利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究

包紅燕

【摘?要】科學(xué)史是有效培養(yǎng)高中生生物科學(xué)素養(yǎng)的重要工具。利用科學(xué)史可以幫助高中生充分理解科學(xué)本質(zhì)和現(xiàn)象，有助于其構(gòu)建知識(shí)框架。但我國(guó)生物科學(xué)史的發(fā)展應(yīng)用較晚，部分高中教師沒有對(duì)其產(chǎn)生足夠的認(rèn)知，與其他學(xué)科相比，生物科學(xué)史常常被師生忽略。因此，高中教師在生物教學(xué)中要進(jìn)一步挖掘科學(xué)史的潛在價(jià)值和意義。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)史;高中生物;核心概念建構(gòu);策略研究

科學(xué)史是聯(lián)系人文科學(xué)與自然科學(xué)之間的橋梁，在高中生物教學(xué)中應(yīng)該受到重視。生物科學(xué)史包含很多內(nèi)容，它一方面涉及重要的科學(xué)思維及科學(xué)手段，另一方面，涉及科學(xué)家勇于探索的精神。近年來，科學(xué)史的價(jià)值被許多專家予以肯定，但在實(shí)際教學(xué)過程中，生物教師將教材中的科學(xué)史僅僅當(dāng)作知識(shí)點(diǎn)教授給學(xué)生，學(xué)生沒有充分重視知識(shí)形成過程，科學(xué)史在生物教學(xué)過程中沒有被有效利用。本文主要介紹了利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略方法，并對(duì)經(jīng)典教學(xué)案例進(jìn)行分析。

一、科學(xué)史在生物教學(xué)中的價(jià)值

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

利用科學(xué)史的相關(guān)資料可以成功激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。高中生物教師在教學(xué)過程中要通過講解生物科學(xué)家的歷史小故事、有趣軼事、傳記等內(nèi)容激發(fā)學(xué)生興趣。雖然這是比較初級(jí)的利用科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)的方法，但其最容易實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，也是教師在課堂教學(xué)中普遍使用的方法。

例如，在講解“基因在染色體上”這節(jié)課時(shí)，生物教師一般都會(huì)給學(xué)生講述雄性白眼果蠅與摩爾根的故事：摩爾根在1910年發(fā)現(xiàn)了第一只雄性白眼果蠅，他始終精心照顧這個(gè)罕見的小動(dòng)物。在他第三個(gè)孩子出世時(shí)，他前往醫(yī)院，他妻子第一句話問的竟然是，你的果蠅怎么樣了。

（二）促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物核心概念的了解

利用科學(xué)史的相關(guān)資料可以幫助學(xué)生了解生物核心概念，教師要仔細(xì)分析科學(xué)家所提倡的方法，拓展學(xué)生視野，提高其認(rèn)知能力，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物概念的了解。同上一個(gè)概念層次相比，生物教師利用科學(xué)史時(shí)，不僅是講故事，還需要總結(jié)生物學(xué)家研究的方法以及核心概念的發(fā)展規(guī)律。

例如，對(duì)于基因自由組合及分離定律而言，在教學(xué)過程中，教師不僅需要講解生物歷史故事，還應(yīng)在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生模擬孟德爾的實(shí)驗(yàn)研究過程，熟悉孟德爾在實(shí)驗(yàn)中使用的概率原理、假說-演繹法及數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法等。

（三）幫助學(xué)生了解科學(xué)精神及社會(huì)歷史文化

高層次地利用科學(xué)史資料，可以使學(xué)生從歷史的角度了解到高中生物核心概念的發(fā)展以及形成的作用與價(jià)值，并且在這個(gè)過程中，發(fā)揚(yáng)和繼承生物科學(xué)家的精神。

例如，在講解“酶的本質(zhì)”時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)生物學(xué)家研究探索的過程，學(xué)生可以大致掌握酶產(chǎn)生的社會(huì)背景，也可以充分意識(shí)到每個(gè)科學(xué)知識(shí)的誕生都存在著爭(zhēng)論。正因?yàn)檫@些爭(zhēng)論，才可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，生物研究過程要具備百折不撓、堅(jiān)持不懈的精神。

二、科學(xué)史的應(yīng)用方式

（一）利用科學(xué)史創(chuàng)設(shè)課堂問題情境

根據(jù)高中生物核心概念誕生的歷史進(jìn)程，教師在教學(xué)過程中可以合理地選擇模擬情境，使學(xué)生重溫歷史，深刻了解生物學(xué)家研究的過程，知曉他們的思想過程及思考模式。這種教學(xué)方法不僅可以充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，還可以培養(yǎng)學(xué)生的智慧及創(chuàng)造性思維，可以使學(xué)生找到核心概念本質(zhì)，完善自身體系。生物教師在利用科學(xué)史資料進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要使用有趣、科學(xué)的語言，巧妙運(yùn)用任務(wù)、問題及懸念等手段引導(dǎo)學(xué)生在相應(yīng)情境中思考。

充分激發(fā)學(xué)生興趣，是利用科學(xué)史進(jìn)行生物概念核心教學(xué)的初級(jí)層面，同時(shí)也是最容易實(shí)現(xiàn)的方面。這種方法一般都應(yīng)用于新課程的導(dǎo)入，進(jìn)而介紹生物核心概念誕生的背景或意義。

例如，在教學(xué)“形狀遺傳是基因有規(guī)律傳遞的結(jié)果”這種生物核心概念時(shí)，教師應(yīng)首先引導(dǎo)學(xué)生觀察豌豆雜交實(shí)驗(yàn)。然后，可以利用孟德爾生前趣事、做的植物雜交實(shí)驗(yàn)等資料引入新課。這種方式還適合在教學(xué)過程中任何時(shí)刻使用，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣。

