科学史在初中生物教学中的探索

科学史在初中生物教学中的探索

王妍

青 岛市崂山区第五中学

摘要 中学生物科学史作为促进学科科学素养的重要载体和桥梁，承载着重要的知识和育人价值，有必要深度挖掘教科书中的科学史素材以促进学生科学素养的发展。生物科学史在教科书中的位置分为正文、正文中和正文后三处，并根据科学史出现的位置对教师的处理方式进行探索，正文以及正文中主要处理方式有作为知识点进行处理、作为导入新课或者结束授课的材料、作为获取生物学知识的桥梁；在正文后教师在设计课堂教学时，主要将其作为德育素材或者导入新课的材料。但是总体上教师主要采用纵向联系的方式，制约着对科学史价值的深入挖掘，基于此提出了横向使用方式，以更加有效和深入地促进学生生物核心素养的发展，同时对纵向延伸也做了探索以促使学生的探究具有再生长的可能。

关键词 科学史；初中生物；核心素养 ；使用建议

生物科学是一门研究生命现象和生命活动规律的科学，义务教育阶段的生物学课程，旨在让学生获得基础的生物学知识的同时，提高学生的生物核心素养，进而获得终身学习的能力。其中，生物科学史作为研究生物学知识的历史学科，从科学态度、科学精神、科学思维、科学方法等多个角度，展示了生物学的发展历程。学生通过学习科学史，可以掌握生物学概念、原理、规律等生物学知识，领悟科学研究中的科学思维、科学方法以及科学发展，有利于学生理解生物学本质，且对育人有着积极的促进作用，从而提升核心素养。

一、初中生物科学史在教学实践中常见的利用方式

王娜从科学史在教材中的位置这一角度，对义务教育阶段人教版中科学史呈现的位置与教学使用方式进行了分析。^[2]其研究方法为本研究提供了可借鉴的分析视角，因此本研究主要以初中生物人教版教材为参考进行科学史呈现位置的分析，并根据科学史出现的位置对教师的处理方式进行探索。人教版（2012版教材）中科学史的呈现位置，主要有正文、正文中和正文后三处。四册书共37处涉及科学史，^[3]其中正文和正文后出现的较多。正文共15处涉及科学史，比较详细地介绍只有5处，主要介绍生物实验和生物学说，其他10处以知识的形式提及，介绍得很简略。正文中的一些栏目有6处涉及科学史，5处科学史涉及实验，其中4处介绍的比较详细，其他的不做详细介绍。正文后共16处涉及科学史，只有6处介绍的比较简单，10处介绍的比较详细。从这一统计结果来看，生物教材中介绍实验的科学史大多介绍的比较详细，但是与真实的发现过程相比，还是简化了一些发现、实验的历程。

这37处的科学史，是教材中提及的情景素材，对这些素材的研究，选择和使用，将直接关系到生物学科育人目标的实现。如何有效地利用这些素材促进学生生物核心素养的发展，是一线教师一直在研究的问题。对于不同的科学史素材，教师的处理方法是不同的，这与教材的内容有关，与这一素材所处的位置也有一定的关系。

（一）在正文或者正文中出现的科学史

1.作为知识点进行处理

在正文和正文中出现的科学史素材，有一部分只是介绍初中阶段所涉及的生物学知识，这些科学史一般被老师当成知识点进行处理。例如，人教版七年级《生物》上册第121页，介绍了在显微镜的帮助下，科学家发现了植物叶片上的气孔，通过研究得出了植物通过这些气孔与外界进行气体交换的结论。在后续的研究中，科学家发现绿色植物进行光合作用时，会从外界吸收二氧化碳，并释放出氧气。这一史实，在具体的课堂教学中，一般是作为知识点，通过学生的自学掌握。

