例析生物科學(xué)史的教學(xué)實(shí)踐價(jià)值

1、例析生物科學(xué)史的教學(xué)實(shí)踐價(jià)值    摘要：利用生物科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)具有重要的意義。在生物教學(xué)中，教師通過(guò)生物科學(xué)發(fā)展史展示生物學(xué)家的探究行為，能使學(xué)生在觀察中培養(yǎng)一定的科學(xué)能力，在了解生物學(xué)家的科學(xué)精神和愛國(guó)熱情中形成有關(guān)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。 關(guān)鍵詞：生物科學(xué)史；實(shí)踐價(jià)值；科學(xué)能力         英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)(BAAS)主席在1851年的一次演講中呼吁：“我們要教給年輕人的，與其說(shuō)是科學(xué)結(jié)論不如說(shuō)是科學(xué)方法，更不如說(shuō)是科學(xué)史”，他所呼吁的“科學(xué)史”實(shí)質(zhì)上指科學(xué)家工作中所表現(xiàn)出來(lái)的那

2、種科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。在生物教學(xué)中，通過(guò)生物科學(xué)發(fā)展史展示生物學(xué)家的探究行為，使學(xué)生在觀察中培養(yǎng)一定的科學(xué)能力，在了解生物學(xué)家的科學(xué)精神和愛國(guó)熱情中形成有關(guān)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。新課改下，結(jié)合新的教育理念，就生物科學(xué)史在生物教學(xué)中的實(shí)踐價(jià)值談以下幾點(diǎn)看法：         一、運(yùn)用好科學(xué)史可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣         “興趣是最好的老師”，在歷史背景下展現(xiàn)科學(xué)探究活動(dòng)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，能使生物學(xué)知識(shí)更加生動(dòng)鮮活，富有生命力。將科學(xué)史料引入課堂，將

3、科學(xué)家們的傳奇故事展示給學(xué)生會(huì)引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，使他們的智力潛能處于最活躍的狀態(tài)。         在講“伴性遺傳”時(shí)，可這樣創(chuàng)設(shè)情境：1792年的圣誕節(jié)，26歲的英國(guó)學(xué)者約翰·道爾頓特意買了一雙適合老年人穿的棕灰色襪子，送給媽媽作為圣誕禮物。誰(shuí)知母親接過(guò)襪子，打開包裝一看，竟然笑著說(shuō)：“我這么大年紀(jì)啦，怎么能穿櫻桃紅色的襪子呢？”道爾頓爭(zhēng)辯說(shuō)：“這襪子明明是棕灰色的嘛！”后來(lái)他請(qǐng)了許多人幫忙識(shí)別，其中絕大多數(shù)人都說(shuō)這襪子是紅色的。道爾頓尋思：為什么自己看上去是棕灰色的襪子而別人看上去是櫻桃紅

4、色的呢？最后他認(rèn)為是自己的眼睛有毛病，于是他放下手里的工作，開始仔細(xì)研究這一奇特的現(xiàn)象。他用了兩年時(shí)間搜集實(shí)例，并對(duì)許多人的辨色能力進(jìn)行了細(xì)致的鑒別比較，終于他驗(yàn)證了一種新眼病“色盲癥”-先天性色覺障礙疾病。之后他于1794年發(fā)表了色覺之異常的論文，為醫(yī)學(xué)診斷作出了突出的貢獻(xiàn)。道爾頓是個(gè)物理學(xué)家而不是醫(yī)學(xué)家，但他卻能發(fā)現(xiàn)千百年來(lái)醫(yī)學(xué)家沒有發(fā)現(xiàn)的疾病，這是為什么呢?因?yàn)榈罓栴D具有一種認(rèn)真、敢于質(zhì)疑、探求疑問(wèn)的科學(xué)精神。這種寓史于教，史教結(jié)合的教學(xué)形式增加了課堂的趣味性，也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)以及科學(xué)家并不是遙不可及的，從而拉近學(xué)生與科學(xué)家的距離，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的濃厚興趣。   &#

