核心素養(yǎng)視角下的高中生物科學史教學探究

成響元

摘 要：現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展對我國教育教學提出了新的要求，學校教學不再僅僅只是關注知識型人才或者技能型人才的培養(yǎng)，而是更加強調綜合型人才的教育培養(yǎng)。隨著核心素養(yǎng)的教育思想理念提出，教師認識到了培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要性，并且嘗試著將其落實到教學實踐中。文章以高中階段的生物科學史教學為例，闡述了高中生物科學史教學的重要價值，并從教學中存在的主要問題著手，探討了核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下的高中生物科學史教學策略和要點。

關鍵詞：高中生物科學史；核心素養(yǎng)；科學思維；綜合能力

核心素養(yǎng)的思想內涵是非常豐富的，不僅包括學生在學習和成長中需要具備的重要能力，同時也包括學生在社會環(huán)境下需要形成的正確思想價值觀念的多個方面。在教育改革不斷深入推進的教育背景下，高中生物教師為了有效落實“立德樹人”根本教育任務，應當關注學生各方面綜合能力的發(fā)展，聚焦核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。所以，生物教師有必要在把握學科課程內容和特點的基礎上，結合高中生的具體成長狀況，堅持核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教育思想理念指導，探索高效的生物科學史教學方法[1]。

一、高中生物科學史教學的重要價值

生物教師在給學生講解學科知識點的過程中，適當引入科學史教學內容，帶領學生探索了解科學家的故事和經(jīng)歷，能夠有效增強學科教學的吸引力，提升生物學科知識教學效果。在開展生物課堂教學活動過程中，教師使用的教學方法和模式會直接影響整堂課的教學效果，同時也會影響學生對生物學科的學習興趣。所以，教師應當對生物科學史教學引起重視，在把握課堂教學要點以及教學目標的基礎上，將科學史教學內容與生物學科知識點進行有效結合，充分發(fā)揮出生物科學史教學的重要作用，能夠激發(fā)學生學習生物知識的動力，培養(yǎng)學生對生物知識學習的興趣[2]。

隨著教育改革的不斷發(fā)展，生物科學史在高中生物教學中的教育價值逐漸得到重視，其全面展示了生命科學的產(chǎn)生、形成、發(fā)展、演變的過程，蘊含著科學規(guī)律和方法，體現(xiàn)了科學家的科學精神，對于學生科學探究精神和科學素養(yǎng)的提升具有積極作用。高中階段的學生在探索生物科學史知識內容的過程中，能夠了解科學家在研究探索過程中使用的各種研究方法和思維，感受到科學家在研究分析過程中展現(xiàn)的優(yōu)秀品質和鉆研精神。將學生的思想情感帶入到科學史中，使其親身感受生物知識探索發(fā)現(xiàn)的過程，能夠促進學生科學探究思維能力的發(fā)展，對學生的核心素養(yǎng)進行培養(yǎng)。讓學生認識到現(xiàn)在學習的知識都是前人在反復嘗試和不斷失敗的過程中獲得的真理，充分認識到知識的價值，學習和感受科學家勇于鉆研、不畏困難的優(yōu)秀精神品質。

二、高中生物科學史教學現(xiàn)狀

（一）學生的學習興趣不高，缺乏自主探究學習熱情

對于部分高中生而言，學習和了解生物科學史知識內容的主要目的是應對高考，其自身對生物科學史的學習興趣是不高的。雖然部分學生對教師在課堂中講解的科學故事較為感興趣，但是并沒有對科學史產(chǎn)生進一步探究了解的熱情。并且在課堂學習過程中，學生主要是處于被動聆聽的地位，幾乎不會在課堂中主動向教師提出問題。對于教師布置的相關預習要求，也只有小部分學生會對科學史學習內容進行提前預習，部分學生認為科學史的課前預習是沒有必要的，因為在課堂中學習的知識和課前預習的內容幾乎一致。在生物科學史教學過程中還存在一大重要問題就是，當學生無法理解教師在課堂中講解的相關知識內容時，他們在課后也幾乎不會積極主動地自主查閱資料。因為科學史的相關資料內容主要是以純文字的形式展現(xiàn)，部分學生沒有足夠的耐心和毅力將相關材料進行仔細的閱讀和瀏覽。針對學生對生物科學史學習興趣不高、缺乏自主探究學習熱情的情況，需要教師采取恰當方法進行引導，激發(fā)學生學習探究的動力，并且讓學生在不斷探索學習的過程中，尋找到最為適合自己的生物科學史學習方法[3]。

