生物科学史教学

生物科学史教学（共12篇）

生物科学史教学 篇1

高中《生物》(实验修订本·必修)与旧教材相比有了很大的变化,其中有一个显著的变化就是大大增加了生物科学史方面的内容,仅被提到的生物学家就有30多位,另外对光合作用的发现、生长素的发现、两大遗传定律的发现和生物进化学说等一系列重大的科学事实、科学发现都一一作了介绍,大大增强了新教材的趣味性和可读性,受到了广大教师的好评。但是,在实际教学中,有个别教师总认为这些内容不是所谓的“考点”,而让学生在课下看一下就行了,这是片面的、错误的。新教材有意选取这些内容,是因为这些内容不仅能够很好地将知识的传授、能力的培养、创新思维的形成和爱国主义情感的激发等有机地结合起来,而且在对学生实施素质教育起到了不可替代的作用。因此,我们应该大力加强生物学史方面的教学,而不是削弱。下面,就生物学史在高中生物教学中的地位和作用谈谈我的看法。

一、生物学史可以激发和培养学生的学习兴趣。

新教材大大增加了生物学史方面的内容,使新教材内容更加丰富多彩,大大激发了学生的学习兴趣。例如,在讲授色盲遗传时,新教材上介绍了世界上第一个发现色盲的人和第一个被发现是色盲的人是同一个人———道尔顿,这大大引起了学生的学习兴趣,激起了学生的注意力,在教学时就轻松地突破了这一难点,收到了事半功倍的效果。另外,如青霉素的发现、进化论的提出、沃森和克里克创立的DNA分子的双螺旋结构模型、我国科学家人工合成结晶牛胰岛素的成功、“多莉”羊的克隆成功和人类基因组计划的提出等,它们的背后都有一个感人的故事,教学中以故事作导入或在枯燥的理论学习中插入一个感人的故事,不仅能加深学生对知识的理解,而且能激发学生的学习兴趣,调节大脑和解除疲劳,极大提高学生的学习效率。

二、生物学史可以培养学生认真观察生活和从生活中发现问题的科学习惯。

例如,新教材在讲述生物进化时,在对达尔文做简单介绍时指出:在18世纪到19世纪,上帝创造世界、上帝造人的思想占着统治地位,达尔文一开始也是一个虔诚的神的信徒,是“神创论”的坚定维护者和宣传者。但是,在有幸随英国勘探船“贝格尔”号做了8年环球考察过程中,他发现很多自然现象和科学事实与“神创论”的思想是不相符合的,甚至是背道而驰的。于是,他对“神创论”思想产生了怀疑,通过自己的观察和悉心研究,逐渐地形成了生物进化的观点,并在1859年发表了《物种起源》一书,系统地阐述了生物进化的观点,后被马克思认为是19世纪三大自然科学发现之一。生物书通过这一科学史的介绍,使学生深深地认识到,很多重大的科学现象,就是从身边发现的,从生活中发现的,而它的发现更需要我们对生活的热爱和深入地观察与思考;使学生充分地认识到从生活中可以学到书本上学不到的东西,养成良好的学习习惯。

三、生物科学史可以培养学生科学的思维方法和严密的逻辑推理能力。

例如,新教材在讲述生长素的发现时,重点地介绍了学生熟知的三位科学家:达尔文、温特和郭葛,以及他们发现生长素过程中所设计的巧妙实验。其实验过程大致如下:(1)用两株带胚鞘尖端的燕麦幼苗,一株在光下生长,另一株在黑暗处生长。(2)切去尖端,重复上述实验,结果发现,植株既不生长又不弯曲。实验做到这里,通过(1)(2)对比,科学家就推测:可能是尖端产生了某种物质,是这种物质引起植物的生长和弯曲。为了验证推测是否正确,科学家紧接着设计了如下的巧妙实验:(3)将放在胚芽鞘尖端的琼脂块儿放置在切去尖端的燕麦幼苗顶端的一侧,一段时间后,它恢复了生长,并弯向了放置琼脂块儿的另一侧。而将没有放置过胚芽鞘尖端的琼脂块儿作为对照,重复该步实验,则植株既不生长又不弯曲。这一巧妙的设计,科学地、严密地证明了胚芽鞘尖端确实能够产生促使植物生长的物质,并为最终发现生长素奠定了基础。

这一科学史的讲述,使学生充分地认识到了科学的思维方法和严密的逻辑推理能力在自然科学中的地位和作用,并能够使学生在以后的学习中自觉地运用这些科学的方法来观察和分析解决遇到的实际问题。

四、生物科学史可以很好地培养学生用辩证的、发展的眼光来看问题的能力。

例如,新教材第三章“生物的新陈代谢”中增设了酶的发现的教学要点,分别解释了五位科学家所作的贡献和相关的科学实验。通过大量的科学实验和研究使科学家们普遍地认为酶的化学本质都是蛋白质。但是,历史的快车进入20世纪80年代以后,美国科学家切赫和奥特曼发现少数生物的某些RNA也具有催化功能,从而使人们普遍认识到我们以前对酶的本质的认识是片面的。因此,在新教材中,对酶的定义由原来的“酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的蛋白质”改为“酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的有机物”。通过这一科学史的教学,不仅使学生深深地认识到科学家对酶的本质的认识是在不断深入和不断修正的,而且使学生认识到随着科学的发展,还会有新的种类的酶被发现,使学生牢固树立用辩证的、发展的眼光来看问题的思想。

五、生物学史可以培养学生的爱国主义情感和集体荣誉感。

新教材在很多地方提到了我国科学工作者在生物学领域所取得的重大成就,使学生充分地认识到了我们国家在生物学领域已经走在世界的先进行列,有很多重大的科学成就甚至是独领风骚,大大激发了学生的爱国主义情感和集体荣誉感。例如,1965年我国科学工作者首次人工合成结晶牛胰岛素,1982年首次人工合成酵母丙氨酸转运RNA;素有“世界杂交水稻之父”之称的袁隆平院士及其合作者创立的水稻二系杂交法令世界刮目相看。而此时,他正向水稻的一系杂交最后获得成功而不懈地努力着;在人类基因组计划研究中,我国承担了1%的研究计划,是加入该计划中唯一一个发展中的国家。它不仅打破了发达国家在该高科技领域的垄断,而且使世界充分地认识到了中国,大大提升了中国的国际地位和在国际中的影响力。

总之,生物学史的教学能够再现知识的发生过程,变结论式教学为过程式教学。中学生物学知识是前人科学研究的成果,通过科学史中对一些经典实验和逻辑分析的再现,可以让学生体验生物学知识的形成过程,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。这样的教学既传授了知识,更培养了学生的科学思维。

生物科学史教学 篇2

生物学是自然科学中的一门基础科学,与现代科技、实际生活联系紧密,它不仅充满知识性,而且洋溢着人文性。高中教材中有许多充满科学精神的人文故事,可以帮助学生树立优秀的品格,在生物教学中对学生进行情感教育有丰富的实例，在高中生物教学中，引导学生学习生物科学史能促进科学知识的同化，促进科学方法的掌握和科学精神的继承和发扬，还能培养学生的创新精神。

在高中阶段，对生物科学史的学习不是对整个生物科学的发展历程进行研究，教师应该关注的仅是在这个过程中与学习内容密切相关的一些重要的、典型的、具有经典意义的实验探索和从中所能得到的结论，以及这些实验探索和所得结论之间所存在的因果关系。从学生发展角度而言，这一具体的探究式学习过程不仅可以使学生获得现成的、具体的科学知识，还可以掌握科学方法，提高科学思维能力，受到一定科学态度和科学精神的熏陶。因此，教师在教学设计过程中重视科学史教学，不仅能促进学生对科学知识的同化，还能促进科学方法的掌握以及科学精神的继承和发扬，更能培养学生的创新精神。

一、学习科学史的过程能促进科学知识的同化

科学史不但能提供丰富的科学知识，而且科学史本身也是一种科学知识。例如：科学概念、科学假说和科学理论等的来龙去脉；科学知识的发展变化等。了解这些过程对于学生学习和掌握相关知识都是十分重要的。

案例：人教版高中生物模块一《分子与细胞》第五章第一节中有关酶的发现，运用科学史进行科学探究：

就酶的本质而言，它是比较抽象的科学概念，但是它的来源却是相当具体的。这能使我们对抽象的科学概念有一个直观的了解，掌握相关知识就要容易得多。从而我们可以看出，科学知识的理解和掌握，从科学史的角度来学习可能更具有直观和具体的特点，因为科学知识体系就是历史形成的，有了关于科学知识体系的知识，在从事科学研究和科学教育时，就可以少走弯路。

二、学习科学史的过程能促进科学方法的掌握和科学精神的继承和发扬 科学方法指人们从事科学活动所采用的方式、手段。通常，人们在科学活动中能够直接处理或掌握的就是科学方法。科学方法是科学史教育的重要内容，因为科学史也是科学方法的历史，因而科学史学习的重点不是阐述科学历史，而是探讨科学方法的产生和发展。这就涉及到科学方法的完善和科学方法的判定等问题。这些都有利于学生认识、掌握和使用这些科学方法原则，从而提高学生科学探究的能力。在高中生物教材中运用科学史进行科学探究的同时，要掌握的科学方法较多。

