浅谈如何讲授生物科学史

教材中安排的生物科学史料蕴含着许多教育功能。科学家探索知识的过程揭示了人们解决生物问题的思想历程，体现了科学家坚忍不拔的科学精神。教师要深刻理解生物史料的丰富内涵，了解生物史料教育功能的侧重点，根据实际教学情况，沿着科学家探索生物知识的历程，正确引导学生理解科学的本质和科学研究方法，引导学生学习科学家执着的科学精神，从而发挥生物科学史的教育教学功能。

1.培养学生对生物科学的兴趣

培养学生对生物科学的兴趣是生物科学史上最重要的作用。与传统的课堂教学相比，有科学发现史的课堂教学，学生不再是被动地接受知识，而是通过对科学发现史的理解和分析，自主地生成科学结论，往往印象更深刻；因此，学生探索新的生物知识的欲望和兴趣会大大增强。教师不再是传统的灌输式教学，而是通过展示科学史实例，引导学生进行总结；教师不再是权威，而是学生探索新知的引路人。因此，可以最大限度地降低学生的厌学情绪。

2.培养学生的科学探究能力。

科学探究的课程理念是《普通高中生物课程标准》倡导的基本课程理念之一。利用科学发现史有助于培养学生的科学探究能力。教科书上科学家的经典实验具有代表性。如果能把它们变成课堂上可以完成的探究题目，让学生身临其境地发现问题、分析问题、解决问题，进而发现和再生已有的结论和知识。可见，生物历史教学与科学探究不仅是矛盾的，而且在教育目标和教育价值上有许多相似之处。因此，在课堂教学过程中，融入生物科学史可以帮助学生了解生物科学研究的一般方法，培养他们的科学探究能力。

例如，光合作用科学发现的历史主要包括以下历史事例:

历史实例1:1648年赫耳蒙特柳树实验。

结论:柳树的营养生长物质并非来自土壤，而是与空气和雨水有关。

历史实例2:1771年普里斯特利“绿色植物-蜡烛-老鼠”实验。

结论:植物光合作用可以清新空气。

历史例题3:1864年萨克斯《树叶半遮阴——碘蒸气》实验。

结论:光合作用可能产生淀粉，需要光照。

历史实例4: 1880恩格尔曼的“水绵-好氧菌”实验。

结论:光合作用可以产生氧气，叶绿体是绿色植物光合作用的场所。

历史实例5:1930年代鲁宾和卡门同位素标记实验。

结论:光合作用产生的氧气全部来自水。

在光合作用科学发现史的教学过程中，光合作用总反应式的规范化书写贯穿于上述五个历史实例中，既能让学生知道如何正确书写光合作用总反应式，又能帮助学生记住历史实例并从中得出结论，大大提高了学生的归纳能力和科学探究能力。

3.培养学生的科学精神

任何科学结论的发现，都离不开科学家们顽强的科学探索精神。孟德尔在维也纳大学学习自然科学和数学，回到修道院待了八年。通过分析豌豆杂交实验的结果，他发现了生物遗传的规律。达尔文历尽千辛万苦，历时五年环游世界，终于出版了《物种起源》一书。克服重重障碍，最终取得巨大成就，是所有科学家的经历。更何况，一项科学发明的产生，需要几十年甚至几代人的努力。

科学研究不仅需要坚定的信念，还需要勇于修正自己，推翻原有的理论。任何重大的科学发现，都是科学家在“勇于怀疑、勇于探索、实事求是”的科学精神指导下做出的。达尔文在环球探险之前对“神创论”忠贞不渝，但经过环球航行和对世界各地物种的仔细比较分析，他打破了固有思想的束缚，以坚强的意志建立了“自然选择论”。

科学史的引入能潜移默化地感染学生，有效地培养学生藐视权威、挑战传统的科学精神。在教学过程中，引导学生感受科学发现过程中的艰辛，进而达到培养学生科学精神的目的。

巴甫洛夫说:“自然，人是对的。显然，我们失去了一次发现真相的机会！”这是一个科学家的坦率。

第二，将生物科学史融入课堂教学应遵循的原则

虽然生物科学史在教育教学过程中有着非常重要的作用，但由于各种因素，它不可能成为教材的主线。因此，教师应根据实际情况，针对具体的教学内容和教学目标，综合考虑学生的认知水平，适当选择相关的生物史料，融入课堂教学，达到教育启发学生的目的。

1.符合教学目标要求，突出教学中的重点和难点。

根据不同的教学目标、教学重点和难点，选择适当的科学史实例。科学史有助于学生理解科学知识，因此适当安排相关史料可以满足教学目标的要求，在教学过程中突出其主题和关键事件可以使学生更好地理解教学的重要性和难点。

例如，DNA双螺旋结构模型的构建历史:

1951年春天，英国著名生物物理学家威尔金斯在意大利召开的生物大分子结构会议上展示了DNA的X射线衍射图谱。当时科学界对DNA的理解是，DNA分子是由四个脱氧核苷酸连接而成的长链，其中分别含有A、T、C、G四个碱基。

沃森和克里克根据DNA的X射线衍射图数据，计算出DNA分子处于螺旋结构。沃森和克里克尝试了许多不同的双螺旋和三螺旋结构，但都因为各种原因被拒绝。面对失败，他们毫不气馁，重建了一个双螺旋，其中磷酸-脱氧核糖骨架排列在螺旋外部，碱基排列在螺旋内部。其中相同碱基配对，即A和A，T和T配对。但是当时的化学家认为这种方法违反了化学定律。

1952年春天，奥地利著名生物化学家查格夫提供了一个重要信息:A的量永远等于T的量，G的量永远等于C的量，于是沃森和克里克改变了碱基配对的方式，A与T配对，G与C配对，构建了新的DNA双螺旋结构模型。

1953年，沃森和克里克撰写的论文《核酸的分子结构DNA的结构模型》发表在英国《自然》杂志上。

1962年，沃森、克里克、威尔金斯获得诺贝尔生理学奖。

在“DNA的分子结构”的教学过程中，融入了DNA双螺旋结构模型的构建史。教师可以让学生谈谈读后感，找出DNA双螺旋结构的主要特征，从而完成教学任务。将这一历史事例融入教学，既突出了教学重点，又突出了教学难点，也符合教学目标。

2.尊重科学发展的事实

比如达尔文进化论中的自然选择理论对生物进化的原因提出了合理的解释，但由于当时科学发展水平的限制，达尔文无法对遗传和变异的本质做出科学的解释。所以所有的科学理论都会受到当时各种条件的制约，可能会有一定的局限性。引导学生客观评价犯了科学错误的学者和错误成为科学研究障碍的科学家，培养学生科学客观评价相关史料的能力。

总之，只要科学史选择得当，可以将生物科学史适当融入生物课堂教学，既能提高学生的学习兴趣，又能培养学生的科学探究能力和科学精神，使生物课堂教学事半功倍。