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基于“生命观念”的生物科学史教学策略

作 者:尚 杰 (广东省肇庆市高要区第二中学,广东 肇庆 526100)

 摘   要:生物科学史呈现了生命科学探索和发展历程,解读生物科学的基本概念、原理和方法。沿着科学家探索、求证足迹,生物科学史也被深刻赋予了科学探究的魅力与灵性。在学生学习过程中,要以生物科学史为基础,激发学生探究热情,掌握科学探究的一般方法,提升自主探究能力。高中生物课教学,教师要合理运用生物科学史,用新颖的教学方法,促进学生全面发展,渗透学科核心素养。高考,不仅是应试教育,还有影响学生终身发展的各种技能,这都源自日常学习和教学。教师也要改变教学策略,将科学史与生产、生活和社会紧密联系起来。不仅使学生学会专业知识和技能,还要为今后的终生学习打下坚实基础。本文就从基于“生命观念”的生物科学史教学策略提出问题并做相关论述。

关键词:生命观念;生物科学史;教学策略
在高中生物课程中生物科学史将学科的抽象概念、原理、方法与学科育人思想相结合,给学生展示了科学探索的历程和研究方法,渗透生命观念于科学探究全过程。生物科学史将思维方法、科学探究和核心概念、原理紧密结合,给学生塑造了生物学科的完整生命观。因此,教师在教学中要将科学史作为问题设置的好情景、好抓手,让生物科学史贯穿在学生的学习过程中,全面提高学生生物学科核心素养。
一、利用生物科学史创设问题情境渗透生命观念
高中生物课程是以生命观念为基础的,从组成细胞的分子到宏观生态系统,都建立在生命观念之上。而生物科学史也是生物学发展探索的历史,在科学史教学时,可以科学家的思想和方法为基础,创设问题情境。情境的创设可吸引学生的兴趣,培养良好学习动机,在不断学习中发展学生综合能力,渗透学科核心素养,促进师生互动,让学生感受生物科学探索的魅力。
例如,在《生物膜系统》教学中,教师根据生物膜流动镶嵌模型,在授课前为学生营造一种生命情境,让学生置身于那个历史时代来体验学习。首先,早在1895年科学家就对植物细胞膜进行实验研究,让学生基于生命观念思考如何提出膜是由什么物质组成?学生根据科学史资料思考。这个问题对之后的科学家对生物膜的研究有很大启发,20世纪初科学家们又用哺乳动物的红细胞中分离出了细胞膜,通过实验表明膜的主要成分是什么呢?学生思考后通过科学史资料引导,让学生学会如何进行自主探究?如何分离并提取纯净的细胞膜?通过这些问题情景激发学生探索欲望和探究能力。这不仅有助于学生深入地认识生命的物质基础和结构基础,而且也理解了生物膜探索的简要历程和科学探究的一般方法。
二、利用生物科学史实验探究提升学生建构模型能力
生物科学史发生的社会背景下和现在比有时代的不同、文化和技术条件的限制。但实验探究的原理、方法和一般过程都是严谨、准确和科学的。所以,学生在学习时要先突破科学家传统思想方法的束缚,发散思维,善于创新,勇于探索,这样才能获得科学研究的重要发现。实验探究过程,不仅可以调动学生思维,还可以在实验分析过程中让学生形成系统的生物实验技能。根据实验过程再构建生物模型,学会科学家的思想,理解科学实验需要什么要求,如何建立正确的模型,形成科学严谨的生命观念。
例如,在学习《基因在染色体上》这节课时,教师首先带领学生对生物科学史作分析和解读,学习科学家的研究方法。科学家萨顿根据类比推理就提出了假设,在此基础上分析摩尔根的果蝇杂交实验,再用摩尔根的验证实验,证明自己的假设是否正确?分析果蝇杂交实验时,教师要引导学生对实验假说写出遗传图解,以此来解释、验证实验现象,这是非常严谨和准确的。总之,教师通过指导学生进行科学史的回顾和分析,将知识进行联系,让学生对生物实验的原理和设计、验证、结论有完整的理解。怎样应用“假说-演绎法”?如何构建实验模型?怎样利用模型学会科学、严谨地进行实验探究,这非常重要。
三、利用生物科学史提升学生实验探究能力
生物科学史全面地展示了科学产生、演变和探索的过程,离不开实验设计于分析,构建模型等。沿着科学家的探索历程,通过教师引导,并且发挥小组合作优势,设计合理的学习内容,引导学生自己构建模型,渗透生物学科核心素养,为之后的生物学习打好基础,并且提高学生生物学科综合能力。
对生物科学史进行研读,责任要落实到每个人、每个问题。这样学生就能在完成任务中有收获。例如,在《植物生长素》这节课教学时,教师首先引入生活情景——植物的向光性。通过生活实例,让学生简单的了解所学内容。在简要了解相关科学史资料的基础上,让学生自主设置实验去进行探究。教师要对每组学生进行明确的分工指导,让学生对每个实验设计的步骤,自变量是什么?因变量用哪些指标来观测?无关变量怎么控制?实验设计要遵循哪些原则?是否要设置对照试验?怎样设置对照?……等等。最后还需要设计的实验进行结果分析和评价,最重要的一个环节就是反思,这样不断修正,为以后实验探究能力打好基础。
结束语
综上所述,高中生物课程体系是基于生命观念的,生命观念是生物学科核心素养的重要内容,也是树立学生正确价值观的基础。教师在教学中,要利用生物课程不同模块的教学内容,充分用好科学史资料,使学生形成完整的生物学科知识体系,发展学生综合能力,培养科学探究的兴趣和热情,学会科学探究的方法,全面提升学生生物学科核心素养,树立生命观念。
参考文献
[1]朱凤兰.基于生命观念的生物科学史教学策略分析[J].考试周刊.2021(70):115-117.
[2]刘光照. 基于核心素养的高中生物科学史教学策略探究[J].西南大学.2021(4).
[3]《普通高中生物课程标准(2022修订版)》  人民教育出版社  2022.06
[4]《普通高中教科书教师用书.生物学.必修一:分子与细胞》人民教育出版社 2019.7(2022.6重印)