案例一：人教版高中生物模块二《遗传与进化》的教材编排体系的设计思路： ⒈人类是怎样认识到基因的存在的？——遗传因子的发现；

⒉基因在哪里？——基因和染色体的关系；

⒊基因是什么?——基因的本质；

⒋基因是怎样行使功能的？——基因的表达；

⒌基因在传递过程中怎样变化？——基因突变及其他变异；

⒍人类如何利用生物的基因？——从杂交育种到基因工程；

⒎生物进化过程中基因频率是如何变化的？——现代生物进化理论。

通过引导学生重走发现之路，学生学习遗传知识的过程，就犹如亲历了一百多年来科学家孜孜以求的探索过程，能培养学生的勤奋学习精神和合作意识。

学生领悟科学实验的方法，科学实验严谨的思想，引导学生总结科学实验的原则。加深对所学相关科学知识的理解，学习科学家不怕困难，勇于探索的科学精神；学习科学家实事求是、一丝不苟的科学品质；学习科学家独立思考、敢于质疑的科学思想；学习科学家立足实验、不断创新的科学方法。

三、学习科学史的过程能培养学生的创新精神

在运用科学方法进行科学探究的过程中，有时还会进行科学方法的创造，这就是人们的创新精神和实践能力的具体表现。科学史的内容能够提供知识的创新过程和创新的案例，提供关于知识创新的历史，为创新意识的培养提供素材。

案例一：人教版高中生物模块三《稳态与环境》第三章第1节中植物生长素的发现过程。

案例二：人教版高中生物选修模块三《现代生物科技专题》专题2动物细胞工程。

生物科学史教学 篇3

关键词： 生物科学史 生物科学素养 培养策略

《普通高中生物课程标准》的前言部分描述了课程的基本理念，提高生物科学素养是四个基本理念之一，放在第一位描述。生物科学素养指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关情感态度与价值观，反映了一个人对生物科学领域中核心基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养，是本课程标准实施中的核心任务。《普通高中生物课程标准》在第四部分“实施建议”中明确指出：科学是一个发展的过程，学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究方法，学习科学家献身科学的精神，对提高学生生物科学素养是很有意义的。那么，如何在高中生物科学史教学中培养学生的生物科学素养呢？

一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观

好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯；而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的，科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程，科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容，科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度，是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程，是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的，这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这样的成绩，受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择，也离不开自身勤奋工作，不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善，整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的，需要不断修正和发展。又如基因位于染色体上的实验证据这部分科学史教学可以简要地简述摩尔根的故事。摩尔根最初认为孟德尔遗传规律是正确的，后来，由于他在自己进行的实验中没能取得类似的结果，便对这些定律产生怀疑，明确表示不相信孟德尔的理论，对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，说其是主观臆测，缺少实验证据。后来他经过认真观察，选择果蝇为实验材料，进行了一系列精心设计的果蝇杂交实验，通过实验，摩尔根和他学生把一个特定基因和一条特定染色体联系起来。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。通过该故事让学生认识到，摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人，并学习摩尔根这种可贵的品质。类似这样的例子还有很多，我们应该多引用挖掘，长此以往，就能逐渐培养出学生科学的情感态度价值观。

二、通过生物科学史教学积累科学知识

生物科学知识在培养学生生物科学素养中起着基础性作用，是培养和形成其他要素的载体。新人教版必修模块中的科学史素材有20多处，如与细胞有关的主要是“细胞学说的建立过程”、“对细胞核功能的探索”等；遗传方面主要有“孟德尔遗传实验的科学方法”、“基因位于染色体上的实验证据”、“人类对遗传物质的探索过程”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”等。这些生物科学史的历史事实，有的是课程的内容要素，有的仅是教学素材。两者教学要求不同，重点也不一样。前者的历史事实既是手段又是目标，学生要能概述其历程，并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住，只是增进学生对结论性知识的理解，促成对科学本质的理解。无论哪种类型的生物科学史，都或多或少要求学生掌握一定的生物学知识。例如“生物膜流动镶嵌模型的建立过程”要求学生简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容；“DNA双螺旋结构模型的构建过程”要求学生概述DNA分子结构的主要特点；“光合作用的探究历程”要求学生掌握的内容则更多——简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验，总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水、简述光合作用的概念等。这些生物科学史蕴含的知识就是生物科学知识的重要组成部分，学生学习生物科学史的过程本身就是积累生物科学知识的过程。

三、通过生物科学史教学掌握科学方法、提高科学能力

科学方法是科学的认识方式，是帮助学生有效获得知识和能力的工具。科学方法是生物科学素养的重要因素。新人教版必修模块中生物科学史的内容，许多都是按科学发现史的线索编写的，选取的科学史素材生动再现了科学家们研究相应问题的情境及取得重大突破采用的科学方法。例如“孟德尔遗传实验的科学方法”这部分内容以分离定律的发现过程为载体对学生进行科学方法教育。孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验观察，提出问题“F2中出现3：1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢？”。孟德尔在观察和分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因提出假说；然后根据假说演绎推理测交实验的结果，再通过测交实验检验演绎推理的结论。这种研究方法叫做假说——演绎法，是现代科学研究中常用的一种科学方法。又如“生物膜的流动镶嵌模型”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”均运用了模型建构法；基因位于染色体上假说的提出运用了类比推理法等。通过生物科学史的案例教学使学生掌握一定的科学方法。

科学能力主要包括科学思维能力和科学实践能力。科学思维有形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性逻辑思维等；科学实践能力是综合运用科学知识、科学方法、科学品质和科学意识解决问题的才能和力量，是生物科学素养的核心。在教学过程中，对生物科学史的某些经典实验进行适当处理，从而达到培养学生分析问题、解决问题等多方面能力的目的。例如“光合作用探究历程”的科学史教学，在介绍恩格尔曼（G.Engelmann）实验时，演示课件“恩格尔曼实验”动画过程，让学生观看动画，结合教材内容思考讨论有关问题：（1）恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处？（2）恩格尔曼实验的结论是什么？教师有针对性地指导学生分析资料，学会观察与思考，并找到答案。又如学习摩尔根果蝇杂交实验之后，可以让学生进行实验设计：如果让你再设计一个实验验证摩尔根的推论是正确的，可以怎样设计？看最多能设计出几种不同的方案？以小组为单位，完成讨论和设计。各小组派代表介绍本小组的设计方案。这一教学环节的设置对学生思维能力、探究能力、合作能力等诸多科学能力培养是大有裨益的。

总之，生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。随着生物科学技术的迅猛发展和人民生活水平的提高，生物科学素养已经成为现代公民必备的基本素质之一。在高中生物教学过程中，恰当处理和使用生物科学史素材是培养学生生物科学素养的一个重要途径。要真正实现生物科学史在高中生物教学中的教育价值，需要广大教师进一步更新观念，学习相关理论知识，进行切实的教学实践和教学研究。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准.

[2]陈维.利用生物科学史培养核心价值观.中学生物教学，2015（1-2）：73-74.

[3]钟能政.结合生物科学史进行科学方法教育.生物学杂志，2005（02）：54-55.

生物科学史教学 篇4

一、用好生物科学史,激发学生学习兴趣

生物科学史在高中生物教学中的应用可有效的激发学生的学习兴趣,营造一种愉悦的课堂气氛,使生物学知识生动、形象的展现出来,并使学生在兴趣引导下达到更好的学习效果。例如,“生命科学和我们”教学中,利用生物的多样性、奇趣性激发学生学习兴趣,使其对生物世界充满好奇,引导其主动学习、积极思考。又如,利用故事启发学生对生物科学进行思考、认知和理解。如1744年,普鲁士国王因麻雀啄食樱桃而下令扑杀麻雀,并给予扑杀麻雀者一定的奖赏,导致麻雀绝迹,害虫猖獗,樱桃也不再结果,后来不得不从国外引进麻雀,当地生态才得以恢复。这个故事会使学生对生物之间的相互联系和共存产生兴趣,在兴趣引导下对丰富多彩的生物世界产生浓厚的兴趣,从而增加了学生学习生物学的主动性,拓展了学生思维能力,提高了生物教学的教学效果。 再如,利用生物科学史中的名人故事,增强生物教学的趣味性和神秘性,使学生体会生物科学家打开一个个生物谜团的经历和喜悦,使其对生物学科产生更浓厚的兴趣,从而更加投入,勤奋学习生物知识,更多的探求知识及知识的应用,提高学生的学习能力,使其对高中生物知识有较好的掌握和应用,提高高中生物教学水平。此外,还可以应用生物科学中的一些小实验激发学生兴趣,培养学生参与生物教学的主动意识。例如“,光合作用”教学中,可通过赫尔蒙特的实验让学生自信探索发现光合作用,使学生对水、土壤与植物体构造的关系有更深刻的认识;引导学生通过蜡烛熄灭实验、小白鼠实验来认识植物的光合作用,在密封的玻璃罩中,有绿色植物的蜡烛会晚一些熄灭,小白鼠的生存时间也好延长,足以证明绿色植物可对浑浊的空气进行更新。总之,生物科学史在高中生物教学中的应用提高了生物教学的趣味性,使学生对生物教学产生了浓厚的兴趣,提高了高中生物教学的质量。同时,教育学生积极思考、主动学习,在兴趣的引导下更加认真的钻研知识,拓展求知面,提高学生的综合素质。

