人教版高中生物学教材中生物科学史内容的呈现特点

2017-02-18 07:01
生物学教学 2017年9期
关键词:科学史科学知识科学家

刘 红

(甘肃省礼县实验中学 742200)

生物科学史是生物科学发生和发展的历史,揭示了生物科学理论的发展是一个动态过程。教材编写者按照课程标准实施建议中“注重生物科学史的学习”这一基本要求,精选了符合学生发展需求和认知水平的科学史内容,尽力帮助学生理解科学的本质和科学研究的基本方法,学习科学家献身科学的精神,以进一步提高学生的生物科学素养,满足学生未来多样化发展的需求。

1 人教版教材中科学史内容呈现的特点

1.1 形式多样,不拘一格 教材在呈现科学史的内容时,形式不拘一格。这种呈现形式既注重突出基本知识,又体现了知识的形成过程;学生既能学到科学知识,又可以掌握科学方法。在不同的模块中,生物科学史的呈现形式也略有差异。其中,在《分子与细胞》模块中,更多的科学史内容以资料分析、科学家的故事、科学史话等形式呈现,更有利于激发学生学习生物学的兴趣;《遗传与进化》模块由于知识的内在逻辑较强,所以更多的科学史内容直接在正文中呈现。另外,在三个模块中,科学史所包含的科学方法也各有侧重,呈现出螺旋式上升的趋势。其中,《分子与细胞》侧重观察和实证的方法,《遗传与进化》侧重假说演绎的方法,《稳态与环境》侧重系统分析的方法。这种呈现形式充分考虑到了学生的认知水平和接受能力,更有利于学生的学习。

1.2 削枝强干,强化脉络 教材在组织科学史内容时大胆取舍、削枝强干,尽量呈现某一探索过程中的重大事件,从而形成了清晰的编排脉络。例如,在《遗传与进化》这一模块中,编者按照基因的发现、对基因的认识、再到对基因的改造这一发展过程组织教材内容。再如与酶有关的生物科学史内容,按照人类发现酶、提取酶、定义酶的编写思路,再现了科学家对酶本质的认识不断深入的过程。这种削枝强干的内容组织,便于学生从整体上进行把握。

1.3 访谈代序,切入主题 教材的三个必修模块都以“科学家访谈”代序,这是对多年来传统教科书绪论(前沿)的突破。例如,必修一的“科学家访谈”是编者亲自访问了我国著名生物化学家、中国科学院院士介绍邹承鲁写成的。访谈围绕我国率先人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素的过程展开,介绍科学家的勇气和创新,团队合作和锲而不舍的科学精神,为祖国争光、为人类多做贡献的崇高志向。这些科学史内容承载着真实的科学事件的背景和科学家的鲜明个性,是陶冶学生的科学情操、对学生进行科学精神教育的宝贵素材。

1.4 紧盯前沿,与时俱进 与以往的高中教材相比,本套教材中明显增添了许多既能够体现时代特色、紧跟科技前沿,又符合学生发展需求和认识水平的科学史内容:如国际人类蛋白质组计划、通道蛋白研究、生物信息学的发展等科学史内容。这些内容的引入,使得学科体系显得相对开放,反映了时代的特点和生物科学的进步,能使学生及时了解生物科学的发展方向和趋势,有利于拓展学生的视野。

1.5 突出重点,兼顾本土 教材在把生命科学发展过程中的典型事例、演变过程放在首位的基础上,还能够兼顾本土生物科学家及相关的科学事件,如以小资料的形式介绍我国云南澄江发现的“寒武纪大爆发”事件的科学证据,以科学家的故事的形式介绍我国著名生态学家马世骏,以与生物学有关的职业的形式介绍袁隆平的杂交水稻等,这样就能够在一定程度上避免学生在学习时产生本土在生命科学方面没有取得任何成就的错觉,从而导致学生出现对国外生物科学家盲目崇拜的错误倾向。

1.6 时间为序,注重逻辑 以往的高中教材更多地考虑到了知识的难度,相对忽视了知识间存在的内在逻辑,如把“减数分裂”放在“孟德尔遗传规律”之前,把“激素调节” 置于“神经调节”之前,这样会使学生在潜意识中认为这就是历史发展的脉络,对学生认知结构的深化、思维方式的形成、探究能力和科学精神的养成都会造成影响。而当前教材已经注意到了这一点,将章节安排顺序进行了合理的调整。

1.7 穿插安排,灵活多样 以前的生物学教材中科学史的出现位置较为单一,多在正文中和章末。但在新课标教材中,这一状况已被彻底打破,科学史的呈现位置呈现出多元化,有的置于章前,如三个必修模块中的“科学家访谈”;有的位于章末,如“通道蛋白的研究”;有的穿插在正文中,如“光合作用的探究历程”;有的出现在各个栏目中,如“促胰液素的发现”;有的篇幅较长,如“细胞学说建立的过程”和“DNA双螺旋结构模型的构建”;有的寥寥数语,如“叶绿体的发现”;有的作为习题的背景材料,启迪学生思维,如“细胞核功能的研究”;有的作为提供给学生活动的素材,引导学生进行探究,如“细胞大小与物质运输关系模型的构建”。这一系列的改进使得教材中的科学史内容活泼、饱满,也便于师生在教学和学习中有效选择。

2 生物科学史内容对教学的启示

2.1 关注重大事件,也不能忽视失败经历 由于受教材篇幅的限制,教材中出现的生物科学史的内容都是一些重大事件和成功的事件。实际上,失败的研究在科学发展史上自有其意义,这就需要教师在教学中适当补充教材外的生物科学史内容,还科学发展以本来面目,使学生体验到科学家在科学探索中走过的艰难历程,进而帮助学生认识到科学不是一帆风顺的事业,促进学生更好地理解科学事业。同时,也有助于学生理解在学习的道路上也需要脚踏实地。

2.2 充实科学知识,丰富发展过程 在与科学知识有关的内容中,对科学知识的丰富和背景性知识的内容很多,而与对科学知识发展性的强调很少。而科学的发展会随着历史的车轮逐步推进,从肤浅的认识到深刻的理解、从错误的假象到科学的真相,所有的科学观念都可能不是最终的真理,在未来可能有或大或小的改变。

所以,教师在教学时要适当地增添能体现生物科学发展性有关的科学史内容,以弥补教材在这方面的不足。

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