生命科學(xué)學(xué)術(shù)論文(2)
生命科學(xué)學(xué)術(shù)論文
生命科學(xué)學(xué)術(shù)論文篇二
高中生命科學(xué)史的人文教育
【摘 要】隨著高中生物新課改的實(shí)施，人文價(jià)值取向等相關(guān)教育逐步滲入到新版教材中。其中生命科學(xué)史與生物教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，更是激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)的樂趣，讓他們親身感悟生物學(xué)的探究過程，這對于提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)乃至科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)都有積極的教育意義。
【關(guān)鍵詞】生命科學(xué)史 科學(xué)素養(yǎng) 人文價(jià)值
【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)25-0143-02
生命科學(xué)史揭示了科學(xué)家們思考和解決生物學(xué)問題的思想歷程，其中記載著科學(xué)家的生平事跡和探究過程，呈現(xiàn)了科學(xué)家們的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀。如果能把它們滲透到生物教學(xué)中，對于培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)都具有積極的教育意義。
近年來，生命科學(xué)史的教育價(jià)值越來越被肯定，新課標(biāo)教材的編寫也注重了科學(xué)史的運(yùn)用。人教版高中生物學(xué)新教材必修模塊中的科學(xué)史素材有20多處，這些材料在教材多處都有出現(xiàn)(如科學(xué)家訪談、科學(xué)史話、科學(xué)家的故事、科學(xué)前沿、資料分析或章節(jié)的正文等)，其數(shù)量和詳細(xì)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往教材。為此，本人就人教版《必修1・分子與細(xì)胞》《必修2・遺傳與進(jìn)化》《必修3・穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》3個(gè)必修模塊為例，對其中體現(xiàn)科學(xué)史人文教育的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并試圖在生物教學(xué)中能有效地將科學(xué)史教育融入其中，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)正確的人文價(jià)值取向和良好的科學(xué)素養(yǎng)。
一 生命科學(xué)史教育的意義
生命科學(xué)史是一門反映生物科學(xué)進(jìn)程的人文科學(xué)，有助于學(xué)生在認(rèn)識上跨越自然科學(xué)與人文科學(xué)的鴻溝，是高中生物教學(xué)中一項(xiàng)寶貴的教學(xué)資源。生命科學(xué)史教育對于實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)理念具有重要的意義，生命科學(xué)史既包括科學(xué)家對生命現(xiàn)象的研究過程，也包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的科學(xué)觀點(diǎn)和態(tài)度;既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變，又包括生命科學(xué)與各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系和對社會的影響。
1.生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)
生命科學(xué)史揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)，同時(shí)闡述了每個(gè)觀點(diǎn)產(chǎn)生與發(fā)展的科學(xué)過程。如20世紀(jì)初，薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學(xué)及19世紀(jì)末在染色體的變化、體細(xì)胞與生殖細(xì)胞的分裂等方面的成果上，提出了染色體學(xué)說，即孟德爾所說的遺傳因子可能就在染色體上。但是當(dāng)時(shí)沒有足夠的證據(jù)證明他們的觀點(diǎn)。直到1910年，摩爾根利用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，控制果蠅眼色的基因位于性染色體上，才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”的形成過程可以看到科學(xué)觀點(diǎn)產(chǎn)生的歷程。
2.生命科學(xué)史揭示了人們思考和解決生物學(xué)問題的思想歷程