5、160;     講授遺傳與變異一章的時(shí)候，首先講述歷史上著名的“皇家病”血友病。英國(guó)的維多利亞女王和她的丈夫都未患血友病，他們有兩個(gè)兒子和四個(gè)女兒。但奇怪的是他們的大兒子奧波得因血友病早夭，他們的兩個(gè)女兒分別同正常男人結(jié)婚并各生下一對(duì)兒女，其中一個(gè)與沙皇尼古拉二世婚配生下一個(gè)患血友病的兒子，另一個(gè)嫁到西班牙王室，也生下一個(gè)患血友病的兒子，從此俄國(guó)的皇室和西班牙的王室都因娶了維多利亞女王的外孫女而造成了血友病的遺傳。從女王家族血友病系譜中，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)：患血友病的男性遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于女性；男性血友病患者的子女一般都是正常的，但其外孫常常有血友病；而女性血友病患

6、者的兒子一定患血友病。這就是著名的“皇家病”事件，學(xué)生聽了這樣的典故，便急于想知道其中的原因，這樣就充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，也大大提高了教學(xué)效率。         二、運(yùn)用好科學(xué)史可以引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法         通過(guò)生物科學(xué)史的教學(xué)，讓學(xué)生自覺學(xué)習(xí)科學(xué)家們的科學(xué)思維和科學(xué)方法，促進(jìn)他們對(duì)科學(xué)方法的掌握和內(nèi)化，從而提高他們的科學(xué)探究能力。         在學(xué)習(xí)

7、孟德爾研究生物遺傳規(guī)律過(guò)程中，分析孟德爾獲得成功的原因：選擇嚴(yán)格自花傳粉的豌豆做實(shí)驗(yàn)材料，保證后代的純合性；通過(guò)人工去雄、套袋，進(jìn)行異花傳粉，有效防止了外來(lái)花粉的影響；在豌豆眾多的性狀中，只觀察一對(duì)相對(duì)性狀 ，避免了其他性狀的干擾。對(duì)親本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察雜交子一代的性狀推翻了“遺傳中和”假說(shuō) ；對(duì)子一代進(jìn)行自交 ，發(fā)現(xiàn)基因成對(duì)存在；科學(xué)的推理和解釋，正交、反交的交配方式 ，測(cè)交的驗(yàn)證方法都體現(xiàn)了孟德爾縝密的思維；在雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)中，獨(dú)特地采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析的方法 ，使孟德爾最后發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律。通過(guò)分析探討孟德爾的科學(xué)研究方法，學(xué)生不僅能了解科學(xué)方法，還能進(jìn)一步了解科學(xué)方法的產(chǎn)生和發(fā)展的歷史

8、，從而加深對(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)。          另有生物科學(xué)史上的經(jīng)典案例可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究方法，通過(guò)分析孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn),體會(huì)假說(shuō)演繹法的研究思路; 還可以通過(guò)分析薩頓的假說(shuō)，體會(huì)類比推理的方法。如：人教版生物必修2遺傳與進(jìn)化第2章第2節(jié) “基因在染色體上”的內(nèi)容，教材沒有直接描述基因和染色體的關(guān)系，而是由薩頓的假說(shuō)、基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)和孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋三部分內(nèi)容編排而成。美國(guó)遺傳學(xué)家薩頓主要運(yùn)用“類比推理法”提出了“基因在染色體上”的假說(shuō)，美國(guó)遺傳學(xué)家摩爾根等人運(yùn)用“假說(shuō)演繹法”獲得了基因

9、位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，最后利用他們所得出的結(jié)論對(duì)孟德爾遺傳規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)代版的解釋。筆者覺得教材的這種編排更能啟迪學(xué)生的探究思維，有利于教師引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)方法探求科學(xué)真理。                  在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生盡管沒有親自動(dòng)手實(shí)踐，但在頭腦中卻充分體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)科學(xué)家們實(shí)驗(yàn)研究的方法和過(guò)程，從而進(jìn)行了一次完整地科學(xué)思維及科學(xué)方法的訓(xùn)練，有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的內(nèi)化，并且能引導(dǎo)他們按這樣的過(guò)程用科學(xué)的方法去開展新問(wèn)題的探究。  

