生物科學史教育的意義和原則

1、生物科學史教育的意義和原則吳兢勤一、生物科學史教育的重要意義生物科學史教育對于實現(xiàn)課標理念具有重要意義，這是由生物科學史的內涵所決定的。 生物科學史既包括科學家對生命現(xiàn)象的研究過程，又包括科學家研究生命現(xiàn)象時所持有的不同觀點和態(tài)度；既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括不同學科之間的聯(lián)系、科學與社會的相互影響。本文擬從以下三方面論述科學史教育的重大意義。1 分析現(xiàn)行高中教材發(fā)現(xiàn)，理科教材均偏重于講述成熟的理論和實驗，注重體規(guī)知識點，而忽略知識的形成過程。教材呈現(xiàn)的是靜態(tài)的、成熟的、無疑義的知識，缺乏歷史性和探索性。事實上，科學并非是一些既成的事實、定律和理論，而是由理論之間、實驗之間、理論和

2、實驗之間的一致與矛盾共同推動發(fā)展的同。科學史教育體現(xiàn)的正是這樣一個過程。理解科學是一個過程，能從根本上改變“惟課本是從”的被動局面。理解科學的動態(tài)產生過程，有利于培養(yǎng)學生敢于質疑的科學態(tài)度，激活學生的創(chuàng)造力，學生能通過過程式的學習， 逐步形成科學的世界觀?？茖W過程呈現(xiàn)知識的來源，使學生構建自身的知識體系成為可能。 在闡釋生物學知識來源時，一些曾經或者正在困惑人類的生物學問題，能充分激發(fā)學生的好奇心與求知欲，使學生對科學產生興趣。2為學習探究提供范例新課程理念倡導探究性學習，主張學生通過探究活動主動地學習科學方法，獲取科學知識。 分析某些義務教育課程標準生物教材中的探究活動發(fā)現(xiàn)，雖然深究活動注重

3、學生的自主性， 但探究模式本身卻是直截了當?shù)毓嘟o學生的。教材中缺乏關于探究本身的認識與反思。對于探究活動，教材只作操作上的規(guī)劃，而沒有加強理論的引導。這樣的編排可能導致為探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反復演練，可能將靈活的探究變成“提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達與交流”的新入股。新編高中生物學教材，如能將科學家的探索過程作為學習探究的范例，則可能彌補這一不足。美國著名的科學史家薩頓說過： “一部科學史， 在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無論有形或無形，由一系列人物創(chuàng)造出來，以解決他們遇到的某些問題。每種工具和方法都是人類智慧的結晶。 ”門可見， 科學史的

4、內容在很大程度上反映了科學家的探究活動與方法，能夠作為理解科學探究、掌握科學方法的范例。揣摩科學前輩探究的過程，實質上是學習科學方法，領悟探究本質的過程。對科學方法的學習，對探究本質的理解，為教學中探究活動的開展提供了科學理論的指導和依據(jù)。反過來， 探究活動為實踐科學方法提供切實的鍛煉機會，鞏固科學方法的學習。兩者互相促進，體現(xiàn)了理論與實踐相結合的模式。3融合科學教育與人文教育科學史，作為門反映白然科學進程的人文科學，有助于人們在認識上跨越自然科學與人文科學的鴻溝。首先，科學史超越了科學的這一局限，充分展現(xiàn)了科學、技術、社會二者間的互動關系。對于科學的局限性，德國哲學家康德認為：科學只能解決事

5、實判斷，即“是什么”的問題；而不能作出價值判斷，即“應該怎樣”的問題。學習科學史，以史為鑒，能夠增強學生的社會責任感，培養(yǎng)正確的情感態(tài)度與價值觀。當他們參與社會時，能夠有意識地規(guī)范科學技術在社會生活方面的應用，使科學技術切實地造福于人類。其次，科學史反映的是作為個體的人的主動參與過程，賦予了科學人性化。學生從中感受到的將是活生生的人對真理的熱愛與澳而不舍的追求。學生能從具體的事例中領悟到科學精神的真諦，而科學精神正是人文科學中不可分割的一部分。第三，科學史有助于認識科學方法的局限性?？茖W史表明，科學實證方法只是人類認識世界的一種方法?，F(xiàn)代科學研究已經超出經驗實證和邏輯推理的范疇，向人文方法尋找