生命科學(xué)史是一部思想史，它揭示了人們思考和解決生物學(xué)問題的思想歷程。但是這些思想受到了當(dāng)時(shí)文化背景和科學(xué)技術(shù)水平的制約。生物學(xué)新知識的產(chǎn)生，首先都需要從思想方法上有所突破。例如，“物種是演變的”這一思想的確立就是對“物種是不變的”思想的一個(gè)突破。人類對生命個(gè)體發(fā)育的探究歷程也體現(xiàn)了思想方法上的創(chuàng)新。這些事實(shí)反映了當(dāng)時(shí)的思想氛圍并影響著人們對事物的認(rèn)識，科學(xué)家的思想以及思想轉(zhuǎn)變與他們從事的科學(xué)探究是密切相關(guān)的。這對學(xué)生形成正確的思想認(rèn)識具有積極的教育意義。
3.生命科學(xué)史教育能培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)價(jià)值觀
“雜交水稻之父”袁隆平院士的事跡被廣為傳頌，從而使學(xué)生感受到堅(jiān)持不懈的重要性;遺傳學(xué)奠基人孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律，創(chuàng)立了遺傳學(xué)。然而遺憾的是，這一偉大的理論被埋沒了30多年才為世人所知曉。這個(gè)例子從反面讓學(xué)生深刻體會到科學(xué)之路并不是一帆風(fēng)順的，而是充滿了艱辛與挫折，要想獲得成功，就必須樹立正確的科學(xué)價(jià)值觀，勇于面對挫折和失敗，培養(yǎng)對科學(xué)百折不撓、堅(jiān)持不懈的意志和品質(zhì)。
二 對人教版必修模塊科學(xué)史人文教育內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)
經(jīng)過深入細(xì)致的挖掘，高中生物人教版《必修1・分子與細(xì)胞》中，共有5個(gè)章節(jié)插入了科學(xué)史人文教育，篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科學(xué)前沿”“科學(xué)史話”和“資料分析”等欄目中，涉及科學(xué)家們不為人知的科研歷程和一些與教材知識點(diǎn)有關(guān)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展。既有自然科學(xué)學(xué)說觀點(diǎn)的產(chǎn)生過程，又能體現(xiàn)科學(xué)家們堅(jiān)持創(chuàng)新的人文精神。這不僅使學(xué)生對高中生物學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，也為接下來的人文科學(xué)學(xué)習(xí)做了鋪墊。
在《必修2・遺傳與進(jìn)化》、《必修3・穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》兩本教材中，涉及的生命科學(xué)史人文教育的具體內(nèi)容主要集中在課本正文以及“科學(xué)家訪談”欄目中，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)了第一冊的細(xì)胞學(xué)知識后，學(xué)生們對高中生物學(xué)的認(rèn)識有了一個(gè)基本的框架和一定的基礎(chǔ)，因此在必修2和必修3教材的正文中，學(xué)生們可以一邊閱讀知識點(diǎn)，一邊滲透科學(xué)史人文教育，充分了解遺傳、進(jìn)化、生態(tài)等領(lǐng)域的重要科學(xué)觀點(diǎn)的產(chǎn)生過程以及孟德爾、摩爾根、沃森、克里克等生物科學(xué)家們的艱辛歷程。更值得一提的是，學(xué)生們應(yīng)當(dāng)從《必修3・環(huán)境與生態(tài)》的學(xué)習(xí)過程中聯(lián)想到我們國家一直所倡導(dǎo)的“可持續(xù)發(fā)展”政策，明白保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是造福子孫后代。
三 生命科學(xué)史教育在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用
新一輪的高中生物新課程改革的主要目標(biāo)是進(jìn)一步提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，生命科學(xué)史中蘊(yùn)涵的教育價(jià)值對于實(shí)現(xiàn)這樣的課程目標(biāo)具有積極的意義。因此，將科學(xué)史教育恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用于生物教學(xué)中，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有很大的促進(jìn)作用。
1.結(jié)合生命科學(xué)史，進(jìn)行科學(xué)方法的教育
