浅谈利用生物科学史培养学生科学思维和科学探究能力

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作者：项林

来源：《安徽教育科研》2019年第17期

摘要：本文结合具体案例，论述如何充分利用教材中的生物科学史培养学生的科学思维和科学探究精神，发展学生的生物学学科核心素养。

关键词：生物科学史;案例;科学思维和科学探究

《普通高中生物课程标准（2017年版）》把核心素养确定为课程学习的主要目标，要求

教师在生物学科教学过程中注重发展学生的关键能力和必备品格。学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。

生物科学史体现了科学家的探究历程，教学中重视科学史的学习，帮助学生感悟、体会、理解科学家的探究過程，有助于培养学生的科学思维和科学探究精神。笔者在教学过程中注重科学史的探究，带领学生一起重温科学家的探究历程，体会科学家探究时遇到的困难和百折不挠的精神，引导学生像科学家一样去思考，感悟科学家的探究精神。下面笔者将结合实际教学案例来谈谈自己的经验。

一、沿着科学家的探究足迹，体验探究历程，培养科学思维

科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，探讨生命现象及规律。在教学过程中，笔者充分利用科学史帮助学生体验科学家的科学研究历程，感知科学探究的过程，培养科学思维。例如“生物膜的流动镶嵌模型”这节内容中关于科学家对生物膜的探究历程，教师教学中引导学生探究构建生物膜的结构模型，按照科学史时间主线，引导学生体验生物膜结构的探究过程。首先，由19世纪欧文顿利用大量实验，提出假说“膜由脂质组成的”;根据20世纪初科学家从哺乳动物成熟红细胞中提取出细胞膜化学分析成分，教师设疑“为何欧文顿不直接提取进行化学分析”，引导学生思考;“确定成分后，磷脂与蛋白质如何排布呢？”教师设疑，激发学生兴趣。然后，在“荷兰科学家Gorter和Grendel的红细胞膜实验”教学中，教师引导学生大胆推测细胞膜中有两层磷脂分子，并让学生结合磷脂分子头部亲水、尾部疏水的特点，利用教具在纸上贴出它们可能的排列方式，尝试说出理由。通过分析不同的排列方式，最终确定正确的双层排列，激发学生思考。1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）利用电镜观察，提出“三明治”模型，并认为膜是静止的。教师引导学生小组讨论：是否赞成膜是静止的？能否利用所学生物学知识找到质疑的证据？学生根据前面学习的质壁分离及复原实验、变形虫运动等，会提出疑问，总结膜是可以