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1、高中生物教学中生物科学史教育的探讨生物科学史是生物科学发生和发展的历史,揭示了生物科学理论的发展是一个动态过程,具有很高的科学教育价值;同时介绍了科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失,具有一定的人文教育价值。高中生物课程标准中强调要注重生物科学史的学习,将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来。本文举例说明了人教版生物教材科学史的部分内容,分析在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略和意义。 1 人教版生物教材中生物科学史举例 1.1 必修一第5章第4节能量之源光与光合作用 在光合作用的探究历程中分别介绍了五位科学家所做的工作。1771年英国科学家普里斯特利发现植物的光合作用
2、能更新空气;德国科学家萨克斯在1864年证明绿叶在光合作用中有淀粉的合成;美国科学家鲁宾和卡门1939年进一步证明光合作用释放的氧来自水而不是二氧化碳;随后美国科学家爱卡尔文用放射性同位素探明了光合作用的反应过程。光合作用历经300余年的艰苦探索才终于呈现在世人面前。 1.2 必修二第3章第1节DNA是主要的遗传物质 介绍了对遗传物质的探究历程。1928年英国科学家格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验推断出S型细菌中有一种转化因子;1944年美国科学家艾弗里通过提纯和鉴定证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质;1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素和噬菌体最终确立了DNA是遗传物质;后来通过烟
3、草花叶病毒的实验科学家修正了遗传物质的范围把RNA也列入其中。DNA的发现过程有着严谨的实验方法和推论过程,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验具有非常好的智育价值。 1.3 必修三第3章第1节植物生长素的发现 介绍发现生长素长达54年的艰苦探索。首先达尔文在19世纪末提出胚芽鞘尖端会产生某种刺激;詹森于1910年证明这种刺激可以透过琼脂片传递给下部;1914年拜尔证明了尖端产生的刺激在下端分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长;1928年温特证明这种刺激是化学物质;1946年科学家才从高等植物中提取出生长素吲哚乙酸。这节教学内容突出了科学发现中逻辑推理的思维法,对培养学生的科研能力和思维能力都
4、大有好处。 2 在高中生物教学中引入生物科学史教育的策略 2.1 作为导入新课的引子,激发学生学习兴趣 兴趣是学生学习的内在动力,趣味横生的科学逸事、舌枪唇箭的科学论争、催人泪下的科学事迹、鬼斧神工的科学方法、意蕴丛丛的科学疑案论文联盟http:/wWw.LWlM.cOM等都能充分激起学生的好奇心,集中学生注意力,为课堂学习做好心理铺垫。如在学习ATP的主要来源细胞呼吸之前介绍拉瓦锡等人对呼吸作用的研究,既激发了学生的求知欲,又为新知识的引入做了背景材料的铺垫。如伴性遗传的学习可以插入红绿色盲发现的小故事,或者讲述英国皇室血友病的例子,激发整理学生的学习兴趣,让学生积极主动的参与到课堂学习中去
5、寻求答案。 2.2 作为课程探究的支架,引导学生主动探究 生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程。学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法,让学生亲身体会科学家是如何发现问题并解决问题的,培养学生勇于质疑大胆探究的科学态度和思维品质。如在学习DNA是主要的遗传物质时,让学生循着科学家的方法提出假设设计实验,同时渗透单一变量、同位素追踪等实验方式,引导学生一步步的验证假设、设计排除实验。如在学习光合作用的发现时,引导学生大胆猜想,再用排除法一步步推论直到得到正确结论。 2.3 作为补充阅读的材料,加深学生记忆理解 人教版新课程教材“科学史话”、“资
6、料分析”、“科学前沿”等栏目有很多科学史知识,也可向学生推荐与科学史相关的课外读物和网页作为扩展性的阅读材料,引导学生养成课外阅读的好习惯,巩固新知识。如在学完细胞膜后,不知学生查阅2003年两位诺贝尔奖得主对通道蛋白的研究资料,让学生接触科学的前沿。在学完遗传学知识后,让学生以生物科学史的顺序为线索,从孟德尔发现两个遗传定律,到摩尔根证明基因在染色体上,再到沃森和克里克发现DNA双螺旋结构模型等,引导学生循着人类认识基因之路回顾遗传学知识体系,整理知识脉络,加深对遗传学知识的系统掌握。 2.4 作为课外活动的迁移,培养学生探究精神 教师可以引导学生开展基于生物科学史的各项课外活动,包括探究性
7、实验、专题讲座、知识竞赛、辩论赛等。如引导学生课后自行搜集生物进化理论发展相关材料撰写研究综述,或让学生搜集有关干细胞研究进展资料进行克隆技术方面的辩论。通过资料搜寻,学生可联系社会生活实际,继续探讨所学知识在现实生活中的应用和最新发展状况,深化生物学基础知识,提高学生解决问题的能力,实现知识与能力的迁移。 3 在高中生物教学中引入生物科学史教育的意义 3.1 利用科学史的趣味性,激发学生学习兴趣 生物科学史大多具有故事性,如孟德尔发现豌豆的遗传规律、达尔文提出进化论等,每项科学成果的背后都有一个感人的故事。教学中以故事作导入或在枯燥的学习中插入有趣的故事,能激发学习兴趣,减少大脑疲劳,提高课
8、堂效率。 3.2 再现知识的探究过程,促进教学方式转变 通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,引导学生进行科学探究,体验生物学知识的形成过程,可以有效避免强制灌输和被动接受的教学方式,变死记硬背为主动探究,充分发挥学生的主体性,切合学生的心理特点。 3.3 讲述生物学家的事迹,培养学生科学素养 每个科学家迈出的一小步才逐渐汇聚成人类科学的一大步,中学教学中引入科学家生平事迹,对青年学生是一种情感教育,科学家人格魅力、科学精神和人生观、价值观对学生有启发与感召的功能,也有利于学生生物科学素养的提高。C29C91AFE4CED1B6C8795AD9C91AFE4CED1B6C8795AD91
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