10、       三、運(yùn)用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神         新課程的教育理念十分注重學(xué)生合作意識(shí)的培養(yǎng)。利用科學(xué)史教學(xué),可促進(jìn)學(xué)生之間的交流和理解，有助于學(xué)生建立團(tuán)結(jié)合作的精神，有利于學(xué)生全面發(fā)展。        當(dāng)今科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展，使得社會(huì)分工越來(lái)越細(xì)，對(duì)人與人之間相互合作的要求也越來(lái)越高。作為20世紀(jì)最為重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)就是沃森和克里克合作的結(jié)晶。沃森和克

11、里克雖然性格相左，但在事業(yè)上志同道合。沃森生物學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)，訓(xùn)練有素；克里克則擅長(zhǎng)物理學(xué)，觀念新穎獨(dú)特。他們二人優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，并善于吸收和借鑒當(dāng)時(shí)也在研究 DNA分子結(jié)構(gòu)的鮑林 、威爾金斯和富蘭克林等人的成果，經(jīng)過(guò)不到兩年時(shí)間的努力便完成了 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?？梢姡献魇撬麄?nèi)〉贸晒Φ谋匾獥l件。         此外，在學(xué)習(xí)“基因”時(shí)也可適當(dāng)?shù)亟榻B“人類基因組計(jì)劃”這一國(guó)際合作項(xiàng)目，讓學(xué)生明白在科學(xué)研究過(guò)程中團(tuán)隊(duì)合作精神的重要性。     四、運(yùn)用生物科學(xué)史對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)

12、精神和情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育    任何科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家在“勇于存疑、敢于探索、實(shí)事求是”的科學(xué)精神指導(dǎo)下取得的。學(xué)習(xí)科學(xué)史，以史為鑒，能夠增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。學(xué)生從科學(xué)史中感受到的是活生生的人對(duì)真理的熱愛與鍥而不舍的追求，學(xué)生也能從具體的事例中領(lǐng)悟到科學(xué)精神的真諦。通過(guò)生物科學(xué)史的教育可以使學(xué)生受到感染，有利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑,勇于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的科學(xué)精神。         艾弗里提純轉(zhuǎn)化因子花了十年左右的時(shí)間，而當(dāng)他最終將結(jié)果發(fā)表時(shí)，卻不被接受，八年之后，其

13、科學(xué)價(jià)值才被承認(rèn)。又如孟德爾遺傳定律被埋沒了三十年之久才被重新發(fā)現(xiàn)，科學(xué)史已不止一次地表明，超越時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)注定難以被那個(gè)時(shí)代所接受。而正是在這樣的逆境，科學(xué)家的精神和氣質(zhì)才得以凸現(xiàn)，給人以心靈的震撼與沖擊；也正是在這樣的曲折中，科學(xué)不迷信權(quán)威，科學(xué)追求真理的特性才得以徹底地體現(xiàn)。這些鮮活的事例，或許能使學(xué)生終生難忘，給學(xué)生以人生境界的潤(rùn)澤與點(diǎn)化。         我國(guó)的科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)六年多的努力，在1965年 研制了人工合成牛胰島素結(jié)晶。這是世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)，標(biāo)志著人類在探索生命奧秘的征途中向前跨進(jìn)了重要的一

14、步。這在無(wú)形中就激發(fā)了學(xué)生的民族自豪感。             五、引用生物科學(xué)史有利于促進(jìn)教學(xué)方式的多樣化         過(guò)去，生物學(xué)教學(xué)中教師很少重視生物科學(xué)史在教學(xué)中的作用，所以對(duì)教材中的這部分內(nèi)容很少提及，他們只重視知識(shí)的講解和考點(diǎn)的鞏固。這樣就容易形成機(jī)械式的“滿堂灌”的教學(xué)方式，往往造成教師教得很累，學(xué)生學(xué)得也很累，可是教學(xué)的效果卻不如人意的現(xiàn)象。目前，我國(guó)中小學(xué)課堂教學(xué)在一定程度上存在著“以課堂為中心、以教師為中心和以教