【原因探析】
科學史教學不是求多求全,而是求精。有些教師認為新課改既然要求教師要學會用教材教,要積極開發(fā)課程資源,因此就認為多補充一些課外教學資源就會有助于教學的提升。于是很多教師就很認真的查資料,課堂上盡可能的給學生多呈現(xiàn)資料,或是干脆替換教材中的科學史資料。而教師在選材時又沒有考慮所選資料的價值、意義等教育因素,簡單的資料累積只會加重學生的學習負擔,還不能很好的讓學生得到科學方法的熏陶和科學思維的訓練。
【對策研究】
教師在課堂上展示給學生的,應該是從眾多史料中精選出的必要的、易于理解的,且有主線貫穿的歷史資料,因為在課堂上有限的時間內(nèi),使用概括性的、簡明扼要的材料往往更為有效。換言之,課堂里出現(xiàn)的科學史材料,應該是先行者加工過的材料,而不是原始的歷史事件。教科書在介紹生物科學史時已經(jīng)做了精加工,教師要補充史料,應該在理解教科書的基礎(chǔ)上作必要的擴展,而不是熱衷于歷史事實素材的量的擴張。
比較成功的生物科學史教學的案例,其共性是:教師提供的科學史材料精煉、有內(nèi)在的線索貫穿,所提問題環(huán)環(huán)相扣、層層深入,還原了知識的形成過程、促進知識的理解或科學方法的掌握;學生學習過程中,有資料的閱讀,有挑戰(zhàn)性問題引領(lǐng),學生既理解了知識,又提升了科學思維和科學方法,還體驗了科學的開放性,提升了科學精神。例如,生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,從1895年歐文頓研究植物細胞膜通透性實驗開始,到1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型,近80年的時間里有多位科學家做了很多復雜的探索工作。研究過程中,假說被一次又一次提出又一再修正,最終流動鑲嵌模型得到普遍認可。
●問題四: 理解偏頗、評論失當
【案例呈現(xiàn)】
在“光合作用的探究歷程”的教學過程中,在講到海爾蒙特實驗時,有教師提出:“從實驗設計的原則來看,海爾蒙特的實驗結(jié)論是否完全正確?”然后展開討論,最后,師生一起總結(jié)出:“海爾蒙特的實驗設計不符合單一變量原則”,“應該設計單一變量實驗確定水、礦物質(zhì)、空氣在植物生長中的作用”。
【原因探析】
對科學家的實驗進行恰當?shù)脑u述,確實有益于培養(yǎng)學生的批判性思維和實驗設計能力,但是,本案例中的質(zhì)疑本身卻值得質(zhì)疑:其一,很難設置單一變量實驗分別研究空氣、水和礦物質(zhì)在植物生長中的作用;其二,這個實驗是一個析因?qū)嶒,不一定遵循單一變量原則。
【對策研究】
歷史是客觀的,但是,對歷史的理解卻可能是主觀的。因此,我們在評述歷史時,要用歷史的眼光,全方位理解歷史,在理解的基礎(chǔ)上對歷史上科學家的工作作恰當評述。評述時,我們應該對歷史持有“溫情與敬意”的情感[7]。
筆者認為,對于生物科學史上一些科學家認識的局限性,在教學中不一定都要著眼于對此進行“批判行思維”,而是可以更注意著眼于以下兩個方面來挖掘其教育價值。其一,學生看到歷史上科學家認識的局限性,可以認識到早期的科學家在解釋自然現(xiàn)象時與他們一樣有類似的前概念,從而增強他們概念轉(zhuǎn)變的積極性與動機[8]。其二,引導學生認識科學的開放性,從而深刻地理解科學的本質(zhì)。
生物科學史中沉淀了眾多科學家對生命世界探索的精彩片段。良好的生物科學史的教學,應該是從中選擇了恰當?shù)牟牧希\用了恰當?shù)氖侄,達到了最佳教學效果,讓學生似乎身臨其境從而獲得眾多啟示的教學。托克維爾曾說:“當過去不再照亮未來時,人心將在黑暗中徘徊。”那么,在中學生物課堂里,生物科學史不但應該在場,而且應該“照亮學生的未來”。