（二）學生了解科學史的途徑少，自主探究能力有待提升

高中生面臨著較為繁重的學習負擔，需要學習和掌握各個學科的重要知識點，因此，學生投入高中生物科學史知識學習中的精力和時間都是有限的。部分學生了解生物科學史相關知識的主要渠道是生物課本和教師的課堂知識講解，自主查閱了解相關資料的學生較少，這就使得學生了解生物科學史的途徑較為單一，對生物科學史課堂教學的依賴性非常強。面對學生在生物科學史學習中存在的這種情況，教師首先需要在生物教學課堂中收集整理豐富的科學史教學資料，豐富和拓展科學史課堂教學內容。讓學生能夠在課堂學習中接觸大量的科學史學習材料，不僅能夠拓寬學生的視野，同時還有助于激發(fā)學生進一步探究科學史的興趣。其次，教師也應當重視學生自主探究能力的培養(yǎng)，有意識地組織設計科學探究活動，讓學生積極參與到生物科學史知識探索過程中，這樣才能夠對學生的學科素養(yǎng)進行培養(yǎng)。

（三）使用的教學方式較為單一，無法滿足學生學習需求

部分高中生物教師在教學實踐中都面臨的一個重要問題是，課堂教學的時長有限，導致需要講解的知識內容無法深入且全面地在課堂中呈現(xiàn)給面前，對生物科學史教學效果的提升造成了不良影響。尤其是在課程改革環(huán)境下，生物教師越發(fā)認識到科學史教學在培養(yǎng)學生科學思維等方面的重要作用和價值，拓展了大量的科學史教學內容，這就使得課堂教學時間不足的問題越發(fā)突出。因為處于高中階段的學生面臨著繁重的學業(yè)，一周只有幾節(jié)課的時間開展生物科學史的教學活動，就使得教師只能夠給學生講解基本的知識內容，有針對性地講評課后習題。所使用的教學方法也非常單一，主要是通過理論性的形式給學生講述相關的結論。面對這樣的教學問題，增加學時的想法是缺乏可行性的，因此，高中生物教師應當更加關注教學方法的優(yōu)化創(chuàng)新，促進課堂教學效率的提升[4]。不僅如此，教師在獲取高中生物科學史教學資源的過程中，也面臨著資源獲取渠道較少且需要花費大量時間進行整理加工的問題。加重了教師的教學負擔，同時也無法有效滿足學生的生物科學史學習需求。

三、核心素養(yǎng)視角下的高中生物科學史教學優(yōu)化策略

（一）合理設置課堂問題，促進科學思維發(fā)展

高中生物課堂中學習的科學史知識內容，主要就是了解關于生物方面的相關知識點的探究發(fā)展過程，聆聽科學家們在特定的環(huán)境和社會條件下，積極思考有效方法應對復雜多變的具體情況，以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度去分析和探究問題，采取恰當方法解決問題的故事。所以，生物教師可以結合具體的生物科學史教學內容，給學生設置恰當?shù)膯栴}，引導學生進行思考和探究。教師需要保障問題設置的科學性與合理性，引導學生跟隨著科學家的思路去分析和思考，就能夠起到鍛煉學生科學思維的良好教育效果[5]。

