一直倍受關(guān)注的高中生物學(xué)新教材,經(jīng)過幾輪試驗(yàn)和修訂之后,目前已基本定型。正在全國十個(gè)省(市)試用的必修教材的試驗(yàn)修訂本,的確令人耳目一新。教材有許多值得稱道的新變化,這里僅就其中有關(guān)科學(xué)史內(nèi)容方面的變化,談點(diǎn)學(xué)習(xí)心得。
1.教材增加了科學(xué)史方面的內(nèi)容
新教材比較注意對(duì)生物學(xué)史方面內(nèi)容的選取,不僅被提到的生物學(xué)家的名字有30個(gè)左右,而且對(duì)他們的工作特別是一些重要的生物學(xué)發(fā)現(xiàn)都有適當(dāng)?shù)恼f明介紹。下面略舉幾例加以說明:
例一:新教材在《緒論》中,以較大的篇幅簡明扼要地介紹了生物科學(xué)發(fā)展史中的幾個(gè)主要階段及其代表性的成就,這是現(xiàn)行教材所沒有的。新教材將這幾個(gè)主要發(fā)展階段概括為:描述性生物學(xué)階段→實(shí)驗(yàn)性生物學(xué)階段→分子生物學(xué)階段,并就生物科學(xué)史上的重要事件和當(dāng)代生物學(xué)的新進(jìn)展作了適當(dāng)?shù)慕榻B。新教材的這一變化,使學(xué)生在學(xué)習(xí)本課之前,能大致了解生物科學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)。
例二:新教材在第三章“生物的新陳代謝”中增設(shè)了“酶的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)要點(diǎn),分別介紹了五位科學(xué)家所做的貢獻(xiàn)。意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼(L.Spaiianzani)設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)胃具有化學(xué)性消化的作用;德國科學(xué)家施旺(T.Schwann)在1836年,從胃液中提取出了具消化作用的某種蛋白質(zhì);美國科學(xué)家薩姆納(J.B.Sumner)在1926年,從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶,并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)脲酶也是一·種蛋白質(zhì);進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后,美國科學(xué)家切赫(T.R.Cech)和奧特曼(S.Aitman)發(fā)現(xiàn)少數(shù)生物的某些RNA也具有催化作用。從酶的發(fā)現(xiàn)史,我們可以看出概念形成的思維過程。值得注意的是,現(xiàn)行教材將酶定義為“活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的一種特殊蛋白質(zhì)”,新教材則將“蛋白質(zhì)”’改為“有機(jī)物”。由此可見,科學(xué)家對(duì)酶本質(zhì)的認(rèn)識(shí)也是不斷深入和不斷修正的。
例三:在第二章中教材還增加了“光合作用的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)要點(diǎn),也分別介紹了五位科學(xué)家所做的工作。英國科學(xué)家普里斯特利(J.Prieste1y)在1771年,發(fā)現(xiàn)植物的光合作用能更新空氣;德國科學(xué)家薩克斯(J.von Sachs)在1864年,通過實(shí)驗(yàn)證明,綠葉在光合作用中有淀粉的合成;德國科學(xué)家恩吉爾曼(C.Engelmann)在1880年,用實(shí)驗(yàn)證明,氧是葉綠體釋放的和葉綠體是光合作用的場所;美國科學(xué)家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)在20世紀(jì)30年代,又進(jìn)一步證明光合作用釋放的氧來自水而不是二氧化碳。這一介紹至少帶給學(xué)生這樣的信息:我們今天對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)是經(jīng)過幾代科學(xué)家、歷經(jīng)300余年的艱苦探索才逐步建立的。
例四:新教材在第四章:“生命浩動(dòng)的調(diào)節(jié)”中,增加了“生長素的發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)要點(diǎn)。書中介紹了三位科學(xué)家所做的工作,這三位科學(xué)家分別是學(xué)生已熟知的達(dá)爾文(C.R.Darwin,1880)。荷蘭科學(xué)家溫特(F.W.Went,1928)和郭葛(F.Kog1,1934),由于他們巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使得生長素成為第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的植物激素。這一教學(xué)內(nèi)容突出了科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中邏輯推理的思維法,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力很有好處。