6、靈感。雖然科學方法與人文方法存在著相當?shù)牟顒e，但兩者卻是相輔相成、互為補充的。二、高中生物學教材整合科學史內容的原則上述分析表明，科學史教育的意義不在于簡單地介紹歷史知識，而在于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與人文素養(yǎng)。但是，教材的容量終歸有限，而科學史的內容紛繁復雜，如何在教材有限的空間內挖掘出科學史豐富的內涵呢？1 一滴水中見太陽教材編寫者應通過有限的篇幅和精選的事例，通過學生的參與，折射出科學的全景。仍以發(fā)現(xiàn)DNA遺傳物質的科學史實為例。教材中可采用資料分析的方式，呈現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)的科學背景及大致歷程。然后再引導學生從科學哲學、科學方法、科學精神、科學態(tài)度及實驗技術等角度思考問題。重要的不是使所有的學生

7、都能做出標準答案，而是使學生能夠從一個科學史實出發(fā)，通過不同角度的分析，從科學前輩那里汲取營養(yǎng)，用以提高自身的科學素養(yǎng)2自成體系統(tǒng)觀中學生物教材，科學史教育應形成一個由初中到高中逐步深入的體系。例如，初中教材可能更偏重于讓學生了解史實，諸如科學家的故事，旨在激發(fā)學習興趣；而高中教材，則應引導學生對科學史作出理性的評價與分析。著重考察高中生物學課程結構，科學史的整合需要充分考慮到新編高中生物學教材的模塊特點。例如， 遺傳學發(fā)展的歷史體現(xiàn)出嚴格的邏輯推理順序，而這一邏輯又恰好與學生的認知邏輯相吻合。因此，遺傳學發(fā)展的歷史可以作為貫穿遺傳與進化模塊的主線。又如，分子與細胞這一模塊，科學史的整合則更直

8、采取穿插編織的方式。而具體如何穿插，現(xiàn)行中學生物學教材已提供了一些方法。其中，歷史事件的插入、科學史專題、專欄“科學家的故事”等，可供參考。 在此基礎之上，新編教材還應重視互聯(lián)網(wǎng)資源的利用。可以在教材中提供科學史的網(wǎng)址，并做好網(wǎng)站資源的配套建設。3去粗取精對科學史的內容去粗取精，要做到：（ 1）符合學生的認識水平和接受能力；（2）選取的內容應該具有較高的教育價值，能給學生以多方面的啟迪，避免為寫史而寫史；（3）削技強干，使教材中的科學史線條單一、脈絡清晰。人教版義務教育課程標準實驗教科書生物學八年級廠冊有這樣的一例，可供借鑒。教材將現(xiàn)代轉基因鼠的資料分析安排在經典的孟德爾豌豆雜交實驗之前，其用

9、意是首先直觀地證明“基因控制性狀”， 而后再引導學生理解相對抽象的“基因的顯性與隱性”。 這樣的編排充分體現(xiàn)了去粗取精的原則：（1）從轉基因鼠入手，既抓住了學生學習的興奮點，又符合從易到難的認知規(guī)律；（2）轉基因鼠的史實展示了生物科學技術發(fā)展的前沿動態(tài)，具有強烈的時代感，而經典的孟德爾豌豆雜交實驗則能使學生從科學方法、科學精神以及科學態(tài)度等多方面獲得啟迪；（3）從孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子到轉基因鼠的出現(xiàn)，經歷了一百多年，其間還有許多相關的重大事件，而教材只選取了這兩個事例來說明“基因控制性狀”、 “基因的顯性和隱性”，充分體現(xiàn)了削校強干的指導思想。4尊重歷史的客觀性尊重歷史的客觀性，需要重視科學發(fā)現(xiàn)的背景，要把科學放在導致它們產生的那個背景中來學習?？茖W固然注重創(chuàng)新，但繼承是根基。牛頓曾經說過，他之所以比別人看得遠，是因為站在巨人的肩上。尊重歷史的客觀性，教材就不能滿足于僅僅介紹正面的成功事例。在科學的征途中，激動人心的時刻相比漫長的發(fā)展史畢竟是短暫的一瞬。失敗的研究在科學發(fā)展史上自有其意義。這與“成則王、 敗則寇”的價值觀念大相徑庭。還科學發(fā)展以本來面目，克