王芳平
傳統(tǒng)高中生物學(xué)教學(xué)仍以應(yīng)試教育為主,教師比較注重學(xué)生生物學(xué)知識(shí)的掌握,忽視了對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。如此一來,學(xué)生就無法形成系統(tǒng)的知識(shí)體系,不能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用至實(shí)踐。而當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的要求越來越高,要讓學(xué)生成為符合社會(huì)需要的全能型人才就要改變教學(xué)方式,不但要讓學(xué)生在教學(xué)中學(xué)到知識(shí),而且要促使學(xué)生在此過程中形成正確的思想觀念。將生物科學(xué)史融入高中生物學(xué)教學(xué)是時(shí)代發(fā)展的要求,不但能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,幫助學(xué)生鞏固生物學(xué)知識(shí),還能促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用至實(shí)際生活,提高其應(yīng)用能力。
一、在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教學(xué)的意義
(一)生物科學(xué)史教育有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變
學(xué)生的學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)習(xí)效果有直接影響。傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師一味地將知識(shí)灌輸給學(xué)生,學(xué)生只能被動(dòng)地接受,這種教學(xué)方式不利于學(xué)生綜合能力的提升,只有讓學(xué)生處于主動(dòng)地位,促使其主動(dòng)學(xué)習(xí)才能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。這就要求教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)化。生物科學(xué)史能夠?qū)⒖茖W(xué)家探索生命活動(dòng)的過程完整地呈現(xiàn)給學(xué)生,能夠給學(xué)生營(yíng)造濃郁的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)其積極性,讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程,完成學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
比如,在學(xué)習(xí)“生物學(xué)膜結(jié)構(gòu)”這一章節(jié)時(shí),教師可以將蛋白質(zhì)分子和磷脂分子的模具帶到課堂上讓學(xué)生進(jìn)行觀察探究,然后讓學(xué)生結(jié)合自己的理解構(gòu)建生物學(xué)模型,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生不斷完善自己的模型,之后讓學(xué)生組成小組進(jìn)行討論,構(gòu)建能夠被大多數(shù)人接受的生物學(xué)模型。再比如,在學(xué)習(xí)“光合作用的發(fā)現(xiàn)史”時(shí),教師可以讓學(xué)生參考科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),自己總結(jié)光合作用的方程式。此過程可以培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考能力,便于他們對(duì)知識(shí)的理解和掌握,他們的學(xué)習(xí)方式較之前也會(huì)有很大的轉(zhuǎn)變。
(二)生物科學(xué)史教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神
很多偉大的發(fā)展都源于質(zhì)疑,正是因?yàn)楦矣谫|(zhì)疑才能發(fā)現(xiàn)。生物科學(xué)史中有大量不畏強(qiáng)權(quán)、不迷信權(quán)威、不同于傳統(tǒng)理論的案例,對(duì)這類案例進(jìn)行分析,能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的能力。以“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”這段資料為例,斯他林和貝利斯、沃泰默產(chǎn)生了同一個(gè)疑問,但沃泰默被傳統(tǒng)思想禁錮,不敢對(duì)權(quán)威有所質(zhì)疑,因此錯(cuò)失發(fā)現(xiàn)新大陸的良機(jī);而斯他林和貝利斯不畏權(quán)威,堅(jiān)持自己,提出質(zhì)疑,最終成為歷史上第一位激素的發(fā)現(xiàn)者,促胰液素的發(fā)現(xiàn)為后來學(xué)者研究激素調(diào)節(jié)打開了新世界的大門。這樣對(duì)比明顯的案例會(huì)對(duì)學(xué)生形成強(qiáng)烈的沖擊感,學(xué)生的質(zhì)疑能力會(huì)在潛移默化中得到培養(yǎng)。
(三)生物科學(xué)史教育有利于學(xué)生深入感受科學(xué)探究的內(nèi)在思維過程
