淺談科學史在初中科學生物教學中的作用

駱曉茹

摘 要：科學史在科學教育過程中的作用日益突出，在教學過程中適當利用科學史的教育價值，可以完善學生對科學的認識，培養學生的科學素養等。

關鍵詞：科學史;課堂;科學探究

一、科學史可以完善學生對科學的認識

邁爾在《生物學思想發展的歷史》中提到：“學習一門學科的歷史是理解其概念的最佳途徑。只有仔細研究這些概念產生的艱難歷程——即研究清楚早期的、必須逐個加以否定的一切錯誤假定，也就是說弄清楚過去的一切失誤——才有可能希望真正徹底而又正確的理解這些概念?！彼栽谡n堂教學中引入科學史可以幫助學生更全面、更系統的認識科學的本質，完善對科學的認識。

例如，浙教版《科學》八年級下第三章第1節——植物生命活動的調節，可以以生長素的發現史為背景資料：

19世紀末，達爾文：單側光照射對胚芽尖產生了某種刺激，當這種刺激傳遞到尖端下部的伸長區時，造成背光側比向光側生長快，表現為向光彎曲。

1910年，詹森：把尖端切掉后放上瓊脂塊，再在瓊脂快上放上尖端，給予單側光，發生彎曲 結論：培養尖端產生的“刺激”可以透過瓊脂傳遞給下部。

1914年，拜爾：切去胚芽的尖端并將尖端不對稱的重新放回切口處，在黑暗中讓其生長一段時間，發現彎曲生長 結論：胚芽的彎曲生長，是因為尖端產生的刺激在其下部分布不均勻造成的。

1928年，溫特：把切下尖端當在瓊脂上，把處理過的瓊脂放在切去尖端的胚芽的一側，彎曲生長。對照組的去掉尖端，放上未處理的瓊脂，不生長也不彎曲。 結論：造成胚芽彎曲的“刺激”確實是一種化學物質。溫特認為這可能是一種和運動激素類似的物質，因為有促進生長的作用，所以把這種物質命名為生長素。

通過科學史的引入，在吸引學生的注意力的同時，也增加了學生學習科學的興趣。讓學生知道認識科學是一個不斷發展的過程，還有許多未知的事物等待我們去研究、去探索。正如《面向全體美國人的科學》一書中所指出：“世界是可以認識的，科學觀是可變的科學知識是持久的，科學不可能解決所有問題?！?/p>

二、科學史可以為學生設計探究性實驗提供模板

學生的探究過程與科學家的探究過程在某些方面是相似的。所以我們在進行教學設計的時候，可以根據當時科學家得到某一知識點或理論的所進行的科學探究的過程來設計一些適合學生在課堂內進行探究的實驗。當然對于某些課堂上操作困難的實驗，我們可以對科學家的科學探究過程進行合理的修改，甚至適當降低一些難度難度等等。

例如，浙教版《科學》九年級下第三章第二節——來自微生物的威脅，可以參照英國微生物學家弗萊明的發現青霉素的實驗，

1928年夏弗萊明外出度假時，把實驗室里在培養皿中正生長著細菌這件事給忘了。3周后當他回實驗室時，注意到 一個與空氣意外接觸過的金黃色葡萄球菌培養皿中長出了一團青綠色霉菌。在用顯微鏡觀察這只培養皿時弗萊明發現，霉菌周圍的葡萄球菌菌落已被溶解。這意味著霉菌的某種分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鑒定表明，上述霉菌為點青霉菌，因此弗萊明將其分泌的抑菌物質稱為青霉素。

根據弗萊明發現青霉素的過程讓學生設計實驗探究青霉素的作用：

把幾滴細菌培養液滴在培養皿中含營養物質的瓊脂上，涂抹均勻。

把一些小圓紙片浸在不同濃度的青霉素中，另外兩片浸在蒸餾水中作為對照。把培養皿放在恒溫箱中24小時。

觀察實驗現象，得出結論。

在了解了弗萊明的探究過程以后，學生在拿到這個探究任務的時候，積極性就會大大的提高，在自己設計探究實驗的時候目的就更加明確，對知識點的掌握也更加清晰。

三、科學史可以為課堂教學創造連續的問題情境

教學案例 ?浙教版《科學》八年級下 第二章 第六節 光合作用

教學過程 ?教師：呼吸作用會消耗氧氣，產生二氧化碳，那么氧氣會被消耗殆盡，二氧化碳會持續增加嗎？

學生：不會，因為植物會進行光合作用。

教師：兩千多年前，古希臘哲學家亞里土多德認為植物是從土壤中吸收養料長大的。1648年，海爾蒙特設計了一個柳樹苗實驗，從這里我們可以發現什么？

學生：植物生長需要水和土壤中的一些物質。

教師：1771年，英國化學家普里斯特利設計了一個實驗（把薄荷枝條和燃著的蠟燭放在一只密閉的鐘罩里，蠟燭不容易熄滅;把小鼠和植物放在同一鐘罩里，小鼠也不易窒息死亡。）1779年，荷蘭的英格豪通過500次的實驗證實了普里斯特利的實驗，并提出光的作用?，F在，我們一起來感受一下光合作用。

探究實驗①：光和作用能產生氧氣實驗

教師：1782年，瑞士的森尼別通過實驗驗證了植物吸收固定空氣放出凈化空氣，凈化空氣就是我們剛才實驗證實得到的氧氣，那么固定的空氣是什么呢？

探究實驗②：光合作用需要二氧化碳的實驗

教師：到了1864年，又有一個科學家薩克斯思考，光合作用還會不會產生其他的物質。我們跟隨他的思路一起來探究一下。

探究實驗③：植物制造淀粉的實驗

教師：1880年，恩格爾曼發現光合作用是在葉片的葉綠體中進行的，所以說，葉綠體是生產氧氣和淀粉的廠房。

教師：我們跟著一個個科學家一路走來……

通過對光合作用發現史的學習，引導學生自主的對光合作用的原料、條件、產物分別進行探究，掌握光合作用的原理。在教學過程中，跟隨著一個個科學家探究的腳步，使學生對光合作用的物質代謝和能量代謝有一個完整的認識。

應用科學史這個資源寶庫，使枯燥的理論過程變成了趣味的歷史故事，學生在積極探究實驗的同時，對科學家們的探究歷程也非常感興趣，積極參與探討，環環相扣的問題情境自然的引導學生進入探究情境，每一個環節緊密相扣，形成一個系統的知識鏈。與此同時，科學史背后所隱含的科學態度、情感與價值觀也滲透在每一個教學細節中。

參考文獻：

[1][美]邁爾.生物學思想發展的歷史[M].涂長晟譯.成都：四川教育出版社，1990：57.

[2]美國科學促進協會.面向全體美國人的科學[M].北京：科學普及出版社，2001：1-50.

[3]任衍鋼.科學史與中學生物探究教學設計[J].山西師大教育碩士論文?？?2004，31（3）：163-166.

[4]周紅.用生物科學發展史進行探究性學習[J].生物學教學.2005，30（7）：12-13.