基于学科素养的生物科学史教学探析

来源:用户上传      作者:

　　
　　摘 要：运用生物科学史进行教学对提升生物学学科核心素养具有积极意义。以培养生物学学科核心素养视角开展生物科学史教学的策略包括两方面，一是丰富生物科学史教学内容，二是建立教学内容与核心素养间的联系。
　　关键词：生物学学科核心素养;生物科学史;教学策略
　　教育部发布的《普通高中生物学课程标准（2017版）》提出了生物学学科核心素养，为今后的高中生物课程教学指明了方向。作为高中生物课程重要教学内容之一的生物科学史教学，也应当着重培养学生的生物学学科核心素养。
　　一、
　　生物科学史教学的重要性和必要性
　　现实是历史的延续。教师在课堂上讲授的生物学科知识并非无源之水，均有其产生的源头和发展的过程。在学习生物学知识的过程中，了解其产生或发展过程是十分重要的。一方面是因为梳理学科理论前后相继的发展过程和对比分析各个学说流派的差异，可以建构知识框架和对所学知识进行历史定位。另一方面是因为可以增加课堂教学的趣味性，培养学生的学习兴趣。
　　生物科学史教学既有其重要性，也有其必要性。一方面是因为生物科学史知识是教材的重要组成部分。在必修1中，第一章第一节用了将近两页的篇幅介绍“细胞学说建立的过程”。在必修2中，孟德尔对遗传定律的探索、魏斯曼对减数分裂的预言、萨顿对基因和染色体关系的推断等都是生物科学发展的重要发展节点。这些内容在教材中占据着重要地位，与具体的学科知识一起构成了教材的整体内容。另一方面是因为生物科学史知识是高中学业水平考试和高考的必考内容之一。教育部发布的2018年全国高考统一考试大纲中的生物部分，明确将“细胞学说的建立过程”“人类对遗传物质的探索过程”“孟德尔遗传实验的实验方法”作为考试内容。
　　二、
　　生物学学科核心素养和生物科学史教学的关系
　　根据《普通高中生物学课程标准（2017版）》可知，生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。第一，生命观念核心素养是学生应当具备的一种意识、观念和思想方法，包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。高中生物课程讲授的生物学知识不是无源之水，都经历了一个观察、发现、解释、验证、构建理论模型的过程。在这个过程中，科学家在长期的科学研究的基础上形成了一些具有广泛适用性的观念。换言之，作为生物学学科核心素养之一的生命观念形成于生物科学的发展过程中。因此，通过开展生物科学史教学可以让学生知道所学知识的来龙去脉，进而以此为基础深入理解结构与功能观等生命观念。
　　第二，科学的发展是由一代又一代的科学家经过不懈努力促进和推动的。同理而言，生物科学的发展过程就是科学家运用科学思维研究科学问题的过程。学生通过学习生物科学史，可以理解科学思维的内涵，可以理解科学思维在科学家从事科学研究过程中发挥的重要作用。
　　第三，科学家从事科学研究的过程，就是一个观察、提问、设计实验、实施实验方案并将实验成果发表出来供同行交流的过程。教师通过给学生讲授生物科学史知识，可以让学生了解科学家从事科学研究的具体内容，进而培养学生的科学探究核心素养。
　　 第四，社会发展的实际需求推动着科学技术的不断发展。但是，这种社会发展的需要既可能是为了造福社会，也可能是以损害人类利益为目的。众多的历史事件说明了这一点。因此，为了让科研成果利多弊少，科学家一方面要努力提高自身的科研水平，另一方面要有社会责任感。教师通过开展生物科学史教学可以让学生懂得社会责任感对于一名科学家的重要性。三、
　　以生物学学科核心素养视角开展生物科学史教学的策略
　　经过对于生物学学科素养和生物科学史教学关系的深入思考，笔者认为，以生物学学科素养视角开展生物科学史教学的策略包括两个方面：
　　 （一）
　　丰富生物科学史教学内容
　　对于生物科学史教学而言，教学内容都是十分重要的。为保证课堂教学效果和扩展学生的知识视野，生物科学史教学的内容应当在教材所述知识的基础上进行拓展和延伸。如必修1第一章结尾处“资料分析”版块讲述了细胞学说的建立过程。教师可以讲述在施莱登与施旺提出细胞学说之前，从事细胞研究的科学家所做的贡献。比如奥肯和歌德从“自然哲学”的角度提出，组成有机界多样性的是生命的“原型”，原型反映出大自然的一般形式，通过对原型的理解，可以更为深入地理解生命的结构与功能。再如法国科学家迪特罗谢在对动植物大量研究的基础上，提出了关于组织构成的统一理论。该理论认为所有组织都是由“极小的球状细胞”组成的，这些细胞在形状和结构上不尽相同，它们通过“黏合”聚集成组织。再如英国植物学家布朗发现了植物细胞的细胞核。捷克科学家普金叶发现了胚核和神经细胞，并且第一次用“原生质”一词指示细胞物质。这些研究成果都为施莱登和施旺建立细胞学说提供了基础。生物科学史由生物科学发展史事与对史事的评论构成。教师在教学过程中，通过给学生呈现生物科学的真实发展状态和讲述关键性人物及其研究成果的历史地位，以达到培养学生的生物学学科核心素养的目的。
　　（二） 建立教学内容与核心素养间的联系
　　必须建立教材所述生物科学史知识与核心素养四个方面的联系。在建立上述联系的过程中，如果某一史事可以自然地与核心素养的四个方面建立联系，教师可以在讲述该史事的过程中有意识地培养学生的“生命观念”“科学思维”“科学探究”“社會责任”素养。如果某一史事只能与核心素养中的某一方面建立联系，教师也不必生拉硬套、牵强附会，仅就有联系的核心素养进行论述即可。如孟德尔的豌豆杂交实验可以被用来培养学生的科学思维和科学思维素养。因该实验与生命观念素养和社会责任素养的联系微弱，教师就不必在讲述上述内容的时候强行在二者间建立联系。再如细胞学说的建立过程可以用来培养学生的生命观念中的结构与功能观。
　　相对于生物课程的知识教学而言，生物科学史教学易被忽视。但是，生物科学史对于学生学好生物知识具有重要作用。为了培养学生的生物学学科核心素养，教师应当结合生物科学史教学实践进行深入研究，力求提高课堂教学的实效性。
　　参考文献：
　　[1]周红.生物学核心素养在高中生物科学史教学中的实现[J].生物学教学，2017，42（6）：12-14.
　　[2]牛军锐，马育国.运用生物科学史培养学生的学科核心素养[J].中学生物教学，2017（2）：20-21.
　　[3]郑晓璇.应用科学史发展学生的科学探究能力——以“基因在染色体上”一节教学设计为例[J].中学生物学，2018，34（8）：7-9.
　　作者简介：
　　 章国祥，福建省泉州市，福建省安溪第一中学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14953274.htm