运用生物科学史培养学生的质疑能力

发布时间:2018/11/28 20:04:00 编辑:goodook 手机版
  众所周知,于学习中质疑,在质疑中学习,不仅能提高学生的学习成绩,还能促进学生学习能力的提升。大胆质疑是科学研究者的一种宝贵品质。本文结合高中生物课堂教学实践,谈谈如何运用生物科学史培养学生的质疑能力。
  一、 以史为鉴,明确质疑的必要性
  在提到某个重要科学结论时,我们总会想到某位科学家,如提到基因的分离定律和基因的自由组合定律时就会想起孟德尔;提到自然选择学说则会想到达尔文,等等。其实,任何一个科学结论的得出都不是一帆风顺的,也离不开技术的支持和社会的进步,是无数科学家汗水和智慧的结晶。科学家当中有成功者,也有与成功擦肩而过的。例如,不相信显微镜,只相信“眼见为实”的比夏,他认为显微镜下观察到的只是光影的假象,从而错过了对人体构造微观层次的研究。又如,“囿于定论”的沃泰默,他在切断神经后向小肠注入稀盐酸时,发现仍能促进胰液的分泌,此时他仍然坚信这是一个十分顽固的神经反射,从而错失了发现新生命活动调节方式的机会。
  他们都有一个共同点,那就是对现有的结论深信不疑,对与当前科学结论相矛盾的新发现和事实缺乏一定的质疑与创新,从而都与重要的发现失之交臂。正如爱迪生所说的:“失败也是我需要的,它和成功对我一样有价值。”“前车之鉴,后事之师”,教师可充分挖掘生物科学史中的这些例子,让学生深刻體会到要想有新的发现和新的认识,必须在事实与经验发生矛盾时,大胆质疑,勇于创新。
  二、以史为参考,教会学生如何质疑
  教学的根本宗旨不是给学生传授知识,而是提高学生的创造力,培养优秀人才。而创造力的提高必须以创造性思维为基础,创造性思维又必须以质疑意识为根基。
  质疑源于所学知识与客观事实之间的冲突,高中生物教材中有许多科学史,教师可有效利用这些资源,教会学生如何质疑。
  例如,人教版生物必修1《生物膜的流动镶嵌模型》这一节中,介绍了罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗—亮—暗”三层结构后,大胆提出生物膜的模型:所有的生物膜都是由“蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成静态的统一结构。对此,教师可利用多媒体展示变形虫的变性运动、精子和卵细胞的融合动画或者视频,让学生从感官上认识到细胞膜是可以运动的,由此对罗伯特森的生物模模型进行质疑:细胞膜是静态的吗?而后让学生观察荧光标记的小鼠细胞和人的细胞融合实验的动画,从而证明细胞膜不是静态的,组成细胞膜的各种分子都是可以运动的。这样,不仅教会了学生如何去质疑,还让学生体会到了成功的喜悦。
  “授之以鱼,不如授之以渔。”在新课程背景下,教师要转换角色,由“主演”变成“编剧”,在讲授知识的同时,利用各种课程资源(如科学发现史),教会学生如何去质疑,从而提高学生的质疑能力。
  三、以史为载体,激发质疑潜能
  科学发现史中提到的各种实验现象和规律,都是科学家通过无数次的观察和实验得来的,经历了许多的曲折,也继承了许多前辈的研究成果。但是,对于学生来说,那依然是未知的。这时就是一个让他们熟悉科学发现过程、科学问题解决过程的绝佳机会。因此,针对这部分内容的教学 ,教师应以生物科学史为载体精心设计教学,以激发学生质疑的潜能,进一步培养学生的质疑能力。
  例如,人教版生物必修3第三章第一节《植物激素的发现》中列举了几个与生长素发现有关的科学实验,教师可以很好地利用这些实验开展教学。如可以利用生活问题“窗台上的盆栽植物、放在墙角的铁树等植物的生长方向与广场上的铁树的生长方向有哪些区别?这些区别是什么原因造成的呢?”导入课堂,不直接就给出答案 ,而是留足时间让学生进行自由讨论。探究始于发问,只有让学生大胆质疑、大胆设问才能激发他们探究的兴趣。在表达交流环节,教师要充分聆听每个小组提出的问题,并给予肯定和鼓励,然后筛选出典型的问题用于课堂讨论,如植物的感光部位和生长部位分别在哪里?感光部位与生长部位是如何联系的?等等。接下来,再引导学生思考如何设计实验去探究这些问题。
  这样的教学设计,可以激发学生学习生物的兴趣,充分发挥学生的主体作用,培养他们的质疑能力。
  总之,生物科学史还有很多价值有待我们挖掘,现阶段受评价机制、教师自身素质等因表限制,生物科学史教学大多停留在知识层面上。对此,教师应共同挖掘生物科学史中的宝藏,有效运用生物科学史开展生物教学,以不断提高学生的生物科学素养。