例如，在學習《光合作用與能量轉化》一課時，在探究“葉綠體的功能”生物科學史教學內容過程中，教師就需要結合教材中的相關內容，提前收集整理有價值的科學史教學材料。給學生設置恰當?shù)囊龑詥栴}：“1.恩格爾曼實驗的作用是什么？2.將恩格爾曼所做的兩個實驗進行對照，能發(fā)現(xiàn)什么問題？3.恩格爾曼實驗出了怎樣的結果呢？能說明什么？……”通過在生物學科學史課堂學習過程中給學生設置這樣的引導性問題，能夠促進學生更好地理解葉綠體的主要功能是釋放大量氧氣。在教師的問題指引下，有效把握恩格爾曼實驗的思路和重點。設置這樣的課堂問題，也和高中生的認知發(fā)展規(guī)律相符合，促進學生更加深入地對科學史進行探索，感受和學習恩格爾曼的科學探究思維。

（二）引導自主設計實驗，提高科學探究能力

部分生物科學史知識內容都是以文字的方式呈現(xiàn)的，沒有充分凸顯出生物學科的實踐性特點，同時也不利于調動高中生進行探究學習的熱情。為了在高中生物科學史教學中對學生的科學探究能力進行培養(yǎng)，實現(xiàn)培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的教育目標，教師需要堅持新課程標準中的教育思想理念，重視學生實踐能力的培養(yǎng)。讓學生參與實驗活動中進行探索，對學生的實驗設計能力進行培養(yǎng)，促進學生探索學習能力的發(fā)展和提升。有效發(fā)揮出高中生物科學史教學的獨特優(yōu)勢，讓學生能夠在課堂活動中擁有更多的時間和空間進行自主探索，鍛煉學生的科學探究能力。

例如，在《細胞膜的結構和功能》一課學習中，學生已經(jīng)學習了辛格和尼克爾森提出的流動鑲嵌模型理論，了解到了細胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質分子構成的，細胞膜還具有流動性等知識。在接下來對“細胞器之間的分工合作”部分的知識內容探索過程中，教師就可以引導學生嘗試自主設計實驗。首先，明確本次實驗的主要目的是探究細胞器之間是怎樣分工的，結合自身的學習經(jīng)驗以及之前學習的生物科學史知識，分析梳理設計相關實驗的思路，并嘗試著自主設計實驗操作方案。教師從旁進行觀察和指導，當學生在自主設計過程中面臨問題的時候，就可以引出相關科學家在實驗中使用的方法以及實驗過程中展現(xiàn)的探究思路。讓學生在提出問題和分析問題的過程中進行推理和思考。便于學生更加深刻地理解優(yōu)秀科學家的實驗思路，在這樣的科學史課堂活動中對學生的科學思維進行培養(yǎng)和鍛煉，有助于提高學生的實驗探究能力[6]。

（三）促進學生合作學習，提高合作探究能力

教師在課堂中能夠講解的知識內容是非常有限的，而使用傳統(tǒng)的理論講解教學方法也不利于師生之間的交流，導致部分學生在課堂中扮演著旁觀者的角色，沒有充分參與到課堂學習活動中。通過組織開展小組合作學習活動，促使學生參與小組內部的交流互動，有助于讓學生在討論過程中不斷完善自身的學習思路，發(fā)現(xiàn)自己在分析探究生物知識過程中存在的問題。從而保障生物科學史課堂活動的順利開展，對學生的合作探究能力與團結互助精神進行培養(yǎng)，提升課堂教學的有效性[7]。

例如，生物教師可以在科學史教學活動中，將學生分為多個學習小組，然后綜合考慮學生的實際情況，任命具有較強協(xié)調能力的學生擔任小組長，并且對小組長進行系統(tǒng)培訓。然后就可以號召小組長結合組內成員的個人能力進行明確分工，將合作學習任務分配到每個學生，讓班級中的所有學生都能夠參與到課堂探究活動中。既能夠增強每個學生的責任感和參與感，同時也有助于學生的團隊協(xié)作能力的鍛煉培養(yǎng)。

