把生命科学史引入中学生物学教学

把生命科学史引入中学生物学教学

丁杨

（枣庄学院生命科学学院，山东枣庄277000）

摘要：在中学生物学教学中引入生命科学史，能够让学生明白自身发展的过程，认识先人勇于探索的经历，从中学习探索精神，培养创新意识，掌握科学的研究方法。本文从三方面深入探究生命科学史在生物学教学中的作用，并分析具体做法，以供相关人士参考。

关键词：生命科学史；中学；生物学；教学

引言：

中学生物学对学生认识生命以及辩证观念的树立有着重要作用。学生掌握生命活动的基础知识，用科学的世界观看待问题，提升自身的能力。将生命科学史引入中学生物学教学过程中，能够提升生物学教学价值，使得教育更加具备独特性，对学生产生重要的教育意义。

一、生命科学史在生物学教学中的作用

(一)展示知识发生过程,便于学生理解知识

在中学生物学教学过程中，加入生命科学史知识，能向学生展示相关知识的发生过程，激发学生的学习兴趣及探索精神，从而加强学生对所学知识的理解，顺利完成记忆、运用等过程，让学生真正做到学以致用。例如，在高中生物学课程中，包括光合作用这一课程。教师教授该课程时，通常先带领学生回忆初中学的相关内容，直接说明光合作用的过程[1]。这种教学方法并不能增强学生对知识的理解性，只是记住知识。引入生命科学史内容后，可先向学生17世纪中期荷兰赫尔蒙特的实验，他采集雨水，用于浇灌柳树，而不是用其他类型的水，经过5年时间，柳树重量增多，土壤重量减少，减了2英两。他由此得出，柳树增重主要因为水。18世纪后期，普利斯特借助老鼠、绿色植物等进行实验，得出植物能释放氧气。经过6年时间，豪斯证明释放氧气需要光照条件。不久塞尼比尔发现二氧化碳帮助植物产生碳，得出植物吸收碳，释放氧。20世纪中期，鲁宾通过实验证明氧气来自水，不是二氧化碳。通过介绍这段光合作用发现史，学生了解到知识的发生过程，以此引发学习兴趣[2]。

(二)展现科学精神，培养科学素质

科学精神包括优秀的品质，比如求真、创新等。例如盖伦学说曾在欧洲占据重要地位，认为肝脏造出血液，静脉储存，心脏有输出功能，血液经过全身会消耗掉。哈维对此产生质疑，进行了大量实验，借助动物及人体，最后得出血液循环观点。当时科学技术并不先进，哈维依靠多次实验，得出科学结论，其间经历了诸多困难，他不受到传统观念的束缚，敢于对权威提出质疑，用心设计实验，找出真理，这是理性的科学精神[3]。哈维的科学精神鼓舞了更多的人，对于学生也有良好的教育意义。生命科学史中有很多优秀生物学家，比如达尔文、李时珍等，他们将科学事业作为毕生追求的理想，他们自身具有优秀的科学素质，比如尊重事实、坚持真理、善于合作等，学生了解这些生物学家的经历，能够受到好的影响。学习生物学家热爱科学的精神，增强学习的毅力，提升自身的责任心，积极奉献社会，促进国家发展。

(三)展示科学研究方法，培养学生思维能力

生物学家运用科学的思维及方法探索生物学知识，教师可将这种思维和方法融入到课堂教学中，带领学生感悟科学思考方式及研究方法的魅力，让学生思维更加灵活。比如在DNA复制课堂教学中，可从梅塞尔森等密度梯度离心入手，探寻DNA亲本链，得出DNA是半保留复制结论。还可介绍孟德尔研究豌豆遗传实验中运用到的方法，如观察、假设、推理等[4]。科学的研究方法利于得出科学的理论。著名的DDT选择果蝇实验，否定了农药决定论，农药仅提供了选择性，昆虫抗药性的提高是自身产生变异的结果，昆虫不断适应自然环境的变化，人们更加自然选择的作用。这些实验能够启发学生的科学思维，学习科学方法。

