生物科学史与探究性教学

教学篇•经验交流生物学科是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门学科。

生物科学发展非常迅速，并与信息技术和工程技术的结合日益密切，对社会、经济和人类生活产生了越来越大的影响。

初中生物新课标倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。

生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。

在新课程理念下，生物教师要充分发挥学生的主观能动性，要借助恰当的教学方法来培养学生的科学探究能力，使学生在轻松的环境中找到学习的乐趣。

一、创设情境，培养探究意识初中生物课堂教学中，教师可利用多种途径创设情境，激发学生的学习兴趣，培养学生的探究意识。

教学中教师可利用电子白板等多媒体创设情境，如学习血管与心脏时，利用动画视频多角度、多侧面地直观展示心脏的结构和动态收缩图像，教师要引导学生观察并归纳，从而解决“四腔、血管、瓣膜、血液流动方向相统一”的难点问题，并能区分动、静脉及毛细血管的知识。

教学中也可利用合适的问题情境引导学生学习，如学习伴性遗传时，教师可以给学生讲解道尔顿发现红绿色盲的故事，介绍道尔顿的妈妈正常，而道尔顿兄弟却患病。

学生就会产生疑问：母亲正常，后代患病，这样的情况属于遗传吗？这种遗传是否和性别有关？另外，教师还可以通过成语、猜谜语等形式创设情境。

总之，在生物教学中教师要灵活运用各种手段创设情境，培养学生的探究意识。

二、注重实验，增强探究能力在新课程理念下，生物教学不仅要让学生知道和掌握生物学知识技能，更要注重学生创新能力的培养。

实验操作，特别是探究式实验更受到关注，以验证实验为基础，向探究式实验转变的生物实验教学模式逐渐成为一种新趋势。

探究式实验包括提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证等基本环节。

第37卷第5期2021 年中学生物学Middle School BiologyVol.37No.52021文件编号：l 〇〇3 - 7586(2021)05 - 0072 - 03基于科学史和探究的“光合作用的过程”教学设计刘冲(浙江省宁波中学浙江宁波315100)1教材分析“光合作用的过程”是浙科版高中生物学教材《必 修1•分子与细胞》第三章第五节的主要内容。

本节的 教学重难点是光反应、碳反应的物质和能量变化。

本 节内容抽象、过程复杂，以往的教学通常以教师讲授 为主，但这种平铺直叙的教学方式往往穿透力不够， 学生对知识的理解容易停留在表面，因此笔者尝试以 科学史为素材进行探宄式教学。

《普通高中生物学课 程标准(2017年版)》（以下简称《课程标准》)提出要注 重生物科学史的学习。

生物科学史对于培养学生的 学科核心素养有着独特的、不可替代的价值。

它不仅 能激发学生探索生命奥秘的兴趣和热情，而且能让学 生从中学习和领会科学家的思维方法和工作方法，培 养科学态度和科学精神。

光合作用的研宄史堪称生物科学史中的经典，科 学家在科学研究中提出问题的角度、思考问题的方式 和解决问题的方法都是进行课堂探宄教学的很好素 材。

笔者基于《课程标准》和学情，对光合作用科学史 进行了符合学生认知规律的处理，并利用科学史创设 探宂情境，层层推进提出科学家遇到的一系列问题， 学生的思维跟随科学家一起参与到探索过程中，促进 学生通过探究性学习逐步构建光合作用概念。

学生 通过亲历科学探宄的过程，体会科学家们富有创意的 思维过程和巧妙的实验方法，感悟科学探索的艰辛和 乐趣，培养创造性思维，发展科学探宂能力。

2教学目标①通过一系列探宄活动，能运用物质与能量观，阐明光反应和碳反应的过程，形成光合作用概念，并 能以图示的形式表达。

②通过阅读科学史，分析科学家遇到的问题，能 提出假说和实验设想，分析结果并得出结论，掌握科 学探宂的基本思路和方法；通过小组合作学习、构建 模型，培养合作交流能力、建模能力。

初中生物学重要概念的有效教学初中生物新课标突出了重要概念，教师教学过程中要充分应用生物科学史、采用探究实验教学的方式，结合概念图通过比喻或模型，并借助现代信息技术等手段使学生更好的学习生物学，逐步领悟生物学科思想，从而提高学生应用应用生物学知识解决实际问题的能力。

标签：生物学；重要概念；有效教学在科学技术迅速发展的今天，我们要让学生学习全部的知识，哪怕是大部分的知识，都已经是不可能的，所以在有限的基础教育时间里，为学生精选最重要的内容，为他们日后的学习打下基础，成为必须。

重要概念和基于重要概念构建的知识结构对于学生日后的学习影响巨大。

对于重要概念的理解，首先要区分事实和概念：事实是客观的，是通过感官或者一定的有仪器器材进行观察测量得到的；概念往往是主观的，是人的思维活动的结果，即是由众多的事实归纳推理得出的。