二、用好生物科学史,促进学生主体地位的发挥

发挥学生主体地位是素质教学改革的重点之一,在教学中,利用生物科学史可以培养学生研究精神,使其主动研究知识,探索求知。例如“,生命科学和我们”教学中,生物科学史可引导学生对野生动物保护区、人工繁殖技术等产生浓厚的兴趣,从而教育学生热爱生物科技、热爱研究,积极关注现代社会的生物科学技术,认知现实中生物知识的具体应用, 从而增强学生对生物学习欲望,使其更加主动的参与教学, 充分发挥自身在教学中的主体地位。此外,生物科学史能够教育学生积极思考、主动动手,将自己思想中的疑惑通过“动手”加以实践,获得答案。例如“基因的自由组合”教学中,对于基因学的抽象概念学生很难理解,且难以产生兴趣,课堂教学表现出极大的消极性、被动性。结合豌豆实验,让学生认知豌豆粒色、形状的组合和变化,对显性基因、隐性基因产生兴趣,再结合人类的血型遗传,如“A型血”与“B型血”的两个人结合为什么会生一个“O型血”的宝宝,宝宝的血型还有什么可能情况。一方面,让学生通过实际调查产生求知的欲望,使其主动的参与教学。另一方面,利用生物科技史教育学生“真知出自实践”,启发其积极思考,在思考的基础上勇于实践,揭开生物科学真相。由此可见,生物科学可调动学生对生物学习的兴趣,并引导学生积极思考,树立正确的生物学习方法,提高了生物课堂教学的有效性,确保了生物教学质量。

三、用好生物科学史,增强学生对生物知识的理解和记忆

高中生物知识点多而杂,且较为抽象,学生通过“死记硬背”、“题海战术”等手段,学到的只是皮毛,而且会将生物知识学习过程变的非常痛苦。生物科学史在教学中的应用可以拓展学生思维,使其对生物知识产生较深的理解和记忆,从而使生物学习变得主动而充满趣味,有利于学生对较难知识点的理解和掌握。例如,“细胞呼吸”教学中,呼吸时ATP的主要来源,如何拓展学生思维,认知细胞呼吸的相关知识,可通过拉瓦锡等人对呼吸作用的实验研究,激发学生求职欲望,使复杂的知识变得有趣、神秘,激发学生的探索精神,使其更有效的投入生物学习。

综上所述,生物科学史能够激发学生兴趣、优化学生学习状态,加深学生对生物知识的理解和记忆,对于提高生物教学质量意义重大。同时生物科学史的利用能教育学生结合实践,勇于探索,才能发现生物界的奥秘,解开生命的一个个谜团,促进人类社会的发展和进步。

摘要：生物科学史是生物知识探索、求知的客观记录,其内容丰富、多彩,将其应用在高中生物教学中能够有效的激发学生学习兴趣、发挥学生在教学中的主体性,提高学生对知识的理解和记忆。同时教育学生在生物学习中要积极思考、勇于探索、不断实践才能获得真知,提高了学生对生物知识的掌握和应用能力,促进了高中生物教学水平的提升。

生物科学史教学 篇5

【摘要】阐述在课堂上适当运用与教材有关的科学史来诠释知识点的方法和好处，合理运用科学史来辅助教学能激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素质，培养学生严谨的科学思维和社会责任感，从而提高课堂的教学质量。

【关键词】科学史生物教学学习兴趣科学素质责任感

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）03B-0147-02

人教版高中生物教材中很多知识点都有一段曲折的科学发现史及其背后相关的社会故事，每个科学发现史的故事都能帮助学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，认识科学发现对人类的影响，进而学会利用科学的力量造福人类社会。因此合理利用这些资料可以提高生物学课堂的教学质量。笔者在教学过程中，注意收集整理与教材内容知识点相关的生物科学史，阅读相关的专著，不断完善自己的知识体系，做到对教材涉及的科学史全面了解，烂熟于心，信手拈来。在教学中，笔者根据教材教学的需要对科学史的内容进行二次改造，通过增、减、改、换等方法，使得这些资料能在课堂上合适应用。笔者在实践过程中取得比较良好的效果，提高了教学质量，受到学生的欢迎。

一、利用生命科学史导入新课，激发学生学习的兴趣

在《DNA是主要的遗传物质》这节课中，课文首先提出“遗传物质可能有什么特点”这个讨论问题。在此引入科学史，告诉学生首先提出并回答这个问题的人是一位伟大的物理学家――薛定谔。他在1926年提出了波动力学――量子力学的标准形式之一，因此而获得诺贝尔物理学奖。后来他的兴趣转向生命科学，他用物理学家的思维，在1943年写了《生命是什么》这本书。书中他根据自然界生物的现象和生命普遍的规律推理出能作为遗传物质应该具有的特点，这本书为分子生物学的诞生作了概念上的准备。

在课堂上简单介绍薛定谔和他的书《生命是什么》，然后要求学生结合初中学习的生物学知识，根据生物前后代的现象特点，引导学生归纳总结出遗传物质应该具备的特点：（1）遗传物质在前后代应该是稳定的；（2）遗传物质应该能复制；（3）遗传物质应该能在前后代传递；（4）遗传物质应该可以变化。

这样的新课导入，开阔了学生的视野，开拓了学生科学的思维，教会学生理解科学研究中观察自然现象、总结自然规律的重要性，同时激发了学生的学习兴趣。兴趣是学习的内在动力，激发兴趣是教学成功的关键所在。

二、利用科学史让学生了解科学研究的过程和应具备的素质

利用科学史使学生认识科学研究需要严密逻辑思维，需要经过艰苦的探索过程才有所成就。献身于科学探索是艰苦的，同时也是充满内心的喜悦。生长素的发现史充分体现了这个特点。在这一节，笔者拓展讲解了生长素发现史的关键人物达尔文。讲述他对自然常见现象细致的观察，严谨的实验论证和推理，从而使人类发现了生长素。达尔文观察到植物向光生长现象后，利用金丝雀草做了无数个系列实验。在这个过程中，经过无数不眠之夜的思考和推理，最终才得出科学结论。第一系列实验他用单侧光照射在有孔暗盒里的幼苗的不同部位，证明幼苗的感光部位只是幼苗胚芽鞘的尖端；第二系列实验他用切除法证明幼苗生长原因的部位是幼苗胚芽鞘的尖端；第三系列实验他用划等距离线的方法观察单侧光引起幼苗向光弯曲现象，发现幼苗生长的部位是在幼苗胚芽鞘的下方。在当时，这三个结论是互相矛盾的，是无法理解的。达尔文经过分析推断提出合理的预言：幼苗胚芽鞘的尖端可以产生一类物质，这类物质对单侧光有反应，使幼苗向光弯曲生长，并且这一物质是作用于幼苗胚芽鞘尖端的下方。此后经过几代科学家的不断努力，证实了达尔文的预言，找到并提纯到了这种物质，并命名为生长素。这段科学史告诉学生达尔文不仅是我们所熟知的大博物学家、思想家，而且更是一个观察细致、严谨的实验科学家。

这样对科学史进行拓展能使学生轻松地理解有关生长素的产生部位，生理功能，运输方向等相关知识点，同时，使学生了解到对自然现象进行细致观察，严谨推理，充分论证这些科学研究的基本素质，培养学生科学研究的意识。事实证明这样的拓展可以帮助学生比较深刻地理解教材的基本理论，提高教学质量，也更受到学生的欢迎。

三、利用科学史使学生懂得跨学科综合思维的神奇力量

科学史揭开了现代生命科学伟大发现的基本前提：科学家需要有广阔的视野，跨学科的综合思维。这种科学史教育可以培养学生初步的跨学科综合思想，拓宽以后的发展道路。

DNA结构的发现是20世纪最重大的科学发现之一，是分子生物学的新突破。在《DNA分子的结构》一节，笔者讲解为什么沃森和克里克能首先发现DNA的结构的原因。20世纪40年代，人类已经确定DNA应该是生物遗传信息的载体。当时研究DNA结构的实验室主要有两个，一个是伦敦国王学院的威尔金斯和富兰克林的实验室，他们是顶尖的生物学家，拥有第一手的实验资料；另一个是美国加州理工学院鲍林的实验室，他是世界著名的化学家。当时沃森很年轻，名不经传，他的专业是生物遗传学，他到英国的剑桥大学和克里克一起做生物学研究，他们原来的研究课题是烟草花叶病毒。沃森说服了克里克和他合作，转向研究DNA的结构。他们合作几年后提出了DNA的双螺旋结构，为人类打开遗传信息学的这扇大门，创造了科学奇迹。他们成功的关键在于沃森是一个生物学家，知道DNA结构对整个生物学的意义；而克里克是一个数学家和物理学家，他熟练掌握X射线晶体衍射技术技能，可以在衍射图中分析推断物质的结构。加上他们利用了化学家查可夫的发现，在DNA分子中A=T，G=C。他们经过演算、推理，终于推导出DNA的双螺旋结构。因此DNA结构实际是由生物学的思想，化学的分析，物理学的实验技术，通过数学的推导推理出来的。这是多学科综合运用的结果，这种跨学科的思想碰撞产生了伟大的创造力。