二、具体做法

(一)创设情境，引入课题

多数生命科学史有较高的趣味性，用其创设课堂情境，进行课堂导入是不错的选择。比如对于伴性遗传课程，可通过道尔顿与色盲疾病故事引入；对于激素调节，可通过班廷与胰岛素故事引入等。一些科学史自身中有较多疑问，将学生带入疑问场景，激发学生探索精神。如在昆虫激素调节课程上，法布尔将一只雌性天蚕蛾困在木屋里，夜间天气恶劣，依然有几十只雄性蛾来木屋交尾，再将汽油等洒在雌蛾周围，雄蛾依然会前来，进而提出雄蛾坚持前来的原因，激起学生兴趣，将学生引入学习过程中。还可找寻矛盾点，创设相关情境，例如为让学生理解遗传规律，可先介绍融合遗传观点，该观点在当时被普遍认可，不一样的形状杂交后不分离，没有显隐性分别。但在先前，已有实验证明存在性状分离及显隐性状况，孟德尔发现这一矛盾点，产生疑问，由此引入课堂教学，让学生感受到矛盾情境，便于学习过程的进行。

(二)突出重点，突破难点

将生命科学史引入生物学教学课堂，让学生体验生物学家研究经历，感受其使用的科学研究方法，利于解决教学中的重难点，提高课堂教学效率。例如，在生物膜结构、流动镶嵌学说课程中，可引入戈特等人研究质膜的经历，他们选择不同哺乳动物细胞，借助丙酮提炼脂类物质，使其在空气与水界面中成单层，得出原红细胞表面积与聚拢后脂类分子所占面积相比，脂类分子是原红细胞的两倍。借此引导学生探究结论，经过讨论，学生会得出脂类双层结构的建立，脂类分子数量充足时可以在细胞表面建立。由学生自己得出的结论，和生物学家相同，学生会有巨大的学习成就感，对生物膜双层结构有更深理解。接着介绍抗体由红绿色荧光进行标记，并与老鼠和人细胞膜抗原分别融合，成为一个细胞，细胞颜色红绿各半，但将其放在37℃环境中，不到45秒，颜色荧光点会平均分散，从而加深学生对流动镶嵌学说的理解。

(三)介绍方法，启迪思维

在生物学课程中，引导学生探究生命科学发展史过程中运用的科学思想及方法有着重要意义。例如介绍植物生命活动调节时，借助现代化媒体设备，表现植物向光性情景，再介绍研究生长素的经历，分别介绍优秀实验，促使学生推理实验情景，让思维更加严谨。当学生得出正确推论，及时进行鼓励，提升学生学习信心。还有证明DNA是遗传物质的历程，一位细菌科学家做肺炎双球菌转化实验，发现一种物质将没有毒性细菌转化为有荚膜毒性细菌，但无法确定这种物质是什么。后来艾弗里等人证明是DNA。后来赫希尔和蔡斯再次证明，巴斯德则通过简单实验对“自然发生学说”进行了否定。生命科学史中的实验，充满了探索的智慧，具有极高的理性之光，学生置身其中，自然会受到有利影响，获得思维的启迪。

三、结束语

生命科学史的引进利于中学生物学教学的发展，在学生学习生物学知识时，不单向学生介绍科学结论，更向他们展示得出结论的科学方法及探索过程，激发学生兴趣，提升学习主动性，增强学生对生物学史的理解，对科学结论及探索成果产生认同感，感悟历史厚度，启迪创造性思维。学生会受到科学思考过程的熏陶，得到理性引导，培养科学思维，激发探索精神，从而获得全方面的发展。

参考文献

[1]崔浩前,郑若絮,何珊珊.浅析在高中生物教学中科学史的合理运用[J].现代交际.2018(06):202+201.

[2]陈立武.生物学教学课堂延伸的形式与原则[J].中学生物学,2017,33(01):78-80.

[3]许擎炜,彭勇.美国教材《生物•生命的动力》中“生物学与历史”时间轴的特色及其启示[J].中学生物学.2018.34(03):57-58.

[4]王红芳.注重生物科学史.培养学生创新思维[J].课程教育研究.2018(31):167.

作者简介：丁杨（1997.08-），女，山东省临沂人，在读本科生，研究方向：生命科学，生物科学。