2.作为导入新课或者结束授课的材料

在正文和正文中出现的材料，有一部分是比较简单的史实记录。教师在处理这类材料的时候，多用作作为新授课的引入材料，以激发学生的学习兴趣和热情。有的教师也会用于课堂结束，提升课堂的人文内涵。例如，人教版七年级《生物》上册第36页，在“想一想，议一议”这一栏目中，介绍英国物理学家罗伯特·虎克研制显微镜，并利用显微镜发现了细胞这一史实。教师在教学实践中，通常把它作为导入新课的材料，以导入显微镜的学习。也有教师将其与施莱登和施旺的细胞学说融合，用作课堂小结。

3.作为获取生物学知识的桥梁

正文或者正文中比较详细的科学史，教师通常会重点关注，引导学生分析，并得出课堂所需要的结论。例如，人教版七年级《生物》上册第53页，在“资料分析”这一栏目中，介绍了克隆羊多莉的身世。这一材料，教师在教学实践中大多会引导学生进行分析，进而得出细胞核是细胞的控制中心，控制生物的发育和遗传这一结论。同理，还有巴斯德实验、米勒实验、转基因鼠的获得等相关科学史材料，教师也大多按照这种方式进行处理。其主要目的就是获取生物学知识，同时挖掘材料中蕴含的科学精神以及社会责任， 对学生进行适时的德育。

4.作为课程的引线来串联整节课

在教材正文出现的科学史中，有一部分科学史，详细介绍了某位科学家的著名实验或理论。教师在处理这些科学史的时候，常以它们为引线，贯穿课堂始终。如人教版八年级《生物》下册从第33页开始，详细介绍了孟德尔的豌豆杂交实验。不少教师采用重走探究之路的方式，对材料加以利用。学生作为观察者或者实验的参与者，分析孟德尔的实验，并得出相关的生物学观点。这是教师在教学实践中经常采用的方式。

（一）通过横向联系实现科学史促进深入教学

科学史的研究已经有些时日，教师对科学史的使用方式，已经把科学史本身的教育价值挖掘的比较深入了，对科学史本身价值的挖掘是一种纵向、深入的研究。但是科学史除了纵向的挖掘，还可以尝试进行横向的联系。所谓横向的联系，就是将科学史的史学价值、科学价值、爱国价值、以及科学指导价值等与生活实践、跨学科知识相结合，借鉴其探究的方式或者原理，进行深度、细致的探究，以提高学生的核心素养。

以人教版七年级上册第四章《绿色植物是生物圈中有机物的制作者》和第五章第一《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》为例，光合作用的发现和揭秘是众多科学家的探究成果，而其中六位的研究成果，可以直接揭示初中阶段有关光合作用的相关知识。教师在教学实践中，多让学生以光合作用的原料、产物、条件、场所为分类依据，对科学史进行梳理。学生通过这种纵向联系的方式获得基础知识，对学生的思维与素养的培养益处不大。如何将被动化为主动，教师在教学时可以尝试将科学史与实验创新相结合，与社会应用相关联，通过横向联系的方式，培养学生的科学思维，以提高学生的社会责任感与核心素养。

初中生物教材中涉及的科学史数量不少，尤其是在一线教师的补充下，科学史的内容更加的丰富。就单一科学史而言，对未来的展望，往往涉及的比较少。建议教师利用适当的时机，增设这一部分科学史的介绍，实现学生对科学史认识和探究的系统性、创新性，可生长性。

综上，生物科学史承载着非常重要知识与育人价值，对促进学生的生物核心素养发挥着重要的作用，需要教师在教学中有效和深入挖掘生物科学史。当前，教学中科学史素材主要源于教科书，教师对其使用方式受科学史的详略程度、呈现位置的影响，但是主要以纵向的使用方式为主，无法充分发挥其价值。因此，本文提出了横向使用方式，以更加有效和深入地促进学生生物核心素养的发展，同时对纵向延伸也做了探索以促使学生的探究具有再生长的可能。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011:2.

[2]王娜.学科核心素养下高中生物教材中科学史内容的比较研究[D].桂林：广西师范大学，2018.

[3]朱正威 ，赵占良.义务教育教科书生物学[M].北京：人民教育出版社，2013.

作者简介：

王妍（1983- ）, 女、本科学历，中学教师，现于崂山区第五中学任教，邮箱Lw8751059@163.com，联系电话13386480518