如：“工业污染区，深色的桦尺蠖越来越多，浅色的桦尺蛾越来越少。

”属于事实；“由雌雄亲代双方共同繁殖后代的生殖过程称为有性生殖。

”是概念。

在教学中事实性知识需要学生通过观察测量获得，学生学习的主要形式为记忆，检测时主要是复述；概念性知识需要学生归纳推理，需要逻辑加工，最低层次也是需要学生理解，检测评价时一般需要在新的情境中应用。

“核心概念”在某种程度上等同于课程标准中所述的“核心知识”，这样的认识是基于把生物科学知识分为1.科学事实2.科学概念3.科学原理4.科学理论5.科学模型等类型，所谓的核心知识囊括了重要的生物学概念、原理、理论和模型等，因此我们所说的“核心概念”也可以称之为“概念性知识”，是与生物科学事实相对应的知识。

学生在理解事物和解决问题的过程中，不是靠记住一两件孤立的和零散的事实，而是更多地需要在理解重要科学概念和原理的基础上运用。

由重要概念构成的知识框架可以较长时间地留在学生头脑中，学生的知识不是零散和孤立的，而是有逻辑编排的，对学生以后的学习起到一支撑作用，同时学生能够更好地把一些事实性知识有条理地储存在这个知识框架当中，并能调用他们学到的知识。

例谈如何将科学史融入生物课堂教学将科学史融入生物课堂教学引言：生物是自然科学的一门重要学科，旨在研究生命的起源、发展和变异规律。

生物学的发展历程与科学史紧密相关，对学生来说，通过学习科学史能够深入了解科学思维、科学方法以及科学家们的贡献，促进学生的科学素养和方法论意识的培养。

本文将讨论如何将科学史融入生物课堂教学，以帮助学生更好地理解生物学的发展历程和科学探究的过程。

I. 科学史与生物学的关系科学史是研究科学活动和科学发展过程的学科，它包括科学思想、科学技术、科学实验和科学理论的演变等。

生物学作为一门独立的学科，其发展也不可避免地受到科学史的影响。

通过学习科学史，我们可以了解到许多重要的生物学突破和发现，如达尔文的进化论、孟德尔的遗传学定律等。

同时，科学史也可以启发学生对科学发现的评价和探究，培养学生的独立思考和创新能力。

II. 科学史在生物课堂教学中的价值1. 提高学生对生物学发展历程的理解生物学的历史可以追溯到古代，从亚里士多德的分类学开始，经过伽利略、达尔文、门德尔等科学家的努力，逐渐建立起现代生物学的基石。

通过学习科学史，学生可以了解到生物学知识的演变和发展过程，加深对生物学概念和理论的理解。

2. 培养学生的科学思维和科学方法科学史的研究与科学方法和科学思维息息相关。

学习科学史可以让学生了解科学家是如何提出问题、进行观察、设计实验、分析数据和得出结论的。

这有助于培养学生的科学探究精神和科学研究能力，使他们具备科学思维和科学方法。

3. 引导学生对科学家的贡献进行评价和解读科学家们在科学史上做出的伟大贡献不仅仅是在科学理论上，还包括对社会和人类的影响。

学习科学史可以帮助学生更好地评价科学家的贡献，并拓宽学生的思维，让他们了解到不同学术观点的对立和争议。

III. 如何将科学史融入生物课堂教学1. 设计相关教学活动在生物课堂中，可以通过设计相关教学活动来将科学史融入其中。

比如，可以设置小组讨论，让学生自主研究不同的科学家及其贡献，并展开讨论和互动。

高中生物学中科学史的教育及其应用摘要：生物科学史教育的学习，不仅让学生知道“科学”是一个知识的逐渐形成过程，而且为学生的学习探究提供了范例，让学生逐渐形成科学的探究思维。

关键词：生物科学史教育探究性学习课程资源现行高中生物学新课标以“倡导探究性学习”作为课程理念和生物学课程改革的突破点。

那么如何开展行之有效的“探究性学习”呢？本文就生物科学史教育在“探究性学习”中的优势做一阐述。

1.进行生物科学史教育的重要意义探究性学习的目的不仅是为了让学生通过类似于科学家探究活动而获取科学知识，更重要的是在这个过程中让学生学习科学的方法和技能及科学的思维模式，形成科学的观点，树立科学的精神，即重在培养学生的科学素养。

开展生物科学史教育确实有助于提高学生的学习兴趣、有利于学生对知识的理解，而且在一定程度上提高学生的科学探究能力、信息搜索能力等。

总之，通过开展生物科学史教育有利于学生理解科学的本质，有助于学生科学素养的提高，有助于学生的全面发展。

在现有的教学时间及条件下，用科学探究的方式设计全部教学内容是不现实的，而我们现行的高中教材中的科学史教育基本上渗透于每一节的内容，它是对科学发现及研究过程的再现，可让学生较直观地在潜移默化中掌握科学的探究过程，即观察现象—提出问题—做出假设—查找证据—总结规律—构建理。