（二）根據(jù)科學(xué)史資料，發(fā)現(xiàn)研究過程

在利用科學(xué)史進(jìn)行生物教學(xué)時(shí)，教師可以將生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究過程轉(zhuǎn)換為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)M探究過程，指引學(xué)生沿著前輩的足跡進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，運(yùn)用自身已經(jīng)掌握的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)科學(xué)史資料進(jìn)行研究分析，營(yíng)造生物核心概念誕生及發(fā)展的環(huán)境氛圍，巧用層層設(shè)疑的方式，使學(xué)生將要探究的問題與自身經(jīng)驗(yàn)充分融合，形成學(xué)生自己對(duì)生物核心概念的理解。

沿著前輩的足跡去探尋生物真理，可以使學(xué)生充滿求知欲，積極發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、進(jìn)行研究，從而掌握生物核心概念。

三、利用科學(xué)史的教學(xué)手段

利用科學(xué)史資料進(jìn)行高中生物教學(xué)，需要教師從學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況出發(fā)，在滿足教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容的前提下，選取合理的科學(xué)史資料，并將其融入教學(xué)內(nèi)容，指引學(xué)生深入了解生物核心概念。這意味著高中生物教師不僅要準(zhǔn)備一定量的科學(xué)史資料，還需要在教學(xué)過程中流露出“歷史感”。因此，教學(xué)手段一般分為以下幾個(gè)步驟。

第一步：生物教師要對(duì)教材上提及的科學(xué)史資料及與此相關(guān)的科學(xué)史資料進(jìn)行分析、篩查，方便日后在課堂教學(xué)中向?qū)W生完美呈現(xiàn)。

教材上的科學(xué)史資料十分有限，故而教師在進(jìn)行生物核心概念教學(xué)時(shí)，部分資料可能無法滿足教學(xué)需求。此時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)用各種方法收集相關(guān)科學(xué)史材料。與此同時(shí)，并不是所有科學(xué)史資料都適用于課堂教學(xué)，也并不是所有學(xué)生都適用同一種科學(xué)史資料。生物教師要根據(jù)具體學(xué)習(xí)目標(biāo)及學(xué)生實(shí)際情況對(duì)資料進(jìn)行嚴(yán)格篩查，這就要求生物教師具備大量的科學(xué)史材料儲(chǔ)備及篩選資料信息的能力。

第二步：教師要指引學(xué)生利用科學(xué)史資料，自主發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、進(jìn)行研究，最終得出合理結(jié)論。

在此種學(xué)習(xí)過程中，生物教師要把學(xué)生當(dāng)作學(xué)習(xí)的主體，根據(jù)生物核心概念誕生和發(fā)展的過程，將生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究過程，指導(dǎo)學(xué)生像前輩科學(xué)家一樣去研究實(shí)驗(yàn)、積極思考、發(fā)現(xiàn)問題并得出結(jié)論。

第三步：讓學(xué)生模擬及分析生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行多方面的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)主要包括教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生自評(píng)及生生互評(píng)等。

在生物課堂上不方便進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，教師可以利用多媒體向?qū)W生進(jìn)行完整呈現(xiàn)，并充分展示生物學(xué)家實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)方法。之后，讓學(xué)生利用遺傳圖解等方式模擬并分析生物學(xué)家實(shí)驗(yàn)研究過程，同時(shí)通過教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生自評(píng)及生生互評(píng)等評(píng)價(jià)方式，使學(xué)生深刻了解生物核心概念。

第四步：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、總結(jié)，從而形成完整的生物核心概念，領(lǐng)會(huì)科學(xué)方法與精神。

在生物實(shí)際教學(xué)過程中，針對(duì)不同的生物核心概念，教師應(yīng)當(dāng)做出不同的教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)科學(xué)史資料進(jìn)行有選擇的處理。如果教師可以做到運(yùn)用探究的方式，讓學(xué)生模擬生物學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程，那么就提倡使用這種方法。但如果教師無法做到，在課堂教學(xué)中也可以直接引用科學(xué)史資料，讓學(xué)生完全知曉歷史發(fā)展的事實(shí)，對(duì)資料進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，并理解科學(xué)發(fā)展過程中每個(gè)流程的意義，從而深入了解科學(xué)方法與科學(xué)本質(zhì)。

四、結(jié)語

將科學(xué)史與高中生物教學(xué)相結(jié)合，是新時(shí)期教學(xué)改革發(fā)展的必經(jīng)之路。生物教師要對(duì)科學(xué)史有較多了解，充分挖掘生物科學(xué)史的價(jià)值和意義，把握教學(xué)目標(biāo)與生物科學(xué)史的結(jié)合點(diǎn)，利用探究式教學(xué)手段，從而使科學(xué)史有效促進(jìn)生物核心概念的建構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王希龍.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[J].數(shù)理化解題研究，2018（30）.

[2]李秀紅.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2017（07）.

[3]蔣一.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2014（35）.

[4]張志杰.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[J].教育觀察（下旬），2014（09）.

[5]葉天晴.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[D].長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)，2011.

[6]楊慶.以促進(jìn)核心概念學(xué)習(xí)為主要目的的生物科學(xué)史教學(xué)策略研究[D].蕪湖市：安徽師范大學(xué)，2013.

[7]張志杰.利用科學(xué)史促進(jìn)高中生物核心概念建構(gòu)的策略研究[J].教育觀察（下半月），2014（09）.

[8]郝鳳霞.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中核心概念教學(xué)策略的實(shí)踐研究[D].北京：北京師范大學(xué)，2011.