人民教育出版社生物室 譚永平
摘要：高中生物新課程實(shí)施過程中有不少成功的生物科學(xué)史教學(xué)的案例，也有一些值得關(guān)注的問題。如目標(biāo)單一、大材小用，拔高拓寬、加重負(fù)擔(dān)，材料粗放、教學(xué)吃力，理解偏頗、評(píng)論失當(dāng)?shù)牡葐栴}。要解決上述問題，需要我們從多個(gè)角度挖掘生物科學(xué)史的教育價(jià)值，立足教學(xué)現(xiàn)實(shí)去適度闡釋，區(qū)分教學(xué)中的生物科學(xué)史是課程內(nèi)容要素還是僅僅作為素材，從而做到既到位又不越位。
關(guān)鍵詞：高中生物；科學(xué)史；教學(xué)；問題；對(duì)策
生物科學(xué)史教育能夠使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法，感悟科學(xué)探究的精神，因此，高中生物新課程非常重視生物科學(xué)史教育！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡稱課標(biāo)）明確了要“重視生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”，在其內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中多處明確提出了生物科學(xué)史的具體教學(xué)要求。但是，在新課程實(shí)施過程中生物科學(xué)史教學(xué)仍然出現(xiàn)了一些問題和困惑，需要我們探尋原因，研究對(duì)策，以更好地促進(jìn)生物科學(xué)史教學(xué)。
●問題一：目標(biāo)單一、大材小用
【案例呈現(xiàn)】
案例1：在進(jìn)行《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的教學(xué)時(shí)，教師介紹了孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，但目的僅僅是為了把分離規(guī)律和自由組合規(guī)律講清楚，而沒有引導(dǎo)關(guān)注豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在邏輯和實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，讓學(xué)生理解孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)所蘊(yùn)藏的思想方法。
案例2：在進(jìn)行《細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性》一節(jié)“細(xì)胞學(xué)說的建立過程”這一內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，有教師在簡單地解釋細(xì)胞學(xué)說的三個(gè)要點(diǎn)后，以討論題引導(dǎo)學(xué)生閱讀細(xì)胞學(xué)說建立過程的資料，其目的也僅僅是由此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)胞的統(tǒng)一性，而沒有真正分析細(xì)胞學(xué)說的建立過程所蘊(yùn)含的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式，揭示科學(xué)的本質(zhì)。
【原因探析】
上述兩則案例雖然在教學(xué)中都利用了生物科學(xué)史，但是目標(biāo)定位在落實(shí)知識(shí)，科學(xué)史只是用于輔助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)，而沒有讓學(xué)生真正深入到科學(xué)史教育中，獲得方法和情感的體驗(yàn)。這種情況在課堂教學(xué)中具有一定的普遍性。有調(diào)查表明，教師對(duì)生物科學(xué)史的教育價(jià)值持肯定態(tài)度，但是多數(shù)教師是為了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)知識(shí)而引入科學(xué)史材料[1]。然而，生物科學(xué)史的教學(xué)有知識(shí)目標(biāo)但不限于知識(shí)又幾乎是業(yè)內(nèi)的共識(shí)。課標(biāo)指出：“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)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神。”近年來有關(guān)生物科學(xué)史教育的文章提出：教學(xué)中引入生物科學(xué)史能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其積極主動(dòng)地參與教學(xué)；展示知識(shí)發(fā)生的過程，幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)；展現(xiàn)科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；展示科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力；幫助學(xué)生理解科學(xué)研究的繼承性、永不終結(jié)性和科學(xué)的人文內(nèi)涵，幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)創(chuàng)新思維的重要性 [2][3][4][5]。那么，為什么教學(xué)實(shí)踐中還會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)過于單一的問題呢？
引起上述問題的原因，固然有考試評(píng)價(jià)指向的問題，也與部分教師對(duì)于如何深入挖掘生物科學(xué)史的教育價(jià)值認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)。“科學(xué)史是客觀真理發(fā)現(xiàn)的歷史、人的心智逐步征服自然的歷史。它描述漫長而無止境的為思想自由，為思想免于暴力、專橫、錯(cuò)誤和迷信而斗爭的歷史。”[6]由此看來，“科學(xué)史”是可以從歷史事實(shí)、知識(shí)形成、思想發(fā)展、精神自由等多個(gè)角度去解釋的。在面對(duì)生物科學(xué)史的素材時(shí)，我們往往習(xí)慣于從事實(shí)的歷史和知識(shí)形成的歷史這個(gè)角度去引述，卻疏于從思想與方法的歷史、社會(huì)的歷史這樣的角度去挖掘科學(xué)史教育價(jià)值。
【對(duì)策研究】