高中生物學(xué)教材在探究活動(dòng)部分僅僅做了簡(jiǎn)單的規(guī)劃,只是描述了探究活動(dòng)的六個(gè)過程,對(duì)于科學(xué)家的思維過程和方法引導(dǎo)則沒有提起。但生物科學(xué)史卻對(duì)科學(xué)家的完整思維過程和具體探索方式進(jìn)行了闡述,很好地彌補(bǔ)了生物學(xué)教材的不足,能夠很好地促進(jìn)學(xué)生領(lǐng)悟探究過程。教師可以根據(jù)這些素材為學(xué)生創(chuàng)設(shè)與之類似的教學(xué)情境,挖掘教材潛在的知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)一系列與之緊密相關(guān)的問題,逐步引導(dǎo)學(xué)生如同科學(xué)家一樣去思考問題,領(lǐng)悟這些思維是如何產(chǎn)生的,又是如何轉(zhuǎn)變的。
比如,在學(xué)習(xí)“DNA是主要遺傳物質(zhì)”這一章內(nèi)容時(shí),教師可以設(shè)計(jì)噬菌體侵染細(xì)菌的相關(guān)實(shí)驗(yàn),首先向?qū)W生詳細(xì)介紹噬菌體的相關(guān)特征以及是如何侵染細(xì)菌的,通過講解讓學(xué)生了解細(xì)菌內(nèi)部的物質(zhì)被稱為遺傳物質(zhì)。接下來給學(xué)生提出以下問題:“我們?nèi)庋凼菬o法觀察到蛋白質(zhì)和DNA的,那我們要通過何種手段追尋到它的位置呢?對(duì)于DNA和蛋白質(zhì)是單獨(dú)進(jìn)行標(biāo)記還是同時(shí)標(biāo)記?蛋白質(zhì)要用哪種同位素進(jìn)行標(biāo)記?DNA又要通過何種同位素進(jìn)行標(biāo)記?”通過這一連串問題,引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)家的角度出發(fā)思考問題,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在此過程中,能夠培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)思考能力和探究能力。
(四)生物科學(xué)史教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的解題能力
如今的高考不僅要考查學(xué)生的知識(shí)技能掌握情況,同時(shí)也注重考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和分析解決問題的能力。這對(duì)學(xué)生的綜合能力、邏輯思維能力等提出了更高的要求。在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教育,提倡在教學(xué)過程中構(gòu)建一個(gè)讓學(xué)生主動(dòng)探索的新型教學(xué)模式。通過該模式,學(xué)生解決問題的能力會(huì)有很大的提升。
以“捕獲光能色素”這一章節(jié)為例,教師要顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)方式,可以對(duì)綠葉中色素分類以及綠葉中色素提取分離的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加工,將其作為科學(xué)史參考資料,讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí),挖掘資料潛在的價(jià)值并做好筆記,為課堂的有效開展奠定良好的基礎(chǔ)。在生物學(xué)課堂上教師可以針對(duì)“綠葉由綠變黃的直接原因”展開探究活動(dòng)。學(xué)生要找出問題的答案,就必須清楚:綠葉色素的具體分類,這些種類的含量在綠葉由綠變黃的過程中發(fā)生了什么變化。學(xué)生可以根據(jù)課前預(yù)習(xí)及與對(duì)照實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí),設(shè)計(jì)一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),對(duì)綠葉變黃前后的同一位置進(jìn)行觀察,通過分析其色素帶寬窄來分析各種色素含量的變化,如此一來就能夠很好地解決該問題。
二、高中生物科學(xué)史教育的現(xiàn)狀分析
隨著新課程的不斷改革,很多高中都開展了生物科學(xué)史教學(xué),但生物科學(xué)史教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中的占比非常小,無法滿足當(dāng)前生物學(xué)教學(xué)的需求。生物科學(xué)史教學(xué)是對(duì)教材的補(bǔ)充,其內(nèi)容主要囊括生物科學(xué)的發(fā)展歷程和科學(xué)家的背景故事兩部分。比如,在高中生物學(xué)教材中,有關(guān)“光合作用的發(fā)現(xiàn)”,書中只是簡(jiǎn)單闡述了科學(xué)家勇于拼搏、不輕易言棄的經(jīng)典故事,這只能讓學(xué)生了解生物科學(xué)的發(fā)展歷程和成果的具體實(shí)驗(yàn)方法,但通過此無法讓學(xué)生了解科學(xué)家的觀念,而且有時(shí)候過度強(qiáng)調(diào)科學(xué)家的天賦和鉆研精神,很可能會(huì)適得其反。這些問題使高中生物科學(xué)史教學(xué)缺乏全面性,因此學(xué)生對(duì)生物科學(xué)史教學(xué)無法產(chǎn)生正確全面的認(rèn)知。很多高中生認(rèn)為生物科學(xué)史教學(xué)就是了解科學(xué)家的發(fā)展歷程,如孟德爾的故事,學(xué)生只知道孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳定律,但并不了解科學(xué)家得出結(jié)論的具體實(shí)驗(yàn)方法。
另外,部分高中生物學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)不高,并不完全了解生物科學(xué)史,對(duì)于生物科學(xué)史的認(rèn)知還停留在教材中,這是當(dāng)前亟待解決的問題之一。
三、優(yōu)化高中生物科學(xué)史教學(xué)的相關(guān)策略
