科学史在科学教育中的重要作用已日益彰显，把科学史的有关内容纳入科学课程中以提高科学教育的质量，已成为近年来国际科学教育界高度重视的一个课程理论课题。在此背景下，科学史在生物教学中的教育功能更显示其独特性，以它严谨的逻辑思维和系统的知识结构, 蕴含的丰富的科学研究方法与学生学习结合起来，使学生在学习知识时体验生物学家科学探究的过程，更有助于他们创造性思维的培养，因此,应用生物科学史开展教学能对生物学难点的突破起到独特的作用。

   一、应用生物科学史展现生物学知识的生成过程,使难点突破层层推进,水到渠成。

生物学的研究史是生物学知识的生成过程,其中一件件的重大发现及经典实验是人类对生命活动规律真理性认识的无限接近,具有无可辩驳的说服力,使认识不断提高,从而使难点知识层层突破。初中《生物》“光合作用”就是难点之一, 课本先编排光合作用的发现史,然后是光合作用的过程。但在实际教学中可将光合作用的发现史中的经典实验贯穿在光合作用过程的教学中。17世纪上半叶，海尔蒙特（H.J.Van  helmont）的柳苗实验首次提出了水参与植物有机物的制造。1771年普利斯特利（Joseph Priestley）的“小鼠、蜡烛、植物”实验使人相信：植物能更新因燃烧或动物呼吸而变浑浊的空气，但他没有认识到光对植物的作用。1779年英格豪斯（Jan Ingenhousz）通过实验确认植物净化空气不是普利斯特利所说的由于植物生长缓慢，而是太阳光照射植物的结果。他还发现植物在光下有很强的释放气体的能力与太阳光的强度成正比。植物释放的究竟是什么气体呢？1782年谢尼伯（Jean  Senebier）通过实验证明植物在光下释放氧气的同时还要吸收二氧化碳。1864 年萨克斯( J. vonSachs)的绿叶遮光实验来说明光合作用的产物之一淀粉。1880年恩吉尔曼(C. Engelmann)的水绵实验来说明光合作用的场所是叶绿体。由此就得出光合作用的概念。这样从科学史的角度娓娓道来,使教师授课自然流畅,学生的理解也轻松自如,从而化难为易。

二、应用科学史展现科学研究的具体方法和思维过程,为难点突破做好铺垫。

通过生物科学史可全面了解生物科学的具体实验方法和思维方法,从而积累知识经验,拓展思维空间,提升学生突破难点知识的综合能力。初中生物“条件反射的建立”是难点之一，利用巴甫洛夫的经典实验“铃声—唾液分泌反射”让学生理解到条件反射的建立过程。该实验利用对照的方法，在“狗吃食物；狗听铃声；狗先听铃声随即吃食物（重复多次），重复后再听铃声”四种不同情况下观察狗的唾液的分泌。讨论哪些情况是先天的？哪些是后天形成的？铃声和食物多次结合的意义是什么？通过分析最后得出条件反射是条件刺激和非条件刺激多次结合并建立起联系后才形成的。通过这个实验让学生在对比中理解到了条件反射建立的本质。

    三、应用生物科学史展现科学研究中的灵感火花,为难点突破创设必要教学情景,激发学习兴趣，难点知识往往抽象难懂,学生望而生畏,若教师不做引导,强行灌输,学生必定难以接受,长此以往会严重挫伤学习的积极性。

人类在探索生命奥秘的过程中发生过许多有趣的故事,有构思精巧的实验设计,也有出其不意的灵感火花,这些可创设各种生动具体的教学情景,使学生身临其境,学习的积极性大大提高。如“神经元的功能”也是初中生物学的难点,课本内容一开始就是“神经元受到刺激后，会产生一种生物电变化，这种变化会沿细胞膜按一定方向传导。”“神经元的基本功能是接受刺激，产生冲动，传导冲动。”什么是生物电? 生物电怎么产生? 怎样传导的?  这些问题突如其来,使初一学生措手不及。但若从生物科学史入手,循序渐进,铺路搭桥,学生渐入情景,心领神会。1791 年的一天,意大利神经解剖学家伽伐尼(L. Calvani)将连有坐骨神经的青蛙腓肠肌标本挂在铁丝上做实验,当刺激坐骨神经时,肌肉会收缩跳动,表明有信号由神经传导到肌肉。受到刺激的神经产生了什么信号? 这一信号又以什么形式传导到与之相连的肌肉? 伽伐尼百思不得其解。他又做了一整天的实验仍毫无进展,正当他收拾仪器准备休息时,突然天色骤变,雷雨大作,伽伐尼吃惊地发现, 蛙腿随着电闪雷鸣在跳动! 同学们想想,是什么引起肌肉收缩跳动的?”“电! ”学生异常兴奋地答道。“大家的想法和伽伐尼不谋而合,他锐敏地抓住这一线索,经过一系列的实验证明,兴奋的实质就是生物电。即神经元受到刺激后可产生生物电。当神经纤维的某一部位受到刺激产生生物电时,生物电产生部位就会发生一次很快的电位变化。冲动在神经纤维上的传导即为生物电在神经纤维上的传导,即为电流。”通过上述知识铺垫,使学生对冲动的实质理解透彻,而且层层递进,使生物电与冲动、生物电与电流这些概念联系起来。并通过情景激发,充分调动了学生的学习热情和求知欲,再来学习生物电的形成和传导就变得轻松了。

【参考文献】

[1] 刘恩山。2004.义务教育课程标准实验教科书《生物学》七年级下册。北京师范大学出版社

姓名，性别，出生年月，籍贯，职称，学历，研究方向，工作单位，邮编

 

个人简介---------

孟雪阳  男   1972年2月  四川省邻水县  大学本科    中学生物教师兼班主任   重庆第二外国语学校   400065