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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:生物科學(xué)時間:瀏覽:次
[摘 要]生物科學(xué)史教學(xué)是現(xiàn)代教育創(chuàng)新的方向,也符合培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。生物科學(xué)史教學(xué)不但能提升課堂趣味性,而且能幫助學(xué)生形成科學(xué)思維,對其成長發(fā)展與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)有促進作用。教師借助生物科學(xué)史來開展生物教學(xué),可提高教學(xué)效率和質(zhì)量,達到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。
[關(guān)鍵詞]生物學(xué);科學(xué)史;學(xué)科核心素養(yǎng)

生物科學(xué)史是指生物學(xué)的發(fā)展歷程,包含生物學(xué)科相關(guān)的探究方法、技術(shù)、理論等,同時也蘊含科學(xué)家探索和研究生物的思路、態(tài)度,這對培養(yǎng)初中生生物學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的教育價值。教師通過引導(dǎo)學(xué)生重視生物科學(xué)史的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解生物概念的形成,既讓其獲取生物學(xué)科的基礎(chǔ)知識,又讓其掌握科學(xué)家探索過程中的解決方法與思路,有利于提高生物學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平。因此,在實際教學(xué)中,初中生物教師應(yīng)充分利用生物科學(xué)史的教育價值,使學(xué)生能夠樹立生物觀念、形成科學(xué)思維、提高探究能力、承擔(dān)社會責(zé)任,最終達到培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標。
一、借助生物科學(xué)史,樹立生命觀念
生物觀念是人們對生物現(xiàn)象進行觀察、解釋、實證的抽象意識和思想,其包含物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、進化與適應(yīng)觀等。生命觀念也是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究生物學(xué)的基礎(chǔ),只有樹立正確、科學(xué)的生命觀念,才能高效掌握生物學(xué)概念和規(guī)律,進而幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)體系,提高自身生物學(xué)的學(xué)習(xí)能力。因此,教師在實際教學(xué)時應(yīng)在教材中有針對性地選擇生物科學(xué)史,讓學(xué)生了解生命的來源、形成以及規(guī)律,有效樹立其生命觀念,為其往后學(xué)習(xí)生物知識奠定堅實的基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)《植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能》這一課時,教師應(yīng)聯(lián)系《人和動物細胞的結(jié)構(gòu)與功能》相關(guān)知識進行對比和引入,并用多媒體播放科學(xué)家施萊登用顯微鏡觀察植物細胞、施旺采用顯微鏡觀察動物細胞的相關(guān)視頻。這與學(xué)生第一次使用顯微鏡觀察生物細胞的經(jīng)歷相似,可使其產(chǎn)生共鳴,讓其了解科學(xué)家探索生物知識的曲折、艱辛過程,這樣學(xué)生能更容易理解生物知識生成的過程,樹立生命觀念。此外,教師以此揭示植物或動物細胞形態(tài)、大小的差異和相同性,并引導(dǎo)學(xué)生進行觀察和對比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生物的構(gòu)成具有一定規(guī)律,進而掌握“細胞是構(gòu)成生物體的基本單位”這一概念。另外,在學(xué)習(xí)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》相關(guān)內(nèi)容時,教師也可以借助其中涉及的生物科學(xué)史——沃森、克里克探索DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),采用多媒體技術(shù)呈現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的相關(guān)圖片,并擴展該科學(xué)史,使學(xué)生充分了解沃森、克里克在研究DNA晶體X射線衍射照片時所提出的觀點,以及他們在威爾金斯與富蘭克林的研究基礎(chǔ)上進行的補充,最終建立的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,讓學(xué)生從中了解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。