在必修2中有這樣一個(gè)例子：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)堪稱現(xiàn)代生物學(xué)史上一項(xiàng)劃時(shí)代的杰出成就，因?yàn)樗讶藗儗ι飳W(xué)的研究視野從細(xì)胞水平推向了分子水平，并為分子生物學(xué)的創(chuàng)立奠定了重要基礎(chǔ)。在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)中做出了重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家有四位：弗郎西絲・克里克、詹姆斯・沃森、莫里斯・威爾金絲、羅薩琳・富蘭克林。然而在這四位科學(xué)家中，只有沃森畢業(yè)于生物學(xué)專業(yè)，克里克和威爾金絲均畢業(yè)于物理專業(yè)，而富蘭克林所學(xué)專業(yè)為化學(xué)。在此之前，有許多著名的生物學(xué)家研究過這一課題，但都沒有取得突破性的進(jìn)展，而在研究DNA方面知識最欠缺的沃森和克里克為什么最終能取得如此巨大的成功呢?學(xué)生自然會有疑問。這四位科學(xué)家在大學(xué)學(xué)的是不同的專業(yè)，具有不同的知識背景，然而正是這一特點(diǎn)幫助他們走向了成功，沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA X射線衍射圖譜的有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，著手建立DNA分子模型，其間也屢屢失敗，后來在查哥夫?qū)嶒?yàn)的啟發(fā)下，解決了“堿基配對”的問題，經(jīng)過反復(fù)討論，終于在1953年初提出了DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，他們把這個(gè)用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較發(fā)現(xiàn)二者完全相符。這是科學(xué)史上由于學(xué)科交叉而產(chǎn)生的一次重大的科研成果。這幾位科學(xué)家結(jié)合了生物學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等不同學(xué)科進(jìn)行綜合研究，并創(chuàng)造性地運(yùn)用了模型構(gòu)建的方法，把復(fù)雜的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為簡單易懂的實(shí)物模型。這一巨大的研究成果使學(xué)生對科學(xué)方法的運(yùn)用有了深刻的體會：生命科學(xué)需要利用其他學(xué)科中的思想和研究手段;同樣，其他科學(xué)也在吸收生物學(xué)的靈感。任何一門學(xué)科都不是獨(dú)立的，而是相互滲透、相互影響、共同發(fā)展的。
2.通過科學(xué)史教育培養(yǎng)學(xué)生的人文價(jià)值
從整個(gè)必修模塊來看，在科學(xué)史這一方面，該套教材隱含著生命科學(xué)史所具有的“追求韌性品質(zhì)、創(chuàng)新精神、堅(jiān)持不懈、求實(shí)、合作、交流、責(zé)任感”等人文素養(yǎng)內(nèi)容。其中，創(chuàng)新這一思想所占的比例很大，這與中國追求培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方針有密切的關(guān)系。在學(xué)習(xí)生物學(xué)知識中，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生有意無意地感受到這些史實(shí)人文素材當(dāng)中的人文思想。具體來說，“探索生物大分子的奧秘――與鄒承魯院士的一席談”這則人文素材中，鄒承魯院士告訴大家，做課題需要很大的勇氣和創(chuàng)新思維，同時(shí)，他做學(xué)問的基本原則是：努力追求科學(xué)真理，跟蹤最新發(fā)展前沿。并且材料中也出現(xiàn)了“做研究需要鍥而不舍，永不自滿，為祖國做貢獻(xiàn)，辦老實(shí)事，說老實(shí)話，做老實(shí)人”等體現(xiàn)求實(shí)、合作交流、責(zé)任等人文思想情感。這些科學(xué)史教育素材對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神及人文價(jià)值取向都有很大的積極意義。
生物學(xué)是一門博大精深、具有豐富歷史的自然科學(xué)，與傳統(tǒng)的數(shù)理化等課程相比，既包含了復(fù)雜深邃的科學(xué)知識，同時(shí)又具有豐厚的人文底蘊(yùn)。學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生沿著科學(xué)家探索生物世界的道路，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的精神。這對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文價(jià)值觀具有重要的意義。教師不僅要注重學(xué)生們科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，更要注重他們科學(xué)素養(yǎng)的提高，以史為鑒，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力、識別能力、探索精神以及堅(jiān)韌不拔、鍥而不舍的優(yōu)秀品質(zhì)，使學(xué)生能成為勇于創(chuàng)新、開拓進(jìn)取的有用之才。
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