第六节 科学史策略

一、科学史教学策略

1、科学史的含义和价值

科学史：指的是科学发生发展的历史，包括科学知识的发展、科学方法的演进以及科学家的科学精神。

科学史的教育价值：促进学生对科学本质的理解、帮助学生深刻的理解知识、引导掌握科学研究方法、形成科学精神和科学态度、增加教学的趣味性。

2、科学史融入生物学课堂的原则

我们了解了科学史的含义及教育价值，那么将科学史融入生物学课堂要遵循什么原则呢？结合科学史的特点和教学需求，我们总结了以下三条（PPT 展示）：少而精原则；循序渐进原则；价值优先原则。

（1）“少而精”原则：在高中教学中要用科学史进行教学，我们知

道每个知识点涉及到的科学知识都是个发现过程，都会有一段科学史，那么你是不是都拿来用呢？是不是都需要在课堂上呈现呢？如果这样上课，你这节课就不能称为高中的生物课而成了大学的《生命科学史》这门课了，我们的教学重点是不一样的，所以我们要有选择的应用科学史进行教学。

例如:在《光合作用的探究历程》这部分科学史，我们在进行教学时侧重于萨克斯、鲁宾和卡门以及卡尔文的实验进行问题串设置，层层深入引导学生理解光合作用反应物和产物的发现过程。并通过科学史的学习能归纳出光合作用的化学反应式。而教材中提到的普利斯特利、英格豪斯以及梅耶的相关实验相对容易理解，可让学生通过自学知道光合作用最初的发现过程。也就是说，课堂上所提供的科学史材料要精炼，并有内在的线索贯穿，所提的问问要环环相扣、层层深入，以还原知识的形成过程，促进学生对相关知识的理解和对科学方法的掌握。

（2）“循序渐进”原则：科学史内容的选编，应遵循循序渐进的原则，从初中到高中有不同的要求，逐步深入循序渐进。也就是说，我们整节课的历史史料的呈现是一定要有个逻辑结构的，这个逻辑的结构一定是要符合学生学情的，或者说我们这在这一节课要呈现的知识的内在逻辑性应该是保持一致的。我们要根据教学目标的不同在合适的时间合适呈现合适的史料。另外，除了刚才提到的循序渐进的这一点之外，还

有一点就是我们在初中和高中两个学段我们所要呈现的史料，或者是我们采用这种教学方式所要达到的知识层次是不一样的。我们知道，初中的生物学在利用生命科学史进行教学时，有一个非常重要的目的就激发学生的学习兴趣。如果你想通过史料让学生像高中生一样加入很多他自己的思维、判断、评价等这种活动的话是非常困难的。

例如：讲《孟德尔遗传定律》的时候，在初中生物学课堂上讲比如说：遗传定律这一部分的时候，你讲到当时孟德尔种植豌豆，并利用统计学原理得出在子二代性状分离比为：3:1，这时你就讲不下去了，因为已经超出了学生的认知范围。所以这一点是非常重要的，我们在初中生物学课堂上讲科学史，故事性要强以便引起学生兴趣，你可以强调孟德尔的发现过程，弘扬科学家坚持不懈的探索精神以达到情感态度价值观目标。

（3）价值优先原则：科学史内容的选取应遵循价值优先原则，选取那些具有较高教育价值、能给学生多方面启迪的内容。例如，人教版《义务教育课程标准实验教科书•生物学》八年级下册中有一个案例可供借鉴，教材以转基因鼠的史实展示了生物科学技术发展的前沿动态，具有强烈的时代感；而采用经典的孟德尔豌豆杂交实验的史料，则能使学生从科学方法、科学精神以及科学态度等多方面获得启迪。此外，即使有些科学发现是错误的也不代表它毫无价值，很多发现都是在失败的基础上不断改进而最终取得了成功，当教师想培养学生坚持不懈的精神或者严谨治学的精神时也可以选用。

因此，科学史内容应根据一定的目的进行选取，选取那些具有较高教育价值、能给学生多方面启迪的内容，避免为讲科学史而讲科学史。

3、科学史融入生物学课堂应注意的问题

（1）对科学史上的错误理论应给予理性的评价。

在教学中，对于科学史上正确的理论和假说，教师不惜赞美之词，但对于现在看来是错误的理论或已被证伪的假说，则以“已被证明是错误的”一笔带过，甚至把它看作是真理发现路上的绊脚石而被批判。例如：在细胞膜结构的探索历程中，1959 年罗伯特森在电子显微镜下看到了细胞膜有暗—亮—暗的三层结构，由此提出了生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，并把生物膜描述为静态的结构。如果只是简单说这是个错误的结论就一笔带过，或者说罗伯特森阻碍了科学的进程显然是不合理的。许多科学发现都是在前人发现的基础上，经历否定—肯定—否定—再肯定的过程才得出正确结论，这就启发我们要用辩证的思想、宽容的胸怀，理性地看待科学史上的错误理论。科学探索，无论是成功的还是失败的，都能对人类的进步产生重要的影响；此外，科学在不同的时代有不同的理解。

