【生物学史例在生物课堂教学中的价值】 大学课堂游戏100例

　　现行人教版高中《生物》教材中有许多值得称道的变化，其中教材中增加了生物科学史上有关研究的事例和方法，我认为这是《生物》教材编写令人瞩目的亮点之一。因为生物学史是从辩证唯物主义和历史唯物主义出发，对生物科学的产生与发展作出的科学总结，是生物科学家思维的结晶。生物学史例能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来，很好的地体现生物学科的特点和素质教育的要求。
　　在生物学史例教学中，通过对一些经典的实验和逻辑分析的再现，可以让学生体验科学知识的形成过程，从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。教材这样的编写目的是再现知识的发生过程，企图使生物学传统结论式教学变为过程式教学，达到既传授知识又培养学生的科学思维的目标，同时也达到培养学生的一种科学精神的目的，为此，教师在生物学史例这部分内容的教学中该给以足够的重视，切不可小看更不可将其视为一累赘的内容。下面结合自身的教学体验谈谈其在教学中体现出来的具体价值：
　　一、训练学生的科学思维
　　１、可以训练学生整合性的科学思维
　　例如在实际教学过程中，学生很难准确无误地写出光合作用总反应式：
　　6CO2+H2O→C6H12O6+6H2O+602。尽管教材中有光合作用两个阶段的具体讲解，学生在书写时常漏写光、叶绿体等。如果充分利用“光合作用的发现”中的史例，可以很容易更准确地理解光合作用总反应式的各种“细节”，体现科学思维的整合性。具体体现如下：
　　史例一：1648年海尔蒙特柳树实验。结论：柳树营养生长物质不是来源于土壤，而是空气和雨水相关。
　　 史例二：1771年普里斯特利“绿色植物―烛―小鼠”实验。结论：植物光合作用可以更新空气。
　　 史例三：1864年萨克斯“叶片半遮光―碘蒸汽”实验。结论：光合作用可能产生淀粉，并需要光。
　　史例四：1880恩吉尔曼“水绵―好氧性细菌”实验。结论：光合作用可产生氧气，叶绿体是绿色植物光合作用场所。
　　史例五：20世纪30年代鲁宾和卡门同位素标记实验。结论：光合作用产生的氧气全部来自水。
　　在教学中，如果只是摆出史例，得出结论，学生记不住史例，也记不住结论，如果用光合作用反应总式的正确书写来统领整合上述5个史例，则可达到“一箭三雕”的目的：①、正确书写光合作用总反应式；②、记住史例；③、从史例中得出结论。
　　２、 训练学生全程性的科学思维
　　如史例“ＤＮＡ是遗传物质的实验”，这部分教材具有知识和方法的双重价值，在教学中可通过科学家“从实验观察入手，进行分析推论，并进行设计实验验证，最后构建模型”的科学思维全过程充分揭示出来，使学生从中不仅获取科学知识，更重要的是理解科学思维的方法。
　　３、 训练学生巧妙性和发展性的科学思维
　　如史例“酶的发现”，其实验过程是：金属小笼装肉块→放入鹰胃→一段时间后取出小笼→肉块消失。实验巧妙地运用金属小笼排除胃对肉块的物理性消化吸收作用，彻底否定了“以前人们认为鸟类的胃只有物理性消化作用”的思维定势；得出鸟胃不仅有物理性消化作用，还具有化学消化作用的结论。在此结论的基础上科学家进一步推测：鸟胃液中含有化学性消化的物质。如是科学家进行进一步的实验和证实，最后终于发现了酶。我们利用它对学生教学，能使学生真正体验“科学研究永无止境，科学研究前沿进展的每一步都离不开前人打下的厚实基础，人类认识世界随时间推移是不断变化和向前发展的”。
　　４、 训练学生的逻辑性和严密性的科学思维
　　如史例“生长素的发现”，达尔文、温特等科学家采用科学的实验方法，运用严密的逻辑推理，尽管达尔文的推想运用的是“可能”、“某种物质”，“某种影响”这样的模糊语言，在科学研究没有明确结论和直接证据时，达尔文实验只是推想阶段，运用这样的语言反而是科学思维逻辑性和严密性的需要，是科学思维实事求是的反应。
　　二、培养学生的科学精神
　　任何科学上的重大发现都是科学家在“勇于存疑，敢于探索，实事求是”的科学精神指导下取得的。科学史的介绍可以潜移默化地使学生受到感染，有效地培养学生不媚权威，勇于挑战传统的科学精神。一项科学发明，科学发现有时需要几十年乃至几代人的艰辛努力，例如：史例“促胰液素的发现”，像巴甫洛夫这样的伟人还能说出自己的遗憾：“自然，人家是对的，很明显，我们失去了一个发现真理的机会！”这就是一个科学家的坦诚。
　　三、培养学生的探究能力
　　通过史例的教学让学生领会生物科学研究的一般方法，如把教材中科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，让学生了解科学家是怎样发现问题，分析问题和解决问题，领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力。
　　例如：同样是在讲到温特实验前，我首先提问：达尔文所做的实验得出的结论可靠吗？学生回答：不可靠，只是推测。这种推测应如何通过实验来验证呢？有的学生提出可以用仪器来测，有的学生提出可以用化学显色反应的方法，这时我提醒学生：在当时的条件下，这些方法可操作吗？如果尖端产生了某种物质，是否有什么材料可以收集它呢？这时我引入了温特实验。在温特实验中，琼脂的作用是什么？如何知道琼脂是否吸附了尖端产生的物质？在达尔文实验的基础上，学生经过讨论，认为应该设计一个对照实验：分别把接触过尖端的琼脂小块和未接触过尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘上，并观察实验现象，得出结论。教师把温特实验转变为学生的探究性实验，使学生领会了生物科学研究的一般方法，即：发现问题
　　四、提高学生适应高考综合能力测试的要求
　　高考综合能力测试的特点是注重考查学生的综合能力，运用基本知识、技能综合分析，解决问题的能力，实现对学生知识迁移，多层次多角度解决问题等综合能力的考查。所以目前某些高考题其实就是教材上有些史例中的实验变形而来，把教材中科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，有利于培养学生的实验能力和创造性思维能力及应变能力，为提高学生适应高考综合能力测试做好准备。
　　《生物》教材中所列举的这众多的史例，不仅体现故事性、趣味性，提高学生的学习兴趣，更重要的是在引导学生体验经典实验设计的原理、方法的科学性、严密性和巧妙性。如果教师能挖掘好这些史例所蕴含的科学思维资源，精心设计教学程序，让学生思维积极参与和体验，课堂教学无疑能体现新课程标准的目标：提高全体学生的生物科学素养。