运用生物科学史，培养学生科学素养
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摘要：生物学是一门综合性较高的学科，其主导研究生命发展的历程、现象与科学规律等，该学科的教学意义除了让学生认识生命科学，更重要的是培养学生的综合学习能力，促进学生的综合性发展。而生物学史正是培养学生这些素养的有力抓手。以下通过课堂实例谈谈利用生物学史培养学生生物学核心素养在教学中的落实。
关键词：高中生物;科学史;素养发展
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2019）02-0064
生物科学史在高中生物教学中是非常重要的，其不但能够将生物发展过程很好地展现出来，还能够让学生更好地体会生命科学发展的历程，生命科学和社会进步有着直接关系，科学方法和科学精神会促进人类文明的发展。文章通过对人教版高中生物教材中科学史的梳理，结合相关案例，阐述了生物科学史教育对学生科学素养的培养作用与方式。
一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观
好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯;而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的，科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程，科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容，科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度，是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程，是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的，这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这樣的成绩，受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择，也离不开自身勤奋工作，不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善，整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的，需要不断修正和发展。
二、利用生物学史培养学生的科学思维
科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的科学思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐渐发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
如高中生物必修二遗传部分的内容就能很好地锻炼学生的科学思维能力。教材从个体水平出发，从140多年前的孟德尔的豌豆杂交实验开始，沿着科学发展的痕迹，逐步深入到遗传的本质——基因。孟德尔运用“假说—演绎法”，发现了遗传规律;20世纪初，萨顿在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上，运用“类比推理法”提出了染色体学说，即（孟德尔所说的）遗传因子可能就在染色体上。但是，当时拿不出有效的证据证明他们的观点。直到1910年，摩尔根通过一系列果蝇的遗传学实验发现，控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，才证明了萨顿的假说。后来，格里菲斯、赫尔希、蔡斯等科学家的科学实验证明DNA是遗传物质。1953年，沃森、克里克构建DNA结构模型，基因是有遗传效应的DNA片段等概念的提出，从分子水平揭示了基因的本质。为了使学生形成这一系列相关概念之间的逻辑链，并能运用这些概念解释相应的生命现象，对可能的结果或发展趋势做出预测或解释，在学习完第一章到第三章后，教师可要求学生罗列出遗传学发展的历史轨迹。通过比较分析，不仅可以看到科学产生、发展的过程，由表及里地把握遗传的本质属性和内在规律，还为判断、推理等更高层次的理性思维活动奠定坚实基础。
三、利用生物学史培养学生科学探索意识和方法
生物科学史所蕴含的知识点非常多，其中所包含的生命的意义等知识点是经过历史的不断探索得来的，除了学习宝贵的知识财富以外，还应当引导学生学习其中蕴含的持之以恒的探索精神。所以，在该学科的实际教学之中更应当注重理性教学，传导持之以恒与严苛的探究精神，让学生能够在学习该学科的同时逐步培养自身的探索意识，并遵循理性正确的方法。
比如，在光合作用知识点的讲解时，老师可以通过多媒体展现萨克斯研究实验。让学生能够在学习基础知识点的同时，探索萨克斯进行该研究实验的理论基础、实现基础、假设基础，分析其实验逐步进行所做出的分析，比如为何要将实验植物预先放在黑暗环境下一昼夜、为何要对实验叶片进行遮光处理、如何设置实验变量、为何要适应酒精来进行实验、隔水加热的目的是什么等等，让学生在种种疑问之中，逐步分析实验以及合理设置探索变量的方法，学习其理性严苛的探究态度，从而养成逻辑思考的能力以及理性探索的意识。
四、利用生物学史培养学生社会责任
“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。要培养学生的社会责任感，一方面需要在知识上帮助学生加强正确认识，另一方面也需要在情感态度价值观方面对学生进行引导。科学家是天然的优秀榜样，值得广大教师思考如何在教学中加以渗透。如袁隆平，中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂种优势的第一人，被誉为“杂交水稻之父”，解决了世界上的粮食问题。在这些科学家身上，除了具备严谨的科学态度，更重要的是具备强烈的社会责任感。这就要求教师在传授知识的过程中将科学家的社会责任感作为正能量传递给学生，待他们走入社会后，能够辨别迷信与伪科学，理性看待问题，也能够带着这份责任关注社会，主动向他人宣传关爱生命的观念，崇尚文明的生活方式。
生物科学史能够很好的将生物科学发展的整个过程展现出来，将其使用进去，能够将能力培养和知识传授结合在一起，能够满足素质教育和生物学科特点的要求。学生在进行生物史知识学习的时候，不但能够获得知识，还能够更好地体验探究过程，能够更好地提高学生的科学素质。
参考文献：
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[3] 刘文銮.高中生物教学中科学史教育渗透[J].福建教育学院学报， 2017（12）.
（作者单位：陕西省咸阳市三原县北城中学 713800）
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