(一)提升生物學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng),拓寬他們對(duì)生物科學(xué)史的認(rèn)知范圍
教師是課堂的引導(dǎo)者,對(duì)學(xué)生的發(fā)展有重要影響,因此教師要對(duì)生物科學(xué)史教學(xué)引起足夠重視,不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)。教師對(duì)生物科學(xué)史教學(xué)的認(rèn)知不能只停留在表面,教師除了要掌握教材中涉及的知識(shí),還要通過互聯(lián)網(wǎng)了解更多的生物科學(xué)史知識(shí),挖掘其內(nèi)在價(jià)值。教師之間也要互相交流、分享資源、加強(qiáng)自身專業(yè)技能。教師要將教材和生物科學(xué)史兩者結(jié)合,選擇適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)素材。以孟德爾通過豌豆發(fā)現(xiàn)遺傳定理為例,教師不能只是讓學(xué)生了解人物故事,還應(yīng)該讓學(xué)生了解孟德爾的思考過程,讓學(xué)生感悟孟德爾的科學(xué)思維。
(二)利用多種教學(xué)手段將生物科學(xué)史融入生物學(xué)教學(xué)過程中
傳統(tǒng)的“灌輸型”教學(xué)模式使學(xué)生在課堂上處于被動(dòng)地位,通常都是被教師牽著鼻子走,這對(duì)生物科學(xué)史教學(xué)的有效開展是極其不利的。因此,教師要對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行改革創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)其積極性,讓學(xué)生能夠主動(dòng)參與課堂教學(xué)。
高中生物學(xué)教師可以利用問題導(dǎo)學(xué)的方式促進(jìn)生物科學(xué)史教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。如果教師在生物學(xué)課堂上直接引入生物科學(xué)史知識(shí)會(huì)很生硬,生物學(xué)課堂與生物科學(xué)史之間沒有很好的銜接,學(xué)生難以接受。因此,在課堂開始之前,教師可以先向?qū)W生提問一些有關(guān)生物科學(xué)史的問題,從而進(jìn)一步與教材內(nèi)容銜接。如此一來,能夠有效將生物科學(xué)史與生物課堂融合,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,還能完成生物科學(xué)史的教學(xué)目標(biāo),激發(fā)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣。比如,在學(xué)習(xí)有關(guān)DNA的知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可以從教材中補(bǔ)充的DNA指紋技術(shù)出發(fā),詢問學(xué)生DNA在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用,有些學(xué)生會(huì)回答DNA指紋技術(shù)經(jīng)常被用到刑偵案件中,對(duì)尋找犯人很有幫助,還有些學(xué)生會(huì)說這種技術(shù)也被用到指紋鎖中。如此一來,整個(gè)班級(jí)的氛圍都會(huì)活躍起來,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也會(huì)高漲,這對(duì)教師后續(xù)教學(xué)的開展很有幫助。
除此之外,生物學(xué)教師還要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究。高中階段的學(xué)生,對(duì)科學(xué)家的背景故事都比較感興趣,但對(duì)于科學(xué)家的研究成果是如何得來的卻知道的甚少,有些教師過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)家的天賦,給其賦予神圣的定義,導(dǎo)致很多學(xué)生覺得生物科學(xué)史的相關(guān)知識(shí)不符合實(shí)際,自己與科學(xué)家也有較大差距。生物學(xué)教師可以讓學(xué)生探究科學(xué)家是如何進(jìn)行思考的,又是如何解決這些問題的。比如,教師可以給學(xué)生提出以下問題讓學(xué)生進(jìn)行探討:“魯賓和卡門通過同位素標(biāo)記法發(fā)現(xiàn)了植物在光合作用中釋放氧氣的來源是水,但產(chǎn)物淀粉是如何合成的?”教師可以讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流探討,通過交流、溝通得出結(jié)論。這樣的方式能夠讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)科學(xué)家的研究成果進(jìn)行推理、證明,從而進(jìn)一步培養(yǎng)他們的科學(xué)思想。
四、結(jié)語
總而言之,在高中生物學(xué)教學(xué)中開展生物科學(xué)史教育,對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的影響不能只停留在了解故事的層面,更重要的是要讓學(xué)生感悟科學(xué)家的想法和觀念。在以后的教學(xué)過程中,教師要不斷提升自身專業(yè)素質(zhì),不斷優(yōu)化完善教學(xué)模式,將生物科學(xué)史巧妙融入生物學(xué)課堂,在潛移默化中培養(yǎng)他們的科學(xué)思維,為他們之后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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