现代科学重大的发现往往源于跨学科的综合思维，而现代学科专业化的结构划分和研究机制往往限制了科学家的思维。这种现象也对我们当代教育产生了新的挑战，我们应该进行夸学科综合思维教育，培养出杰出优秀的科技人才。

四、利用科学史促使学生具备崇高的社会责任感

科学史告诉了学生科学家拥有什么样的情怀，什么样的社会责任。这些例子可以培养学生良好的品质，具备崇高的社会责任感。

在《生态环境的保护》这个内容中，可以插入一些相关生态保护的著名的历史事件。在20世纪60年代美国女生物学家雷切尔在研究密执根大学校园鸟类死亡原因的过程中，发现其原因是农药DDT通过食物链的传递造成的。当农药DDT在鸟类食物链各级食物中的浓度越来越高，并累积到一定的量时就能毒死鸟类。重金属或像DDT这样的有机磷农药在食物中的浓度沿着食物链逐级升高的现象叫食物链的生物富集作用。因为人总是在各种食物链的顶端，所以DDT能通过食物链的传递在人的细胞内富集，使其浓度变得很高，使人的身体健康受到破坏。雷切尔也是一位著名的科普作家，根据这个规律，雷切尔以童话的形式写了一本书，书名叫《寂静的春天》，书中警告使用DDT的危险性。该书在1962年出版发行，当时立刻引起全美国轰动，美国人由此知道了“环境污染”这个词。但是雷切尔却遭到化学公司的种种威胁，要求她收回《寂静的春天》这本书。后来，化学公司还联合起来起诉雷切尔。雷切尔出于对人类未来前途的负责，不仅不怕威胁，而且奋起应诉。结果引起美国国会震动，美国国会为此成立一个专门的委员会来调查事情的真伪。最后，雷切尔获胜了，但她并没有就此停下来。她站在为了人类福祉的立场，呼吁人类不是简单地禁止使用农药，而是应该开发使用高效、低毒、低残留的农药，这样既可以保证农业生产，又不对环境造成危害。由于她的努力，美国国会通过立法规定了生产和使用农药的新标准，确保了食品的安全。雷切尔帮助美国人了解环境污染危害的严重性，改变了美国人民的思想意识，改变了美国的生产方式。

这个历史事件反应了一个科学家的良知、社会责任和使命。科学发展的同时，不仅仅有利于人类，而且也可能会对人类自身产生各种危害。科学家的使命是帮助人类正确使用科学技术的力量造福于人类，避免危害人类。

在教学中，提高教学质量是教师所追求的永恒的主题。生物科学史在课堂上的适当运用往往能生动地诠释教材的基本知识点，提高课堂质量，使学生学习到科学家的科研精神，理解和体会科学研究的苦与乐，感悟科学研究的一些共同规律，实现了让科学史发挥育人的功能。

【参考文献】

[1]薛定谔.生命是什么[M].湖南科学技术出版社，2005

[2]沃森.双螺旋[M].科学出版社，2006

[3]沃森.基因的分子生物学（第七版）[M].科学出版社，2015

[4]雷切尔.寂静的春天[M].上海：上海译文出版社/北京：中国青年出版社，2015

试论高中生物科学史的创新教学 篇6

关键词 生物科学史；探索；兴趣

高中人教版新课标生物课本教材的编写注重与生物科学史的融合，这在教材的编写上与老教材是一个明显的区别，《普通高中生物课程标准》明确规定，应注重学习生物科学史的内容，例如， “必修一：分子与细胞”模块中， “分析细胞学说建立的过程” 生物膜流动镶嵌模型 “说明光合作用以及对它的认识过程”；“必修二：遗传与进化”模块中， “总结人类对遗传物质的探索过程” “分析孟德尔遗传实验的科学方法”；“生物3：稳态与环境”模块中，具体内容标准包括“概述植物生长素的发现和作用”等内容。教学过程中，教师可以利用生物科学史，有目的的引入教学活动中，将间接指知识转化为具体的知识，培养学生对生物的兴趣，促使他们探索生命的规律。

一、通过生物科学史培养学生的兴趣，调动学生思维的积极性。

生物科学史中，有很多重大的成就，都来源于生物的兴趣，比如说讲解沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型的构建，克里克不是生物学家，反而是物理学家，但是两个人为什么能取得如此巨大的成功呢？学生自然会有此疑问，虽然具有不同的知识背景，但他们对DNA双螺旋都具有浓厚的兴趣，经过和沃森的合作，反复验证，终于构建出DNA的双螺旋模型，学生通过学习，就知道要获得成功，自己就应该对知识有兴趣，才会研究，才会探索，也才能取得成功。

二、通过对生物科学史的学习培养科学的精神价值

生物科学史不仅是科学的奋斗史，而且是一个艰难曲折的过程，例如， 生物科学史中“光合作用的探究历程”从十八世纪普利斯特的实验一直到二十世纪40年代探明卡尔文循环，光合作用的探究经过200多年的时间，才基本完成探索过程，又如，孟德尔的豌豆杂交试验，其研究成果是遗传学的两大定律，对后人研究遗传学具有很大的实用价值，但是很遗憾，这一伟大理论在当时孟德尔论文发表时，却没有得到人们的认可，被人认为是无稽之谈，知道埋没了三十年后才被人认可.通过这些实例的学习，学生认识就能认识到，成功并不是一蹴而就的，深刻体会到科学之路并不是一帆风顺的，而是充满了艰辛与挫折，要想获得成功，就必须树立正确的科学价值观，勇于面对挫折和失败，培养百折不挠、坚忍不拔的意志和品质。特别是学习上后进的学生，能从真实的例子受到思想教育. 科学无坦途，每一次的发现，无不经历无数次的挫折，不迷信权威，敢于向权威乃至强权挑战的勇气；甘于寂寞的牺牲精神；为科学不计个人得失的宽广胸怀；高尚的人格情操对学生潜移默化的影响.

三、通过生物科学史培养学生的探究精神

生物科学作为众多生物学事实和理论组成的知识体系，是人们在不断探究的过程中逐步发展起来的。就是说，整个生物学的历史就是一部探究的历史。生物学家的探究过程，是学生模仿探究性学习方式的最好材料。在教学中运用生物学史是对学生养成探究式学习方式的最好熏陶，从而提高學生的探究意识和探究能力，例如，促胰液素的发现过程，1902年，斯他林和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质促胰液素。1905年，他们提出了“激素”这一名称，并提出激素在血液中起化学信使作用的概念，从而发现了人类认识的第一种激素，促胰液素的发现本身就是一个探究过程，其实科学史的内容在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法，能够作为学生理解科学探究、掌握科学方法的范例。

四、通过生物科学史培养学生学习生物探索生物的方法

生物科学史中讲述了很多科学的方法，这些方法都是比较经典的科学研究的方法，例如，孟德尔豌豆杂交试验中，运用的假说-演绎法，摩尔根试验中的类比推理法等，这些都是非常好的科学方法，学生通过学习，了解这些方法，对以后的生物探索就会进行模仿性学习，运用到生物探索中。

总之，生物学史是人类从古至今对生命研究的过程，不仅包含了复杂深邃的科学知识又具有丰厚的人文底蕴。通生物科学史的学习是学生们接触这门自然科学的第一步，对于培养学生的生物学兴趣以及树立学生正确的科学态度和价值观具有重要的意义。教师在教学过程中要注重学生科学知识的学习，更要注重学生情感目标的教育，提高他们的科学素养，以史为鉴，培养他们的观察能力、识别能力、探索精神。

参考文献：

[1]玛格纳.生物科学史[M].百花文艺出版社，2002.

[2]张迎春，汪忠主. 生物教学论[M] .陕西师范大学出版社，2003.

[3]萨顿.科学的生命[M].商务印书馆，1987.

[4]吴兢勤.试论高中生物学教材中生物科学史教育的整合[J] 课程教程教材研究所，2004.