如孟德尔的两大遗传定律的发现、酶的发现、生长素的发现、光合作用的发现，以及dna是遗传物质的证据，基因在染色体上等都是探究性学习的最好范例。

生物史教育以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充满哲理的素材，它在激发学生的学习兴趣、加强对生物学的理解、掌握生物学思想、开发生物学思维、培养科学意识和品质、扩大学生的视野等方面都有着十分重要的意义。

因此，生物史课程资源的运用应该成为生物教学中落实科学素养教育的重要方法。

生物科学史教育的学习，不仅让学生知道“科学”是一个知识的逐渐形成过程，而且为学生的探究式学习提供了范例，让学生拥有了科学的探究思维品质。

关于在生物学探究教学中渗透生命科学史的思考［摘要］文章通过在小教大专“生命本质”一节中渗透生命科学史的教学设计示例及教学分析，指出在生物学探究教学中渗透生命科学史对学生科学素养的培养、科学探究方法的掌握，以及创造性解决问题的能力培养等方面有较好的促进作用。

［关键词］生物学探究教学生命科学史教学分析21世纪的生命科学研究更具综合性、全面性、现实性，无论从发展生命科学还是培养科学探究素质，了解、借鉴科学史中前人的科学探究方法，学习他们的探究精神，对探究教学中激发探究兴趣、培养科学探究品质和方法的作用是不言而喻的。

本文试图通过渗透生命科学史的探究教学设计示例，说明渗透科学史的探究教学对学生科学探究素质的培养和科学探究方法的掌握以及创造性地解决问题的能力培养等方面来培养科学探究能力的促进作用。

一、科学探究、探究教学与生命科学史（一）科学探究与探究教学探究旨在获取知识和认识世界，科学探究源于发现及解决问题①。

生物课程中的科学探究指学生主动积极地获取知识，领悟科学方法而进行的各种活动；也指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动，其程序和步骤为：提出问题—猜想和假设—验证②。

科学探究能力和对科学探究的理解是在探究学习中形成的。

“探究学习”（inquiry learning）最初由美国学者兰本达提出，在20世纪80年代传入我国，美国科学教育课程从内容到教学设计及组织、评价等方面均把重点放在理解科学概念及方法、培养探究能力上。

随着包含教育教学理念、教学方式方法的新课改向纵深发展，我国有诸如“探究教学”“探究式教学”“探究法”“探究性学习”“探究式学习”等提法。

徐学福等从思想层面把探究学习看做一种学习观或指导思想，从具体层面把探究学习看做一种操作模式和方法，认为探究学习是在教师指导下为获得科学素养，以类似科学探究的方式开展学习活动③。

美国的施瓦布在1965年首次提出“诱发探究教学模式”，将教学划分为四阶段：使学生接触问题情境、帮助学生认识问题，引导学生思考作出假设、诱发学生设计实验，收集和组织资料，形成结论。

核心素养理念下生物科学史的教学探索核心素养理念是指培养学生综合能力、拓展知识视野、提高自主学习能力的教育理念。

在生物科学史的教学中，应该贯彻核心素养理念，通过创设情境、开展探究等方法，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学思维和创新能力。

生物科学史的教学应该注重情境创设。

通过引入生物科学史中的经典实验、发现和理论，可以帮助学生理解科学发展的历程和逻辑。

在介绍达尔文的进化理论时，可以引入他的实地考察、走访农场主、观察物种变化等案例，让学生亲身体验科学家的探索过程。

通过情境创设，可以让学生更加深入地理解科学的本质以及科学家的工作方式。

生物科学史的教学应该注重探究学习。

学生通过主动参与实验、观察和分析数据等方式，积极思考和探索科学问题。

在学习细胞学的历史时，可以引导学生通过显微镜观察细胞结构，分析细胞的功能，从而加深对细胞学原理的理解。

通过探究学习，学生可以培养科学思维和实验技能，提高自主学习能力。

生物科学史的教学也应该注重知识的整合和应用。

学生通过学习生物科学史，可以了解到不同学科之间的关联和互补关系。

通过学习人类基因组计划的历史，可以了解基因组学和医学的发展，从而加深对遗传学的理解。

通过整合和应用知识，可以帮助学生构建知识体系，提高知识的综合运用能力。

生物科学史的教学应该注重培养学生的科学态度和价值观。

学生通过学习科学家的科研道德和社会责任感，可以培养科学精神和价值观。

在学习菲尔普斯的古生物学研究时，可以引导学生关注环境保护和物种保护的重要性，培养学生的环境意识和生态文明观念。

通过培养科学态度和价值观，可以帮助学生树立正确的世界观和人生观。