在學習生物科學史的過程中，通過對科學家的相關故事進行了解，可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀科學家身上不僅具有探索學習精神，同時也具有團隊合作精神。而部分高中生這方面的思想意識較差，并沒有認識到在科研工作開展中團隊合作的重要性。所以，引導學生以小組合作的形式參與到科學史課堂教學活動中，促進學生進行積極的合作交流是非常有必要的。在教師制訂的具體研究課題或者實驗操作目標的指引下，學生就會進行明確的分工合作，分享各自獲取的各種信息，在討論過程中相互交換意見，協(xié)商解決探究過程中遇到的問題，共同完成教師設計的任務。能夠促使高中生的互幫互助，增強學生的團隊協(xié)作能力，讓學生在相互合作的過程中共同成長[8]。

（四）發(fā)掘教材內涵，增強學生社會責任

生物科學史主要是由一件件與生物科學有關的具體事件組成的，通過學習和了解生物科學史知識，學生會接觸到生物科學家的相關科研經(jīng)歷，所以生物科學史教學內容具有較強的科學性和人文性特點。為了促進高中生核心素養(yǎng)的發(fā)展，發(fā)揮出高中生物科學史教學的作用，教師應當在教學中充分凸顯出科學史教學的人文性特點，發(fā)掘其中蘊含的豐富人文教育元素。因為在以往的生物課堂教學實踐中，為了有效應對高考，提高學生的學習成績，教師和學生都更加關注生物知識的學習，在生物科學史知識學習過程中，也更加強調其科學性特點，沒有充分發(fā)揮出生物科學史的教育價值。生物科學史在對學生的價值觀以及科學情感態(tài)度方面的教育作用和價值是不容忽視的，所以，生物教師有必要在教學活動中對學生的科學精神和思想進行熏陶和培養(yǎng)。

例如，在學習朱作言研究轉基因魚的實驗探索過程中，在20世紀七八十年代的中國轉基因科研技術較為落后且科研環(huán)境惡劣的情況下，朱作言堅持反復進行轉基因魚的研究，為了取得最后的研究成果，不斷進修，提升自我，并且反復進行實驗，在不懈努力下取得了最終的研究成果。在對這一段生物科學史進行學習的過程中，學生能夠了解到科學研究過程的艱難困苦，意識到現(xiàn)在了解的科學知識都是科學家們進行了畢生研究才取得的最終成果。學習科學家堅持不懈的研究精神，逐步樹立起良好的科學觀。在此基礎上，教師還可以進一步帶領學生分析探討科學家們取得的科研成果給社會發(fā)展和人類進步帶來的影響。讓學生充分認識到進行生物研究對人類和社會發(fā)展都做出了重要的貢獻，從而感受到生物學科的社會價值。在了解生物科學史的發(fā)展過程中，學習科學家身上的優(yōu)秀品質和精神，增強學生的社會責任感，學會將學習的知識運用到實踐生活中，為國家和社會的建設發(fā)展貢獻自身力量。

（五）滲透核心素養(yǎng)目標，優(yōu)化課堂教學模式

為了在高中生物科學史課堂教學活動中對學生的核心素養(yǎng)進行培養(yǎng)，教師首先就需要明確核心素養(yǎng)培養(yǎng)教育的目標，并將其與生物科學史教學內容進行有效結合。在正確的教育思想觀念指導下，結合具體的科學史教學內容與學生實際情況，探索生物科學史教學的方法策略，優(yōu)化課堂教育教學模式和方法。尤其是學生學習生物科學史的主要渠道是來自教師和課本內容，面對學生學習素材和資料極為有限的問題，教師有必要在課堂教學中，對科學史的教育內容進行完善和補充。所以，生物教師應當改變傳統(tǒng)的科學史教學模式，使用多樣化的教學方法創(chuàng)新生物科學史教育教學。