如何利用生物科学史上的故事教学 篇7

关键词：生物科学史,故事教学,学生

生物学有着悠久的历史, 生物科学史中不仅记载着生命科学知识的形成过程, 包含着科学家探求真理的艰辛, 更蕴含着科学家创造性思维的方式和灵活多样的科学方法。因此, 在中学生物课堂教学中, 应重视生物科学史故事的应用价值, 利用好这些素材, 提高生物学教育教学效果。

一、激发学生学习兴趣, 吸引学生注意

生物科学史中有大量有趣的科学故事, 精彩的科学实验, 曲折离奇的科学探索过程。这些生动事例具有很强的趣味性, 会让学生对生物科学产生浓厚的兴趣。而学生的兴趣可变为求知, 探求真理的心理行为。如果用生物科学史故事来创设情境, 引入新课题, 效果很好。

我在教授“生物体的基本结构”一节之前, 先简介教科书中关于细胞的发现史:1665年, 英国人罗伯特·虎研制出能够放大140倍的光学显微镜。他把软木薄片放在自制的显微镜下观察, 发现软木薄片是由许多小室构成的, 于是他把这些小室叫做“细胞” (cell) 。那么同学们想知道这些“小室”进一步放大后是怎样的结构吗?现在就让我们一起来探讨这个问题。

这样自然引入新课, 不仅能吸引学生注意, 更能激发学生学习生物学的兴趣。

二、建构学生知识体系, 指引学生思路

1. 展示知识形成过程, 帮助学生深刻理解知识

生物科学史既是揭示生命奥秘的研究历史, 也是生物学知识的生成过程。其中每一次重大发现及经典实验都是人类对生命活动规律的深刻认识, 这些故事能使难点知识的理解层层推进, 从而突破难点。例如初中生物“植物的光合作用”就是教学难点之一, 可将光合作用发现史中的经典实验贯穿在光合作用教学过程的中。通过海尔蒙特植树实验、普利斯特的实验、谢尼伯的实验以及萨克斯的绿叶遮光实验等科学史上的有关故事, 帮助学生了解光合作用知识的来龙去脉, 加深对光合作用定义的理解, 使学生牢固掌握相关知识。

2. 体验科学发现的过程, 培养学生科学的研究方法

生物学知识既是科学思维的结晶, 也是科学家在探索中采用正确的方法取得的成就。教师应充分把科学家的科学思想和科学方法渗透到知识传授中, 使学生从前人设计实验的过程中学到科学的研究方法, 培养学生思维的创造性, 严谨性。教师可利用生物史中的法国科学家巴斯德探索“夏天食物为什么容易变质”的故事, 让学生沿着科学家的探索思路, 领悟科学家的思维过程, 让知识的掌握变为学生再发现的过程, 使学生自己得出科学研究的一般方法。即“提出问题→作出假设→制定计划→实施实验→得出结论”, 培养学生的探究能力。

三、体会科学精神, 培养学生正确的情感态度与价值观

科学史上, 科学家取得卓越成就的故事展示了丰富的科学知识固然重要, 但是高尚的科学品质才是成功的必要条件。如我国的杂交水稻之父袁隆平与他的助手们在培育新种的过程中, 先后用了6年时间, 做了3000多个杂交组合, 才培养出世界上第一批雄性不育杂交水稻种;近代实验生理学奠基人哈维敢于冲破传统和权威的束缚, 大胆提出假说, 精心设计实验。在当时实验设备极其有限的情况下, 哈维没有显微镜, 只有一个手持放大镜和一些简单的解剖工具, 他不断实验, 创立了血液循环理论。这些故事让学生深刻体会到科学之路是充满了艰辛与曲折的。成功的获得, 既要有百折不挠、坚忍不拔的意志和品质, 还要有尊重事实、坚持真理等科学素质。用科学家这些科学态度和工作精神对学生进行启发与感召, 使学生得到情感和价值观上的教育和提升。

综上所述, 教师应把生物科学史引入生物学教学, 结合具体教学目标, 从学生的认知水平出发, 对相关史料进行适当收集整理, 将学生学习过程同科学结论产生的过程结合起来, 使学生在享受科学探究的快乐中, 其相关能力和素质都得到提高和发展。

参考文献

[1]刘满希, 展红.给生物教师的101条建议[M].南京:南京师范大学出版社, 2005.

生物科学史教学 篇8

1.利用科学史激起探究的热情

有强烈的兴趣才有求知和探索的欲望，在生物课程教学中，有很多科学家开展科学研究的生动事例。这类科学史能利用学生的好奇心理，激发学生急于探索知识的心情，使学生由最初的“有趣”上升为乐于探索的“情趣”。

例如：在“酶的作用和本质”一节的教学中，介绍科学史上斯帕兰札尼研究鹰的消化作用的实验，学生表现出了强烈的兴趣，产生了解斯帕兰札尼发现的是一种什么样的物质的强烈要求，而巴斯德、毕希纳、萨姆纳在探索酶本质的过程中所做的一系列实验，无不让学生对酶的探究充满了兴致。“植物生长素的发现”一节内容中，贯穿着科学史上科学家的实验探究历程，达尔文、詹森、拜尔到温特的实验，一环环地激发着学生的求知热情。在生物科学发展的历程中，有太多这样的生物科学史料，可以引领学生走进探究生物科学奥秘的殿堂，等待老师的发掘利用。

2.重蹈科学史感悟探索的历程

科学发现无一不是经历了漫长的磨砺而来，在这过程中巧妙的探索过程、科学的思维方法，正是学生探究活动弥足珍贵的范例。如能将科学家的探索过程通过精心设计让学生在课堂上重新经历，其科学性和实效性将无可比拟。这个重蹈探究的过程，教师的设计尤为关键，正如波利亚所言：“在教一个科学的分支(或一个理论、一个概念)时，我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子，当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误，而仅仅是重蹈关键性步子。”下面以“DNA的复制”一节中DNA复制方式为例，探索如何利用科学史进行探究教学。

环节1：利用科学史创设问题情境，提出问题，开始探究历程。

教师简要总结前人围绕该课题展开研究的历史进程，引出在某一历史阶段该领域亟待解决的问题，以及学术界就该问题存在的争议。引领学生提出有价值的问题，并明确该问题在当时的历史条件下所具有的研究价值。历史上科学家们的探索历程和不同观点，也给学生进一步思考提供了有益启示。

背景介绍：1953年沃森和克里克发表了DNA双螺旋结构模型，既反映了DNA分子可能具有的无穷多样性，又能立刻提出DNA分子自我复制的可能机制。

提出问题：DNA是如何进行自我复制的?

环节2：模拟科学家的做法，进行假设，探索DNA复制的微观过程。

进行假设：设想出DNA复制的可能的方式，用提供的纸质模板和纸质原料脱氧核苷酸，同桌合作，尝试将一个DNA复制成两个DNA。(教师巡视指导)

在实际操作过程中学生采用了两种复制方式，即半保留复制和全保留复制。让小组代表将讨论的结果向全班展示并由其他小组评价后，教师有选择介绍科学家关于全保留复制和半保留复制的两种推测与假设。

环节3：引导学生借鉴科学家探究历程中采用的方法，进行演绎推理，体验探究过程。

科学家根据DNA结构提出了遗传物质进行复制的可能机理。问题是怎样探究事实究竟是哪一种?教师介绍技术：同位素标记法。

小组活动：演绎推理，半保留复制、全保留复制，经过标记的DNA复制后得到结果有何不同?小组合作用画图的方式进行演绎推理。教师进行指导，鼓励学生大胆设想，在独立思考的同时开展合作学习。完成后在组内交流的基础上还可提交全班讨论，进行修正和完善。

环节4：设计实验对照科学史实验得出结论，对比和反思领悟探究方法。

演绎推理得到的结果还不能作为正确的结论，要有充分的实验证据支持才能成为事实，如何设计实验来验证演绎推理结果是否正确?推理的结果如何观察?

教师先期介绍CsCl密度梯度离心技术及离心后在试管中的分布情况。请学生根据介绍的知识，以小组为单位进行合作设计实验并讨论。这个问题有一定难度，应留下充足的讨论时间。然后让小组代表发言，介绍小组讨论结果，其他小组评价完善。

教师引出：这是我们用集体智慧得到的方法，历史上科学家是如何做的呢?

学生学习：米而森和斯坦尔的实验，分析实验结果，对照自己的设计进行比较和反思，应用同样的原理有哪些不同的地方，科学家的实验严谨性体现在哪?