二、借助生物科學(xué)史,形成科學(xué)思維
生物科學(xué)史是展現(xiàn)科學(xué)家在探究過程中批判、求真、求新、反思的發(fā)展史,而科學(xué)思維是科學(xué)家基于事實與論據(jù),秉持求真務(wù)實、嚴謹?shù)膽B(tài)度,采用科學(xué)的方法解決問題、認識事物的思維能力??茖W(xué)思維包括批判性思維、演繹與推理、歸納與概括以及模型與建模等,其是學(xué)生智力發(fā)展的目標,也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)生物知識的必需素養(yǎng)、方法,對培養(yǎng)其生物學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要作用。因此,在生物教學(xué)中,教師應(yīng)將科學(xué)家摸索與總結(jié)的科學(xué)方法與思維滲透于教學(xué)活動中,通過引導(dǎo)學(xué)生了解生物科學(xué)史,使其從中學(xué)習(xí)更多科學(xué)研究方法,幫助其形成科學(xué)思維。在研究生物學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律的過程中,提出問題、做出假設(shè)、實驗驗證、結(jié)果分析等步驟,都滲透著科學(xué)思維,故教師引導(dǎo)學(xué)生分析生物科學(xué)史中的研究歷程各環(huán)節(jié),可幫助學(xué)生形成科學(xué)思維。
例如,在教學(xué)《人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)》這一課時,首先,教師應(yīng)借助生物科學(xué)史——巴甫洛夫的經(jīng)典實驗讓學(xué)生了解條件反射的形成過程,該實驗采用對照法設(shè)計了四種情況:第一是給小狗食物;第二是只播放鈴聲,不給食物;第三是播放鈴聲與給食物;第四是多次播放鈴聲與給食物后,只播放鈴聲。以此實驗觀察在哪種情況下,小狗唾液分泌最多。其次,教師向?qū)W生提問:哪種情況下小狗分泌唾液屬于后天形成?哪種情況下小狗分泌唾液屬于先天形成?多次播放鈴聲和給食物的作用是什么?讓學(xué)生分小組探討、分析,最后發(fā)現(xiàn)只有多次結(jié)合非條件刺激與條件刺激,并建立起聯(lián)系后,才能形成條件反射。如此一來,教師通過對生物科學(xué)史進行研究和分析,讓學(xué)生在對比中了解形成條件反射的過程,不僅能鍛煉其思辨能力,還能讓其形成科學(xué)思維。
三、借助生物科學(xué)史,提高探究能力
科學(xué)探究能力是每個科學(xué)家必備的技能,生物科學(xué)知識點是科學(xué)家在探究過程中產(chǎn)生的,故生物科學(xué)知識點可作為提高學(xué)生探究能力的主要素材。在教學(xué)中,教師應(yīng)選擇合適的科學(xué)史素材,創(chuàng)設(shè)歷史情境,讓學(xué)生身臨其境,感受科學(xué)家的探究歷程,同時針對生物學(xué)現(xiàn)象進行觀察、思考、實驗設(shè)計、結(jié)果交流,以促進學(xué)生探究能力的提升。此外,教師也可以借助生物科學(xué)史開展科學(xué)研究實踐活動(如家庭實踐活動、戶外實踐活動等),組織學(xué)生參與生物學(xué)科實踐研究,從而提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
以教學(xué)《光合作用的發(fā)現(xiàn)》為例,教材中介紹了普利斯特萊的經(jīng)典鐘罩系列實驗、范·海爾蒙特的柳樹生長實驗以及希爾光合作用光照條件實驗,教師可根據(jù)這些生物科學(xué)史布置課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。教師可針對經(jīng)典鐘罩系列實驗設(shè)計問題:對比實驗一和實驗二、實驗三和實驗四,它們有什么異同之處?在普利斯特萊所做過的實驗中,哪一個條件是相同的?讓學(xué)生小組合作設(shè)計對照實驗,闡述陽光對光合作用的影響。通過上述問題的引導(dǎo),讓學(xué)生了解和分析科學(xué)家的實驗過程,并學(xué)習(xí)光合作用的研究方法,進而以科學(xué)家的實驗為范例設(shè)計對照實驗。這樣一來,學(xué)生不但對光合作用有了一定理解,而且能在親身體驗中接受科學(xué)方法、思維的訓(xùn)練,從而有效提高自身的科學(xué)探究能力。再如,在教學(xué)《生命的誕生》這一課時,教師以教材對生命起源的“自生論”相關(guān)介紹作為生物科學(xué)史,并用弗朗西斯科·雷迪的實驗否定“腐肉生蛆”這一理論,讓學(xué)生更深入地認識生物科學(xué)的研究方法。另外,教材中還介紹了巴斯德實驗否認微生物自生的概念,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)該科學(xué)史時,充分領(lǐng)悟科學(xué)家經(jīng)過多次研究和修正,發(fā)明“鵝曲頸瓶”裝置,并證明了“細菌不是自然產(chǎn)生的,而是由原來已存在的細菌產(chǎn)生的”這一理論。因此,教師借助生物科學(xué)史展現(xiàn)科學(xué)家在生物學(xué)探究中所使用的方法與思維,有利于學(xué)生在認識、理解這些科學(xué)探究方法時,逐漸提升科學(xué)探究能力。
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