王园 齐向英

摘要：培养学生的科学核心素养是高中生物学课程标准的理念。将基础生物科学知识融入到生物科学教材，利用生物学科学史等的教学方法提升广大学生的基础生物科学知识素养。教师首先要充分认识并做到生物科学史的探究对高中学生来说的重要性，本文通过深入研究分析中国人民高教2016年版普通高中生物学科必修课程的基础生物学与科学史相关内容，生物科学探究素养研究现状以及得到的一些启示。

关键词：生物科学史 科学探究素养

20世纪60年代施瓦布正式提出"探究学习"，并对探究学习作了大量研究。他在"科学即探究"思想的基础上提出"科学探究教学"。施瓦布提出了生物探究教学模式：呈现调查的领域和方法、明确问题、思考问题、提出假设、思考解决困难的途径或者重新设计实验或用不同的方法组织数据;得出结论。"科学探究教学"强调学生是主动、积极的探究者，教师是具有反思能力的指导者，教师要引导学生探究科学的多样性[1]。

一、中学生物科学史应用现状

1.1生物学与科学史学者可以将其作为学校课堂教学导入的重要材料，为广大学生提供创设良好的课堂学习环境情景

高中生物这门专业学科在其中的所可能蕴含的都是具有众多的的科学性和逻辑性较强的高中生物科学专业术语，若是单纯死板地向部分高中学生直接深入灌输具体这些生物专业术语背后的所可能蕴含的具有相关高中生物学科的基本原理，很可能会导致使部分高中学生由此进而产生"生物学习枯燥、乏味"等类似的科学逻辑推理错误和对生物类的学习专业术语错误观念，并对其所在进入高中生物这门课以后学习的这种人生性和长远性及其职业发展将来都会对其产生非常不利的消极心理学和消极影响。

这就必然要求学校高中生物化学教师在组织开展具体的对生物化学专业术语等专门知识点的探究教学时，想方设法充分激发高中学生对这一专业知识点的积极学习主动兴趣与探究积极性，使得他们发自内心真正能够形成一种积极主动投入探究的良好学习动机。所以，将与学生所学学科内容密切直接相关的学校生物社会科学史教材作为课堂教学导入的重要材料，可在一定很大程度上可以达到精心为广大学生自身创设良好学习生活情境、增强学校生物学习活动趣味性的良好教学效果。很显然，这一改革措施既希望有利于轻松有效实现学校生物科学课堂的主动导入，又希望能以开展学习生物情景活动为导入契机，最大限度更快地诱发学生对掌握相关领域生物科学知识和浓厚生物学习活动兴趣及高涨生物学习兴趣积极性的快速迸发与长久维持。

例如，在学习"牛胰岛素"这一基本知识点时，教师可以向班级学生例举新中国成立初期，我国一名生物物理科学家关于一种人工合成乳糖结晶大白牛乳糖胰岛素的生物科学实验技术成果相关史料：1982年我国一名生物科学技术工作者将一种人工合成的代谢产物乳糖注入一个实验用小白鼠体内，以此对其治疗效果与否进行科学测验。实验研究结果显示：因为体内的一种胰岛素突然分泌增多，白鼠突然发生了一种生理上的强烈惊厥兴奋反应，这事实表明，我国著名生物医药科学家所最新研制出的一种人工合成酶的产物就是这种具有正常生命周期活力的一种人工合成产物胰岛素。学生在初次看到这一切的史料时，就很好奇，开始进行小组讨论与老师交流：关于牛奶的胰岛素到底指的是一种什么样的物质？牛奶的胰岛素對多种小白鼠疾病有如此强而显着的治疗效果，对于其他人体来说是否也可以存在同样的治疗效果呢？牛磺酸胰岛素究竟可以应用于哪些类型人体功能疾病的积极预防治疗呢？如此，就通过上述各种生物教学史料的综合运用巧妙为全体学生自身创设了一个毫无疑问的良好生物课堂学习活动情境，使得全体学生在该学习情景中对"牛胰岛素"这一基本知识点的理解、学习实践探究活动兴趣与学习积极性能够充分的被动激发与自我调动，自觉且主动地将自身的认识思维及学习注意力全部时间精力集中投入到下一次课堂上对知识点的详细分析讲解中，真正取得了一举多得的良好生物课堂教学活动效果。

1.2生物科学史可以提高学生的科学探究能力

教师在教学时，不能停留在过去的教学模式中，应改变局限于传授理论知识的教学模式，让学生从中体验到科学探究的过程。生命自然科学史教材蕴含了丰富的理论探究实践过程论和实例，可为培养广大学生的理论探究实践能力提供良好的教学素材。借助生物科学史进行教学，能有效调动学生的科学探究兴趣。通过渗透生物科学史的教学方式，能让学生认识到隐匿其中的原理与规律，进而深刻领会生物学知识。例如在学生讲授"孟德尔的豌豆杂交实验（一）"时，教师是否可以科学史为基础创设情境，让学生假设自己生活在孟德尔那个时代，和他一起开辟了一块土地，那么要想知道植物杂交后代的性状与母本有何关系，该如何做呢？该选用哪种植物？又该研究植物的哪一对或哪些性状？对植物进行培育的时候需要注意什么？进行什么不同的处理？基于以上问题让学生设计实验方案并做出假设，对杂交实验的探究过程进行演绎与推理，验证自己的假设是否正确，最后运用批判性思维去分析自已实验设计思路是否正确、所使用的方法是否科学等，利用现今我们所拥有的技术条件，可以优化实验方法或改进探究过程，以及从今日的科学发现来审视，孟德尔所得出的结论是否依然准确，有无局限性等等。角色代入会让学生有更深刻的情感体验，对科学探究过程进行演绎与推理可帮助学生活跃思维，形成自己的思维体系，最后的分析与评价有利于培养学生的批判性思维和创造性思维，提升学生的科学思维素养[2]。