半保留复制模型于1953年提出，1957年米而森和斯坦尔采用稳定的同位素15N作DNA标记，15N会导致DNA分子密度显著增加。可以通过密度梯度离心将不同DNA分子区分开来。第一步：将大肠杆菌放在含有15N的培养基上生长，获得实验用的亲代细菌，使亲代的DNA双链都标记上15N(两条链均为重链)，提取DNA进行CsCl梯度离心，结果只有一条带位于离心管底部。第二步：将持续生长的后代放在含14N的培养基中生长，让其再繁殖一代，取子代的DNA进行CsCl梯度离心，实验结果显示离心管中只出现1条带。第三步：将第二步所得到的大肠杆菌放入含14N的培养基中培养得到子二代，然后提取DNA进行CsCl梯度离心，实验的结果是离心管中有2条带，比例相等，一条位于上部一条位于中部。得出DNA复制方式是半保留复制。

对科学史料进行精心的梳理和再加工，去除细枝末节而凸现主干，突出科学研究的一般方法，可以促进学生对探究方法和科学精神的领悟。教师应善于用丰富的科学史料为学生搭建一个发现问题、提出问题、解决问题的平台，使学生得以从科学家的视角亲历探究过程。利用科学史进行课堂探究的过程，是充满了理性情趣的探究过程，在生物科学史中，蕴藏着生物探究教学的素材宝藏，需要我们去充分地挖掘，精心地设计，有效地利用。

摘要：本文就如何在教学中精心选择生物科学史上一些科学探究实验素材, 发挥其在课堂探究教学中的作用做了探索, 以便更有效地实现新课程教学中对学生科学思维及探究能力培养的目标。

关键词：科学史,生物课堂,探究教学

参考文献

[1]刘恩山, 汪忠.生物课程标准解读.江苏教育出版社, 2004.

[2]傅海香.通过生物科学史的教学, 培养学生的科学方法.中学生物学教学, 2006, (7) .

[3]吴兢勤.生物科学史教育的意义和原则.课程教材研究所http://www.pep.com.cn/.

生物科学史教学 篇9

科学精神指导着我们的思想和行为, 指引着人类前进的方向, 人类的进步都依赖于科学精神下的科学知识。高中阶段是学生学习科学知识, 形成科学素养和正确人生观、价值观的重要时期, 高中生物课程中, 学生的生物科学包括生物学概念、原理和事实, 利用生物课堂, 培养学生的生物科学精神非常必要。

一、利用生物教材培养学生的生物科学精神

高中生物课程中有许多的科学知识以及科学研究的过程、方法。例如孟德尔的豌豆杂交试验历时8年, 发现了生物遗传中的分离和自由组合规律, 我国的科学家袁隆平利用水稻的杂交提高了水稻的亩产量, 从而解决了我国人民的温饱问题。教师可以利用这些素材, 教育学生要养成细心观察、认真思考、大胆试验的科学精神, 能够发现自然世界中隐藏的奥秘, 并利用这些奥秘为人类服务。这些教材内容, 开阔了学生的视野, 在科学精神的浸润、熏陶下, 学生的科学思维和科学精神得到了锻炼和提高。例如, 高中生物实验“过氧化氢酶和Fe3+的催化效率对比试验”中, 学生通过观察对比得出酶的催化效率高, 在药品中添加某些酶可以增加药效。

二、利用生物知识在生活中的应用培养学生的科学精神

学习科学知识的目的是应用于生活实践。高中生物课程中, 有许多和生活息息相关的内容, 教师要能利用这些知识, 积极引导学生, 培养学生的科学应用意识和应用能力。例如, 农业上为了提高农作物的产量, 往往通过提高植物光合作用的利用率来实现, 采用间作套种、合理密植的方法;遗传学中人类DAN密码的研究, 为人类提前预防疾病提供了可能……教师在对这些知识进行讲解时, 不但要把这些知识的基本原理传授给学生, 还要告诉学生, 学会了生物学知识就能够协调人与自然的关系, 能够在实际生活中应用这些知识, 为人类造福。

三、利用生物学中的科学发现过程, 培养学生崇尚科学的精神

对于一些实际生活中常见的生物应用, 其发现过程是复杂和曲折的, 蕴涵了偶然中的必然, 充满了神奇。对这些故事和发现过程的讲解, 能够激发学生的好奇心, 引发学生的求知欲望, 培养学生崇尚科学的精神。例如, 我们在疾病治疗中应用广泛的青霉素, 其发现者弗莱明也在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明有一天观察培养皿中的菌种, 突发奇想, 把流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿中, 结果黏液周围的细菌被溶解掉了, 从而发现了溶菌酶。詹纳通过敏锐的观察和认真的思考, 发现了牛痘可以预防天花, 从而把天花的死亡率降到很低。教师通过对这些生物发现过程的讲解, 培养学生对生命现象的观察热情, 并勇于对生物科学领域进行探索。

四、利用生物实验, 培养学生求真务实、严谨的科学精神

生物中有许多实验, 生物科学知识的发现也依赖于生物实验, 在实验中培养学生求真务实、严谨的科学精神是非常必要的。

1. 在实验中, 教师要充分发挥实验直观性的特点, 培养学生的观察探究能力, 激发学生的学习兴趣。

生物课中的分组实验, 教师要交给学生正确的观察方法, 培养学生严谨的科学精神。例如, 在探索生物酶的作用时, 要让学生会操作, 懂原理, 有方法, 使学生形成严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然与必然共存, 但是严谨认真的科学精神是这些发现的必要条件。

2. 培养学生独立进行和设计实验的能力。

生物课程的实验性, 决定了学生应该有独立进行和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的过程中, 鼓励学生多动手, 多实践, 要求学生严格地进行实验操作, 并认真地进行观察和记录, 分析实验现象和实验数据, 得出相符合的实验结论。鼓励学生自己设计实验, 验证自己的猜想。学生要能够提出问题和假设, 设计相关的验证试验, 分析实验现象, 得出实验结论。在学生的实验过程中, 有的试验成功, 有的试验因为各种原因失败了, 学生能够从中总结经验教训, 从而在不断反思中进步。

3. 在实验中培养学生的求实精神。

实验中因为种种原因, 会出现实验预见方案无法执行, 预见的实验现象没能出现的情况, 这时候教师不能直接告诉学生原因, 也不能终止学生的实验, 而应该引导学生寻找原因, 修改方案, 找出解决方法, 培养学生求实的科学精神。

五、在生物教学中培养学生对科学坚持不懈的追求精神

每一个科学发现都饱含着科学家的艰辛, 如果没有坚持不懈的科学精神, 就不会取得成功。达尔文的《物种起源》是冒着生命危险环球考察写成的;遗传学规律在孟德尔16年不断观察实验的基础上得以证实的;显微镜的发明者列文·虎克打磨的镜片可以堆满一个屋子……教师在生物教学中要利用这些生物科学家的故事, 激发学生坚持不懈的科学探索精神。

浅谈科学史在生物教学中的应用 篇10

一、借助科学史帮助学生树立正确的价值观和情感观

首先, 通过科学史教学激发学生兴趣。生物学理论知识比较抽象, 难以激发起学生进行科学探究的兴趣。对此, 生物教师要注意在具体的生物教学过程中, 适当地融入科学史范畴的知识, 比如, 给学生讲解科学家科学研究的实例和趣事。例如, 在讲解细胞的基础知识时, 给学生讲解罗伯特·虎克发现细胞的故事;在讲解条件反射知识时, 可以向学生介绍伊万·巴甫洛夫注意到狗在嚼吃食物时淌口水, 并由此发现唾液分泌是一种本能的非条件反射的故事等。笔者在多年的生物教学实践中也发现, 将科学史相关知识与生物教学相融合, 可以大大增加生物学知识的趣味性和故事性, 激发学生的兴趣。

其次, 利用科学史培养学生的爱国情怀和社会责任感。 尽管我国当前尚没有科学家荣获诺贝尔奖, 但在我国生物科学领域, 已经有多项属于国际领先水平的科研成就。诸如被称为“杂交水稻之父”的袁隆平的一系列科研成果、结晶牛胰岛素的合成等, 都可以作为极具代表性的爱国主义教育题材。在生物教学过程中给学生讲解科学史知识, 有助于培养学生的民族自尊心和自豪感, 树立发愤图强、为国争光的责任感。

最后, 通过科学史教学培养学生的科学精神。 生物教学的重要任务之一就是培养学生的科学精神和严谨的科学态度。在科学史中就包含着许多充分体现生物科学家严谨科学态度和一丝不苟科学精神的实例。例如:达尔文创立自然选择学说的过程就充分展示其对科学的怀疑以及创新精神;在讲解生物进化知识时, 可以给学生介绍达尔文与华莱士之间互让荣誉的故事, 这不但有助于学生学会如何看待荣誉, 还能帮助学生树立实事求是的精神。在讲真菌知识时, 给学生讲解青霉素是弗莱明在其培养的葡萄球菌受到污染后偶然才发现的, 这可以让学生充分体会到机遇只会偏爱有准备的人的深刻含义, 使学生明白, 既要有敏锐的科学思维, 又要持之以恒, 才能获得成功。

二、通过科学史教学使学生更加深刻地理解和掌握生物学知识

生物学教学目标之一就是使学生在掌握生物学基础知识的基础上, 学会在日常生活以及社会发展中加以应用。可以说包含着有关生物学的科学规律的每一个生物学知识点的获取都是一个充满艰辛的科学探索的实践过程, 是古今中外无数伟大的生物学家长期科研的智慧结晶。对于生物教师来说, 在教学实践中融入科学史内容, 更符合学生的学习规律, 不但可以更加直观生动地给学生展示生物学知识的产生和发展过程, 还能使学生更加深刻地了解生物学基础知识, 极大地提高学习效率。比如, 在讲解有关细胞器之间相互协调配合的知识点时, 就可以向学生讲解帕拉德以及同事所设计的用同位素示踪技术来验证蛋白质合成过程的实验, 这样不但能够使学生对细胞器分工配合关系有了更加明确的认识, 还能让学生对同位素示踪技术有所了解。