例如，為了豐富和拓展科學史課堂中學生學習和了解的知識內容，教師可以從網(wǎng)絡或者相關書籍中收集整理有價值的科學史教育資料，從而有效拓展和完善課本中的學習內容，同時，也能夠幫助學生更加全面系統(tǒng)地理解教材知識。而為了降低教師自身的備課壓力，也可以通過中國生物技術網(wǎng)等具有權威性的網(wǎng)絡平臺中搜集相關信息，保障相關資料的科學性和權威性，同時，也能夠獲取大量現(xiàn)階段最為先進的生物學研究信息，適當將其引入生物科學史課堂中，讓學生的眼界變得更加開闊。為了提升生物科學史課堂教學的趣味性，教師還可以結合生物科學史教學內容，給學生創(chuàng)設具體的學習情境。讓學生通過角色扮演的方式，將自身的思想代入生物科學家所處的社會環(huán)境中，感受當時有限的技術條件以及社會群體的認知狀況。從而獲得更加真切的感受，體會到科學家在當時的技術條件和社會環(huán)境下進行科學研究的經(jīng)歷與感受。能夠給學生留下更加深刻的學習印象，提升生物科學史教學效果[9]。

四、核心素養(yǎng)視角下的高中生物科學史教學要點

在核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下組織開展高中生物科學史教學活動的過程中，教師應當不斷進行總結和反思，把握高中生物科學史教學的要點。

第一，重視學生科學思想品質的培養(yǎng)。引導學生在了解科學史內容的過程中，學習科學家身上所展現(xiàn)的科研精神和堅持不懈、敢于創(chuàng)新的個人意志和品質。

第二，保障相關教學內容的真實呈現(xiàn)。在高中生物教學中使用的教材是進行了后期編輯和修訂的，所以部分生物科學史的內容都沒有在教材中進行完整呈現(xiàn)。而為了實現(xiàn)生物科學史教學目標，提升教學效果，教師應當在教學過程中將教材中的相關內容進行補充和完善。這樣就能夠讓學生在學習生物科學史知識過程中更加全面地了解科學家的實驗研究背景以及整個實驗過程、獲取的相關實驗數(shù)據(jù)等具體信息。將科學家研究的整個過程更加全面而真實地呈現(xiàn)到學生面前，從而對學生求真務實的科研精神與品質進行熏陶[10]。

第三，引導學生代入社會背景去理解。因為生物科學知識的探究需要經(jīng)歷一個漫長而反復的過程，在這個過程中科學家會受到所處時代的研究設備以及研究方法、科學研究基礎等各種因素的影響，從而在研究過程中得出錯誤的研究成果。在對這樣的科學史知識進行學習的時候，教師不能讓學生進行隨意否定，而是需要引導，將學生代入到當時具體的社會背景中，認識到科學家的研究對科研進步和社會發(fā)展等方面帶來的積極影響和重要價值。

第四，多給學生講中國科學家的故事。相對于其他國家的科學家研究故事而言，中國科學家的研究故事對高中生更加有吸引力，且能夠更加真實地呈現(xiàn)到學生面前，增強學生的親切感。同時也有助于增強學生的愛國之情，激發(fā)學生學習生物知識的熱情。

結束語

總而言之，在學科課程教學改革不斷深化的教育環(huán)境下，為了促進高中生的健康成長，培養(yǎng)能夠滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求的綜合型高素質人才，高中生物教師應當重視學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過學習先進的教育思想理念，堅持提高自身的思想認知水平和教育能力。在生物科學史課堂教學中，對高中生的學習狀況和成長需求進行把握，落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)教育思想的要求。深入理解和發(fā)揮高中生物科學史教學的重要育人作用和價值，把握高中生物科學史學科教學中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，組織開展豐富多樣的課堂教學活動。引導學生進行探究學習，對學生的科學探究能力和科學思維進行培養(yǎng)，增強學生的社會責任感等。不斷優(yōu)化創(chuàng)新高中生物科學史教學方法和模式，促進高中生綜合能力的提升。

參考文獻

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