1.3生物科学史为学生学习探究提供范例

科学的教育核心价值是科学探究，新教学课程中要倡导探究性课堂学习，但探究性课堂学习不是全部的课堂教学活动。教学首先要培养学生获取一定的基础知识，其次教学应不断培养学生通过获取获得知识的多种方法，具备独立解决实际问题的知识能力。充分利用现代信息网络技术与自然生物学和科学史料相结合可以提高学科课堂教学工作效率。学生通过课堂学习了解生物学科学史。知晓现代科学的技术本质和现代科学技术研究的基本方法，明白现代科学家如何发现实际问题并提出解决实际问题的基本方法。如在学习研究植物生长素的科学发现进化历程时，利用现代信息网络技术作为展示场景模拟科学家如何探索植物生长素的过程，引导学生大胆进行猜想，再用代数排除法一步步进行推论一直到学生得到正确的结论[3]。

1.4生物科学史培养学生多学科知识的综合应用能力

现代科学工程技术许多创新成果的取得，都认为是多层次学科技术交叉综合运用的必然结果。例如，通过实验学习孟德尔的植物豌豆荚杂交分子实验，领悟分子假说理论演绎等方法的各种科学理论思路和各种数学方法的实际应用：以DNA生物分子基本结构的数学模型系统构建过程为数学依托，体会分子物理学、生物化学与数学和生物分子结构生物学等不同学科的各种交叉运用。使学生明确自己认识并做到了生物学与其他相关学科的知识交叉相互渗透，利于学科知识相互综合，形成一个知识共享网络。同时这也有利于充分培养学生掌握科学的工作思维模式方法，锲而不舍的进取精神，以及学生善于借鉴前人的研究成果和与他人团结合作的精神品质。

二、启示

创设科学史情境。教师在进行科学史教学过程中，应引导学生“回到过去”。所有的科学探究都有其时代背景，我们不能以现代的目光去理解过去的事情。科学史的发展具有时代局限性，我们应理解当时科学家所处于怎样的环境背景。在科学史教学中应帮助学生从史料中获得普遍性的东西，如科学研究过程、理性思维方法等。科学史教学是为了帮助同学们更好的理解科学和科学探究，能进行科学探究实践。

内容选择上少而精。教师应对科学史料有选择性的在课堂中呈现，不同科学史料教学应有不同的侧重点，并非每个科学发现过程的历史都要在课堂中呈现。例如在《植物生长激素的发现》一节的生物科学史，我们教学时应侧重于达尔文、鲍森·詹森和拜尔以及温特的实验，通过设置问题串层层引导学生理解生长素的含义和生长素发现的过程，并通过科学史的学习归纳出实验设计的一般原则。课堂教学中的问题可以延续，也许就是科学材料史不仅要少而精，并且还要有内在的科学线索可以贯穿其中，所以要提出的问题一定要层层突出深入，以利于还原自然科学知识不断形成的全过程，促进广大学生对基础知識的正确掌握和对自然科学的深入理解。

在整个传统的生物教学模式当中虽然也会有很多的教学问题，但是因材施教这一类的教学策略对于教育者来说无疑是非常重要的，在整个传统生物教学的学习过程当中，每个年级学生对于有关生物的具体学习知识基础也都是不一样的，所以教师在传统教学的学习过程当中往往还会遇到很多的教学问题，想要有效解决这一个个问题的话教师往往可以将他的生物科学史课程贯穿在整个传统教学的过程当中，让每个学生可以根据自己的实际学习情况需要来自行决定自己想要学习的具体课程进度。教师在进行这些相关知识内容上的讲授之后，学生就可以在课后针对自己的实际问题而继续进行其他知识方面的学习，而对于学习实践能力比较差的学生则可以在课后根据之前教师在本次课堂上所讲的相关内容进行再一次的深入理解或者探讨，并且进行自我学习总结，在课堂上教师讲述的相关内容之后进行一些理解消化和自我巩固。这对于促进学生的自主创新意识思维能力的不断培养发展有着非常积极的指导作用和教育意义。

参考文献

[1]韦冬余. 施瓦布科学探究教学思想研究[D].华东师范大学，2013.

[2]高月月，郝琦蕾.基于生物科学史素材培养学生科学思维的研究[J].基础教育研究，2020（09）：71-72.

[3]林海娟.高中生物教学中生物科学史教育价值的研究[J].科技风，2020（10）：72.

作者简介：

王园（1995-），女，陕西安康人，研究生在读，研究方向：学科教学（生物）

齐向英（1980-），男，陕西宝鸡人，副教授，研究方向：教师培训和教学标准化。