例五:新教材在第六章“遺傳與變異”講“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”時(shí),增加了”肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”(現(xiàn)行教材只介紹了“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”)。在這一科學(xué)史實(shí)中,教材介紹了英國科學(xué)家格里菲思(F.Griffith,1928)和美國科學(xué)家艾弗里(Avery,1944)所做的工作,比較具體地介紹了實(shí)驗(yàn)方法和推論過程。這兩個(gè)史實(shí)性的實(shí)驗(yàn)也都具有非常好的智育價(jià)值。
此外,新教材以必學(xué)或選學(xué)的形式還分別介紹了比利時(shí)學(xué)者比耐登(E.vanBeneden,1883)在研究受精作用時(shí)的發(fā)現(xiàn)。德國科學(xué)家福格待(W.Vogt,1929)在研究動(dòng)物胚胎學(xué)時(shí)的發(fā)現(xiàn),美國科學(xué)家沃森(J.D.Watson,1953)和英國科學(xué)家克里克(F.Grick,1953)在研究DNA分子結(jié)構(gòu)時(shí)的發(fā)現(xiàn),以及英國科學(xué)家道爾頓(j.Daiton)對(duì)人類色盲的發(fā)現(xiàn)等等。
2 教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮科學(xué)史的教育價(jià)值
生物學(xué)史是從辨證唯物主義和歷史唯物主義出發(fā),對(duì)生物科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展作出的科學(xué)總結(jié),是生物學(xué)家思維的結(jié)晶。新教材有意選取這些內(nèi)容,是因?yàn)樯飳W(xué)史能夠?qū)⒅R(shí)傳授、能力培養(yǎng)和情意發(fā)展三方面教育融合起來,很好地體現(xiàn)了生物學(xué)科的特點(diǎn)和素質(zhì)教育的要求。所以,教師應(yīng)利用好新教材,在教學(xué)中充分發(fā)揮生物學(xué)史的教育作用。這里略談三個(gè)方面:
策略一:利用生物學(xué)家的生平和事跡,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和價(jià)值觀的教育。在教材中寫進(jìn)科學(xué)家的姓名和事跡,不僅是對(duì)科學(xué)家的一種尊重和褒揚(yáng),更是對(duì)青年學(xué)生的一種教育。這種教育主要是科學(xué)家人格力量、科學(xué)態(tài)度、工作精神和人生觀、價(jià)值觀對(duì)學(xué)生啟發(fā)與感召。我們說,生物學(xué)教學(xué)不僅是一種知識(shí)的教育,更是一種文化過程的教育。那么生物學(xué)家的生平和事跡正是文化過程中的重要組成部分。
策略二:再現(xiàn)知識(shí)的發(fā)生過程,變結(jié)論式教學(xué)為過程式教學(xué)。中學(xué)生物學(xué)知識(shí)是前人科學(xué)研究的成果,通過科學(xué)史中對(duì)一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和邏輯分析的再現(xiàn),可以讓學(xué)生體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方法和理解生物學(xué)概念、原理的來龍去脈。這樣的教學(xué)既傳授了知識(shí),更培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維
策略三:利用科學(xué)史“故事性”,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生物學(xué)史大多具有故事性,如孟德爾發(fā)現(xiàn)豌豆的遺傳規(guī)律、達(dá)爾文提出進(jìn)化論、沃森和克里克創(chuàng)立DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型以及我國科學(xué)家人工合成結(jié)晶牛胰島素的成功,背后都有一個(gè)感人的故事。教學(xué)中以故事作導(dǎo)入或在枯燥的理論學(xué)習(xí)中插入個(gè)相關(guān)的故事,不僅能加深對(duì)知識(shí)的理解,而且能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)節(jié)大腦和減少疲勞。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/158020.html
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