教學(xué)中，我們應(yīng)該引述生物科學(xué)史的事實(shí)和知識(shí)形成過程，但又不滿足于僅僅轉(zhuǎn)述事實(shí)和講解知識(shí)，而是對(duì)這些事實(shí)再做分析或解釋，從中提煉出科學(xué)家所用的研究方法，挖掘出其中所蘊(yùn)含的思維品質(zhì)、思想觀念，從而基于事實(shí)但又不局限于事實(shí)。這樣的課堂，就既有歷史事實(shí)，又不局限于介紹事實(shí)，而是從事實(shí)中挖掘思想和精神營養(yǎng)；它能說明生物學(xué)知識(shí)，但不以知識(shí)為唯一目標(biāo)，而是在促進(jìn)知識(shí)理解的同時(shí)，讓學(xué)生因讀科學(xué)史而深刻、明智。例如，在案例1中對(duì)孟德爾的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，在用來促進(jìn)知識(shí)理解的同時(shí)，還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注以下幾點(diǎn)：孟德爾選擇了合適的實(shí)驗(yàn)材料，引進(jìn)了數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法，提出了天才的假設(shè)，進(jìn)行嚴(yán)密的演繹以及巧妙進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推論，這些科學(xué)方法的運(yùn)用是他獲得成功的重要影響因素；同時(shí)，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注意，孟德爾的潛心探索(8年耕耘)、扎實(shí)實(shí)踐在他獲得成功中也起到了重要作用。
在案例2“細(xì)胞學(xué)說建立過程”這一科學(xué)史教學(xué)中，要用好教科書中的資料，尤其注意資料中幾個(gè)小標(biāo)題所傳達(dá)的關(guān)于科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式的信息，并給學(xué)生足夠的時(shí)間討論資料分析后的幾個(gè)問題，然后，總結(jié)在細(xì)胞學(xué)說建立過程中，科學(xué)與技術(shù)、理論思維與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，理解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的模式，揭示這一歷史過程所蘊(yùn)含的科學(xué)的本質(zhì)。
因此，進(jìn)行科學(xué)史教學(xué)時(shí)，不僅要關(guān)注和確定知識(shí)目標(biāo)，同時(shí)也應(yīng)該深入分析確定過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀方面的目標(biāo)，只有目標(biāo)明確且全面，才能在教科學(xué)史教學(xué)過程中不僅幫助學(xué)生掌握知識(shí)，還能讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)方法，感悟科學(xué)研究的歷程。
●問題二：拔高拓寬、加重負(fù)擔(dān)
【案例呈現(xiàn)】
在《DNA的復(fù)制》這一節(jié)，關(guān)于“DNA半保留復(fù)制的證據(jù)”這部分內(nèi)容，有這樣一個(gè)教學(xué)案例：在學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于DNA如何進(jìn)行復(fù)制的猜測后，教師提出：那我現(xiàn)在給你一些實(shí)驗(yàn)材料，你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下你的假設(shè)到底哪種正確，實(shí)驗(yàn)材料有：含14N的DNA的大腸桿菌若干、含15N的DNA的大腸桿菌若干……隨后出現(xiàn)的教學(xué)情境是學(xué)生一片茫然，不知所措。
【原因探析】
從學(xué)生的反應(yīng)可見，讓學(xué)生設(shè)計(jì)這樣復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)脫離了學(xué)生的實(shí)際。教材安排這部分內(nèi)容已明確其屬于“選學(xué)”，有關(guān)內(nèi)容不要求學(xué)生記住，更不要求學(xué)生應(yīng)用。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，其教學(xué)要求的層次定位是“應(yīng)用”，這顯然超出“選學(xué)”甚遠(yuǎn)，屬于過度拔高教學(xué)要求的做法。
與上述過度拔高教學(xué)要求類似的，教學(xué)中還有一種面面俱到、過度拓寬教學(xué)要求的做法。其典型做法是：教科書課文中出現(xiàn)的生物科學(xué)史內(nèi)容，教師因擔(dān)心其中的歷史事實(shí)會(huì)考到而不敢絲毫大意，每個(gè)事件都要細(xì)細(xì)講解而不敢遺漏。在這樣的課上，由于面面俱到，教師教得累，學(xué)生學(xué)得累，不必要地加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
【對(duì)策研究】
教學(xué)中，對(duì)生物科學(xué)史素材的應(yīng)用，既需要到位，但又不可越位而過度拔高和拓寬。因此，要適當(dāng)定位，就要分析具體的生物科學(xué)史內(nèi)容其合理的教學(xué)要求是什么。
某個(gè)具體的生物科學(xué)史的歷史事實(shí)，可能是課程的內(nèi)容要素，也可能僅僅是教學(xué)素材。教學(xué)時(shí)這兩類情況的教學(xué)要求不同，重點(diǎn)也不一樣。前者的歷史事實(shí)既是手段也是目標(biāo)，要讓學(xué)生能夠概述其歷程，并由此達(dá)成對(duì)知識(shí)的理解、科學(xué)方法的領(lǐng)悟、科學(xué)精神的提升。后者的歷史事實(shí)不要求學(xué)生記住，而是作為“腳手架”，以增進(jìn)學(xué)生對(duì)結(jié)論性知識(shí)的理解，促成對(duì)科學(xué)的本質(zhì)的理解。怎樣判斷某一生物科學(xué)史材料是作為教學(xué)素材還是作為課程內(nèi)容要素？判斷依據(jù)是課標(biāo)中具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是否有明確的要求。例如在高中生物教材中作為課程內(nèi)容要素的科學(xué)史有：細(xì)胞學(xué)說的建立過程、人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程、植物生長素的發(fā)現(xiàn)等。而僅僅作為素材的科學(xué)史有：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程、促胰液素的發(fā)現(xiàn)、穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展等。
●問題三：材料粗放、教學(xué)吃力
【現(xiàn)象點(diǎn)擊】
教師在教科書所提供的生物科學(xué)史材料之外又做了較多的擴(kuò)展，課堂上用PPT一屏一屏地展示歷史上科學(xué)家如何進(jìn)行研究，對(duì)背景、材料、方法、結(jié)果、結(jié)論作詳細(xì)、具體的介紹；學(xué)生則忙于閱讀，接受諸多人名、年代、研究事實(shí)的信息轟炸，卻沒有時(shí)間深入思考。這樣的課堂里，由于素材補(bǔ)充過多，教學(xué)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而結(jié)果卻是師生迷失于歷史瑣碎事實(shí)的泥潭。