（2）不能妄自将科学家描述成道德品质的典范、完美无缺的神人。

正如有些学者指出的，“多数科学家固然有不少高尚的品行，但是他们也是人而不是神，既有人性的光辉与伟大，也有人性的弱点与失误”；科学家也会有错误的理论或观点。因此，在生物学课堂上对科学家描述要客观，要让学生认识到：科学家不是神，学生才有可能走近他；科学家是人，学生才可能以后成为科学家。此外充分利用著名科学家有关发现的错误，可以培养学生敢于质疑权威的气魄和敢于创新求异的思维品质。

（3）不能将科学的发现过于简化，而要客观叙述科学发展的艰难曲折过程。

如果将科学发现描述成一个很偶然的、很轻松的工作，这样不仅不符合科学发展的实际，也给学生留下了科学发现来得很容易的错误印象。如某中学生物教材中关于摩尔根发现白眼果蝇的叙述：“于是，从 1909年开始，摩尔根开始潜心研究果蝇的遗传行为。一天，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇。”将摩尔根发现白眼果蝇的过程以“偶然”一词简单带过，无疑传递给学生一种假象，误以为科学是一帆风顺的事业，不利于培养学生百折不挠的求知精神和坚忍不拔的意志。这就告诉我们，科学史运用于生物学课堂的过程中，不能将科学的发现过于简化，而要客观叙述科学发展的艰难曲折过程。

（4）利用科学史以达到多种教学目的。

不能把科学史作为我们教学的一个材料或者是一种补充。正如一些学者所尖锐指出:“虽然在我国的基础科学教育中教科书也融入了少量科学史，教师在教授科学时也插讲一些科学史中的故事，但如此做的主要目的是为了给科学知识裹上一层“糖衣”以提高学生的学习兴趣，而不是为了让学生更好地理解科学的形成过程”。科学史融入生物学课堂的目的，不能仅仅是为了提高学生的学习兴趣或片面地“为学习而学习”甚至“为考试而学习”，其关键的目的在于使学生通过对科学探索的艰难曲折过程的学习，能够领悟科学家的思维方式，把握科学的本质和科学研究的方法，并学习科学家献身科学的精神等。

（5）选取的科学史素材要兼顾教学目标的要求。

科学史有助于学生理解科学知识，但要根据教学目标的要求，对相关史料进行适当的整理，突出其主题和关键事件，使精心选择的科学史内容便于讲清重点，突破难点。这也是我们选择科学史教学时要少而精的一个原因。

（6）科学史有多样的呈现方式。

科学史的呈现有几种不同的形式，这和我们阅读的文献分层次有相似之处，就是有第一手的资料，有第二手和第三手的资料。第一手的资料一般就是科学家研究时的记录，相当于是我们做实验时的实验记录本；第二手的资料是什么呢？也就是科学史学家们写的科学史传记等，这之类的称之为第二手资料；还有就是第三手资料，是我们可以直接用于教学的，是经过老师选取后再加工的史料。我们对于这些史料的选择应用时，一定要慎重，因为不同版本的科学史以及一些综合性的科学史（包括物理、化学、生物、数学的，放在一本书上写）的表述是不一样的，他们对事件的陈述是有差别的。如果你发现有这种差别而你又是不确定

的，那么在课堂上能随便给学生乱讲，要秉承科学性原则，我们讲出来的东西一定要是客观的、科学的。

    4、科学史教学设计的一般模式

 

5、科学史教学策略实施的评价

（1）评价原则：针对性、真实性、启发性、整体性、 趣味性。

（2）评价内容：知识建构、方法技能情感体验、科学素养。

（3）评价方法：课堂观察评价法、活动表现评价法、纸笔测验评法。

6、科学史教学策略实施的影响因素

（1）学生：已有知识、生活经历、认知特点……

（2）教师：语言魅力、知识储备、课堂驾驭能力……

（3）科学史料： 内容精炼、呈现的时机、呈现的顺序……