三、借助科学史培养学生科学探索能力

科学思维的中心内容就是科学探索能力。科学史体现着科学思维和科学精神, 尤其是在科学史中的那些极具代表性的生物学实验。生物教师在教学实践过程中, 可以通过提供有关科学史的资料, 给学生创设有利的教学情境, 引导学生按照科学思维方法进行分析, 从而培养科学探索的能力。

教师可以借助科学史来锻炼学生设计实验的能力。科学探索能力的重要内容之一就是实验设计能力, 当前学生在这方面的素质和能力还比较低。在生物教学过程中融入科学史的经典实验, 可以有效地锻炼学生设计实验的能力。比如在讲解发现生长素过程的知识点时, 首先给学生讲解达尔文的燕麦向光性实验, 使学生对设计科学实验有个大体的认识和了解;在引导学生设计实验方案, 以探索胚芽鞘的感光部位, 并组织学生对可能收到的实验结果进行预测和讨论;然后再给学生展示相关的实验组, 辅助学生完成实验设计任务。

引导学生进行科学探究活动可以有效地培养学生的探究能力, 但在教学实践中, 鉴于课堂时间的考虑, 组织学生进行全程探究活动不现实, 这时, 教师可以借助科学史, 同样也能让学生对科学探究活动有深刻的体会。

参考文献

[1]Dampier.W.C, 张今, 李珩.科学史[M].北京:中国人民大学出版社, 2010.

[2]王鸿生.世界科学技术史[M].北京:中国人民大学出版社, 2008.

[3]钮卫星, 江晓原.科学史读本[M].上海:上海交通大学出版社, 2008.

生物科学史教学 篇11

【关键词】科学史 生物教学 学习兴趣 科学素质 责任感

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）03B-0147-02

人教版高中生物教材中很多知识点都有一段曲折的科学发现史及其背后相关的社会故事，每个科学发现史的故事都能帮助学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，认识科学发现对人类的影响，进而学会利用科学的力量造福人类社会。因此合理利用这些资料可以提高生物学课堂的教学质量。笔者在教学过程中，注意收集整理与教材内容知识点相关的生物科学史，阅读相关的专著，不断完善自己的知识体系，做到对教材涉及的科学史全面了解，烂熟于心，信手拈来。在教学中，笔者根据教材教学的需要对科学史的内容进行二次改造，通过增、减、改、换等方法，使得这些资料能在课堂上合适应用。笔者在实践过程中取得比较良好的效果，提高了教学质量，受到学生的欢迎。

一、利用生命科学史导入新课，激发学生学习的兴趣

在《DNA是主要的遗传物质》这节课中，课文首先提出“遗传物质可能有什么特点”这个讨论问题。在此引入科学史，告诉学生首先提出并回答这个问题的人是一位伟大的物理学家——薛定谔。他在1926年提出了波动力学——量子力学的标准形式之一，因此而获得诺贝尔物理学奖。后来他的兴趣转向生命科学，他用物理学家的思维，在1943年写了《生命是什么》这本书。书中他根据自然界生物的现象和生命普遍的规律推理出能作为遗传物质应该具有的特点，这本书为分子生物学的诞生作了概念上的准备。

在课堂上简单介绍薛定谔和他的书《生命是什么》，然后要求学生结合初中学习的生物学知识，根据生物前后代的现象特点，引导学生归纳总结出遗传物质应该具备的特点：（1）遗传物质在前后代应该是稳定的；（2）遗传物质应该能复制；（3）遗传物质应该能在前后代传递；（4）遗传物质应该可以变化。

这样的新课导入，开阔了学生的视野，开拓了学生科学的思维，教会学生理解科学研究中观察自然现象、总结自然规律的重要性，同时激发了学生的学习兴趣。兴趣是学习的内在动力，激发兴趣是教学成功的关键所在。

二、利用科学史让学生了解科学研究的过程和应具备的素质

利用科学史使学生认识科学研究需要严密逻辑思维，需要经过艰苦的探索过程才有所成就。献身于科学探索是艰苦的，同时也是充满内心的喜悦。生长素的发现史充分体现了这个特点。在这一节，笔者拓展讲解了生长素发现史的关键人物达尔文。讲述他对自然常见现象细致的观察，严谨的实验论证和推理，从而使人类发现了生长素。达尔文观察到植物向光生长现象后，利用金丝雀草做了无数个系列实验。在这个过程中，经过无数不眠之夜的思考和推理，最终才得出科学结论。第一系列实验他用单侧光照射在有孔暗盒里的幼苗的不同部位，证明幼苗的感光部位只是幼苗胚芽鞘的尖端；第二系列实验他用切除法证明幼苗生长原因的部位是幼苗胚芽鞘的尖端；第三系列实验他用划等距离线的方法观察单侧光引起幼苗向光弯曲现象，发现幼苗生长的部位是在幼苗胚芽鞘的下方。在当时，这三个结论是互相矛盾的，是无法理解的。达尔文经过分析推断提出合理的预言：幼苗胚芽鞘的尖端可以产生一类物质，这类物质对单侧光有反应，使幼苗向光弯曲生长，并且这一物质是作用于幼苗胚芽鞘尖端的下方。此后经过几代科学家的不断努力，证实了达尔文的预言，找到并提纯到了这种物质，并命名为生长素。这段科学史告诉学生达尔文不仅是我们所熟知的大博物学家、思想家，而且更是一个观察细致、严谨的实验科学家。

这样对科学史进行拓展能使学生轻松地理解有关生长素的产生部位，生理功能，运输方向等相关知识点，同时，使学生了解到对自然现象进行细致观察，严谨推理，充分论证这些科学研究的基本素质，培养学生科学研究的意识。事实证明这样的拓展可以帮助学生比较深刻地理解教材的基本理论，提高教学质量，也更受到学生的欢迎。

三、利用科学史使学生懂得跨学科综合思维的神奇力量

科学史揭开了现代生命科学伟大发现的基本前提：科学家需要有广阔的视野，跨学科的综合思维。这种科学史教育可以培养学生初步的跨学科综合思想，拓宽以后的发展道路。

DNA结构的发现是20世纪最重大的科学发现之一，是分子生物学的新突破。在《DNA分子的结构》一节，笔者讲解为什么沃森和克里克能首先发现DNA的结构的原因。20世纪40年代，人类已经确定DNA应该是生物遗传信息的载体。当时研究DNA结构的实验室主要有两个，一个是伦敦国王学院的威尔金斯和富兰克林的实验室，他们是顶尖的生物学家，拥有第一手的实验资料；另一个是美国加州理工学院鲍林的实验室，他是世界著名的化学家。当时沃森很年轻，名不经传，他的专业是生物遗传学，他到英国的剑桥大学和克里克一起做生物学研究，他们原来的研究课题是烟草花叶病毒。沃森说服了克里克和他合作，转向研究DNA的结构。他们合作几年后提出了DNA的双螺旋结构，为人类打开遗传信息学的这扇大门，创造了科学奇迹。他们成功的关键在于沃森是一个生物学家，知道DNA结构对整个生物学的意义；而克里克是一个数学家和物理学家，他熟练掌握X射线晶体衍射技术技能，可以在衍射图中分析推断物质的结构。加上他们利用了化学家查可夫的发现，在DNA分子中A=T，G=C。他们经过演算、推理，终于推导出DNA的双螺旋结构。因此DNA结构实际是由生物学的思想，化学的分析，物理学的实验技术，通过数学的推导推理出来的。这是多学科综合运用的结果，这种跨学科的思想碰撞产生了伟大的创造力。

现代科学重大的发现往往源于跨学科的综合思维，而现代学科专业化的结构划分和研究机制往往限制了科学家的思维。这种现象也对我们当代教育产生了新的挑战，我们应该进行夸学科综合思维教育，培养出杰出优秀的科技人才。

