高中生物學新教材注意加強科學史教育

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)

    一直倍受關(guān)注的高中生物學新教材,經(jīng)過幾輪試驗和修訂之后,目前已基本定型。正在全國十個。ㄊ校┰囉玫谋匦藿滩牡脑囼炐抻啽荆拇_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)科學史內(nèi)容方面的變化,談點學習心得。

1.教材增加了科學史方面的內(nèi)容

新教材比較注意對生物學史方面內(nèi)容的選取,不僅被提到的生物學家的名字有30個左右,而且對他們的工作特別是一些重要的生物學發(fā)現(xiàn)都有適當?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發(fā)展史中的幾個主要階段及其代表性的成就,這是現(xiàn)行教材所沒有的。新教材將這幾個主要發(fā)展階段概括為:描述性生物學階段→實驗性生物學階段→分子生物學階段,并就生物科學史上的重要事件和當代生物學的新進展作了適當?shù)慕榻B。新教材的這一變化,使學生在學習本課之前,能大致了解生物科學發(fā)展的脈絡。

例二:新教材在第三章“生物的新陳代謝”中增設了“酶的發(fā)現(xiàn)”的教學要點,分別介紹了五位科學家所做的貢獻。意大利科學家斯巴蘭讓尼(L.Spaiianzani)設計了一個巧妙的實驗,發(fā)現(xiàn)胃具有化學性消化的作用;德國科學家施旺(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,并通過實驗發(fā)現(xiàn)脲酶也是一·種蛋白質(zhì);進入20世紀80年代以后,美國科學家切赫(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“有機物”。由此可見,科學家對酶本質(zhì)的認識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)”教學要點,也分別介紹了五位科學家所做的工作。英國科學家普里斯特利(J.Prieste1y)在1771年,發(fā)現(xiàn)植物的光合作用能更新空氣;德國科學家薩克斯(J.von Sachs)在1864年,通過實驗證明,綠葉在光合作用中有淀粉的合成;德國科學家恩吉爾曼(C.Engelmann)在1880年,用實驗證明,氧是葉綠體釋放的和葉綠體是光合作用的場所;美國科學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)在20世紀30年代,又進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生這樣的信息:我們今天對光合作用的認識是經(jīng)過幾代科學家、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:“生命浩動的調(diào)節(jié)”中,增加了“生長素的發(fā)現(xiàn)”的教學要點。書中介紹了三位科學家所做的工作,這三位科學家分別是學生已熟知的達爾文(C.R.Darwin,1880)。荷蘭科學家溫特(F.W.Went,1928)和郭葛(F.Kog1,1934),由于他們巧妙的實驗設計使得生長素成為第一個被發(fā)現(xiàn)的植物激素。這一教學內(nèi)容突出了科學發(fā)現(xiàn)過程中邏輯推理的思維法,對培養(yǎng)學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,增加了”肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”(現(xiàn)行教材只介紹了“噬菌體侵染細菌的實驗”)。在這一科學史實中,教材介紹了英國科學家格里菲思(F.Griffith,1928)和美國科學家艾弗里(Avery,1944)所做的工作,比較具體地介紹了實驗方法和推論過程。這兩個史實性的實驗也都具有非常好的智育價值。

此外,新教材以必學或選學的形式還分別介紹了比利時學者比耐登(E.vanBeneden,1883)在研究受精作用時的發(fā)現(xiàn)。德國科學家福格待(W.Vogt,1929)在研究動物胚胎學時的發(fā)現(xiàn),美國科學家沃森(J.D.Watson,1953)和英國科學家克里克(F.Grick,1953)在研究DNA分子結(jié)構(gòu)時的發(fā)現(xiàn),以及英國科學家道爾頓(j.Daiton)對人類色盲的發(fā)現(xiàn)等等。

2 教學中應充分發(fā)揮科學史的教育價值

生物學史是從辨證唯物主義和歷史唯物主義出發(fā),對生物科學的產(chǎn)生與發(fā)展作出的科學總結(jié),是生物學家思維的結(jié)晶。新教材有意選取這些內(nèi)容,是因為生物學史能夠?qū)⒅R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)了生物學科的特點和素質(zhì)教育的要求。所以,教師應利用好新教材,在教學中充分發(fā)揮生物學史的教育作用。這里略談三個方面:

策略一:利用生物學家的生平和事跡,對學生進行科學精神和價值觀的教育。在教材中寫進科學家的姓名和事跡,不僅是對科學家的一種尊重和褒揚,更是對青年學生的一種教育。這種教育主要是科學家人格力量、科學態(tài)度、工作精神和人生觀、價值觀對學生啟發(fā)與感召。我們說,生物學教學不僅是一種知識的教育,更是一種文化過程的教育。那么生物學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)知識的發(fā)生過程,變結(jié)論式教學為過程式教學。中學生物學知識是前人科學研究的成果,通過科學史中對一些經(jīng)典實驗和邏輯分析的再現(xiàn),可以讓學生體驗生物學知識的形成過程,從中學習科學家的思維方法和理解生物學概念、原理的來龍去脈。這樣的教學既傳授了知識,更培養(yǎng)了學生的科學思維

策略三:利用科學史“故事性”,培養(yǎng)學生的學習興趣。生物學史大多具有故事性,如孟德爾發(fā)現(xiàn)豌豆的遺傳規(guī)律、達爾文提出進化論、沃森和克里克創(chuàng)立DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型以及我國科學家人工合成結(jié)晶牛胰島素的成功,背后都有一個感人的故事。教學中以故事作導入或在枯燥的理論學習中插入個相關(guān)的故事,不僅能加深對知識的理解,而且能激發(fā)學習興趣,調(diào)節(jié)大腦和減少疲勞。


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