感召的功能,也有利于學生生物科學素養(yǎng)的提高。29c91afe4ced1b6c8795ad9c91afe4ced1b

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