四、利用科学史促使学生具备崇高的社会责任感

科学史告诉了学生科学家拥有什么样的情怀，什么样的社会责任。这些例子可以培养学生良好的品质，具备崇高的社会责任感。

在《生态环境的保护》这个内容中，可以插入一些相关生态保护的著名的历史事件。在20世纪60年代美国女生物学家雷切尔在研究密执根大学校园鸟类死亡原因的过程中，发现其原因是农药DDT通过食物链的传递造成的。当农药DDT在鸟类食物链各级食物中的浓度越来越高，并累积到一定的量时就能毒死鸟类。重金属或像DDT这样的有机磷农药在食物中的浓度沿着食物链逐级升高的现象叫食物链的生物富集作用。因为人总是在各种食物链的顶端，所以DDT能通过食物链的传递在人的细胞内富集，使其浓度变得很高，使人的身体健康受到破坏。雷切尔也是一位著名的科普作家，根据这个规律，雷切尔以童话的形式写了一本书，书名叫《寂静的春天》，书中警告使用DDT的危险性。该书在1962年出版发行，当时立刻引起全美国轰动，美国人由此知道了“环境污染”这个词。但是雷切尔却遭到化学公司的种种威胁，要求她收回《寂静的春天》这本书。后来，化学公司还联合起来起诉雷切尔。雷切尔出于对人类未来前途的负责，不仅不怕威胁，而且奋起应诉。结果引起美国国会震动，美国国会为此成立一个专门的委员会来调查事情的真伪。最后，雷切尔获胜了，但她并没有就此停下来。她站在为了人类福祉的立场，呼吁人类不是简单地禁止使用农药，而是应该开发使用高效、低毒、低残留的农药，这样既可以保证农业生产，又不对环境造成危害。由于她的努力，美国国会通过立法规定了生产和使用农药的新标准，确保了食品的安全。雷切尔帮助美国人了解环境污染危害的严重性，改变了美国人民的思想意识，改变了美国的生产方式。

这个历史事件反应了一个科学家的良知、社会责任和使命。科学发展的同时，不仅仅有利于人类，而且也可能会对人类自身产生各种危害。科学家的使命是帮助人类正确使用科学技术的力量造福于人类，避免危害人类。

在教学中，提高教学质量是教师所追求的永恒的主题。生物科学史在课堂上的适当运用往往能生动地诠释教材的基本知识点，提高课堂质量，使学生学习到科学家的科研精神，理解和体会科学研究的苦与乐，感悟科学研究的一些共同规律，实现了让科学史发挥育人的功能。

【参考文献】

[1]薛定谔.生命是什么[M].湖南科学技术出版社，2005

[2]沃森.双螺旋[M].科学出版社，2006

[3]沃森.基因的分子生物学（第七版）[M].科学出版社，2015

[4]雷切尔.寂静的春天[M].上海：上海译文出版社/北京：中国青年出版社，2015

加强实验教学提高生物科学素养 篇12

一、实验教学对培养学生生物科学素养的作用

生物学是一门实验性很强的学科, 生物现象和生命活动的认识都是从实验中得来的。生物教材中各种各样的生物学实验拓宽了学生的视野, 激发了学生的学习兴趣和探究欲望。借助实验还可以训练学生的科学过程方法, 培养科学思维能力, 加强科学态度价值观教育。所以, 在生物实验教学中提高科学素养是一条重要的途径。

1.1 实验中能巩固生物学知识。

显而易见, 任何一个生物实验都包含一定的生物知识。高中生物中的实验有直接运用所学知识的, 也有通过验证性或探究性实验来求证获得新知识的。不论哪一种类型的实验, 都有助于帮助学生巩固所学的知识理论和理解科学原理。

1.2实验是掌握科学方法与技能的重要途径。

学生通过亲自参与一些简单的科学实验过程, 学会了如何发现问题和解决问题, 加强了对多种科学方法和技能的培养。

1.2.1.实验中培养学生的观察能力。

生物教材中有很多实验都是完整的观察实例。因此实验教学中, 要注重引导学生学会科学的观察方法, 科学的观察方法可以使学生取得最佳观察效果, 提高观察能力。如按顺序观察、由整体到局部或由局部到整体观察、抓住对象的主要特征观察、边观察边思考、边观察边记录等, 培养学生严谨求实的态度, 掌握基本的科学方法与技能。

1.2.2.实验中培养学生的思维能力。

在生物实验中, 操作和观察还需要用脑积极思维。如观察时, 教师不能只向学生提问“看到什么”、“是什么”, “有没有看到”等问题, 还要引导学生思考“为什么”。只有借助思维对观察和操作所获得的表面现象、感性认识进行加工, 才能上升到理性认识, 得出科学结论。只有真正培养学生的思维能力, 才能切实提高实验教学效果。

1.2.3.实验中培养学生的创新能力。

教学中, 教师要让学生从设计原理、实验方案、实验步骤、结果分析等多方面思考, 充分调动学生的发散性思维, 对各个环节进行再创新, 探索出多种实验途径。这样, 学生既主动参与实验过程, 又很好的提高了实验设计水平, 激发了学生的创造性。

1.3实验是倡导科学精神及情感态度、价值观的有效手段。

1.3.1.实验有利于培养学生的合作精神。

无论是实验设计, 实验操作, 实验的完善、结论的得出、结论的呈现形式等, 都需要大家集思广益, 团结协作, 要求每位同学积极发挥自己的作用, 从而培养学生的信息交流能力和集体协作精神。

1.3.2.实验有利于培养学生严谨求实的科学态度和坚持不懈的探索精神。

在实验中, 学生不按照规范的操作流程操作, 不细致观察实验过程和现象, 不具有迎难而上的挑战精神;或者歪曲实验现象, 不尊重实验结果, 轻率得出实验结论等, 实验都很难获得成功。所以需要学生有严谨求实的科学态度、坚持不懈的探索精神, 实验才能真正发挥提高科学素养的作用。

1.3.3.实验有利于培养学生敬畏自然、尊重生命的人文精神, 学会与自然和谐相处, 保护生态, 建立正确的生命价值观。

1.4实验能促进对科学技术与社会的关系的理解。

实验能让学生更加全面深刻地理解科学技术的价值, 理解科学技术发展对社会的多方面影响, 更辩证的看待科学、技术和社会之间的关系。理解生物科学技术和发展经济, 生物科学技术和环境保护, 生物科学技术和改善生活水平, 生物科学技术的应用与伦理道德、法律规范等的关系。

总之, 生物实验教学是激发学生的学习兴趣、培养创新能力、鼓励科学探究精神的最佳平台, 是培养学生科学方法论、发展学生创新思维、提高学生科学素养的有效途径。

二、实验教学中培养学生生物科学素养的途径

2.1 转变实验 教学观念, 培养学生掌握科学的研究方法

当知识是靠自己 的思维得来时才 是自己的知识。因此, 生物教学应该 是生物活动的教学而不应是生物活动结果的教学, 重要的不 是结论而 是认知过 程。以实验为基础是生物教学最基本的特征之一。从实验现象到某一生物概念、规律的形成需要一个过程, 在这个过程中, 教师不仅要重视教给学生如何通过实验现象或结果的分析形成概念或规律, 而且还要教给学生如何进一步深入理解概念或规律形成的思路和方法。传统的实验教学目的是“重结论”, 而不是将实验作为“再发现”的过程, 视为知识的形成过程。因此, 应转变观念, 建立以实验教学为基础的生物教学观, 充分挖掘生物实验的教学潜能, 为实施素质教育创造条件, 营造一个良好的生物实验教学环境。

2.2对实验进行拓展和延伸, 培养学生的创新能力

生物实验在培养学生的科学态度、训练学生的科学方法, 特别是完善学生的创造思维方面, 具有独到的功能。但是在其教学方法的选择上, 还存在着一些不尽如人意的地方, 阻碍着生物实验在“完善学生创造思维素质”方面重要功能的发挥。因此, 探索中学生物实验的教学方法与完善学生创造思维素质之间的相互关系, 是一个重要的研究内容。其中延伸和拓展生物实验是一种重要的尝试。通过这样的活动, 学生思维的广度和深度得到了拓展, 探究事物的意识得到增强, 创新意识和创新能力得到了提高, 同时学习积极性进一步高涨。

2.3加强实验设计, 追求实验过程探究性

皮亚杰曾说过:“复制的真理只能算半个真理。”其活动建构论则指出, 活动是连接主、客体的桥梁, 是认知发展最直接的源泉。学生自主求知才能最大限度地发挥其自身能力, 发现自己的学习优势。

目前, 中学生实验主要有验证性实验和应用性实验。实验课题、实验方案及研究步骤都由教师安排决定, 有时甚至连实验结果也由教师事先告知, 学生只是机械地操作, 无从感受获取知识和应用知识的快乐。因此, 学科教学应加强探索性实验的比例, 使学生在自主探究的实践活动中逐步掌握“发现问题———建立 模型——形成 假设———设计 实验———归纳结论”的科学探索方法。而进行实验设计和实践, 是科学探究的关键。近年来的高考中都增加了实验设计能力的考核。教师在教学中应指导学生了解进行实验设计的一些基本原则, 如对照性原则、单因子变量原则、平行重复原则等。教材上往往针对实验假设进行了实验设计, 教师可以充分利用这些实验材料, 帮助学生掌握科学实验设计的基本方法和基本原则。在此基础上, 鼓励学生对教材的实验方案进行改进或重新设计, 并且付诸实施。科学探究的过程往往也就是不断完善实验设计和不断克服困难的过程。通过这一能力的培养, 使学生改变“形高实低”的学习状态, 成为学习的主人。在实验过程中, 免不了会遇到一些问题和困难, 关键是要帮助学生克服畏难情绪。