生物课程中科学史教育的学理分析及实践反思
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一、“教学之科学史”的学理分析
课程与教学中的科学史研究应站在教育学的立场，因为教育学中的科学史不同于历史学中的科学史。“教学之科学史”有助于我们认清科学史在生物教学中的性质、作用和地位，从而澄清一些混乱的认识，纠正某些错位的实践。“教学之科学史”首先需要遵守教育性原则，科学史的内容、方法都应合乎教育的规律和育人的目标；其次需要遵守学科性原则，科学史引入生物教材或教学应有助于达成生物课程目标。
科学史常作为学习的情境引领着学生置身于历史特定的背景中与科学家一起直面问题艰难求索品尝成功的喜悦在科学的发展进程中体悟知识的发生过程完成对概念原理定律理论的自主建构深化对学科知识的理解感悟科学的思想与方法提升思维能力和创造能力养成敢于质疑勇于批判的科学精神
生物课程中科学史教育的学理分析及实践反思
作者：吴举宏
1.在生物学教学中进行科学史教育的原因
生物课程标准明确提出：学习科学史对提高学生科学素养是非常必要的，能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。科学史常以科学故事的形式出现，非常符合儿童的认知心理。儿童喜欢听故事、讲故事，是因为科学故事具有新奇的情境、曲折的情节、辉煌的成就、榜样的感如，因此科学故事能够吸引学生的注意力、激发学生的求知欲、培植学生献身科学的精神。科学史常作为学习的情境引领着学生置身于历史特定的背景中，与科学家一起直面问题、艰难求索、品尝成功的喜悦，在科学的发展进程中体悟知识的发生过程，完成对概念、原理、定律、理论的自主建构，深化对学科知识的理解，感悟科学的思想与方法，提升思维能力和创造能力，养成敢于质疑、勇于批判的科学精神。总之，科学史蕴含着丰富多彩的科学思想和人文精神，是全面提升生物科学素养的沃土。
来源：《教学与管理(中学版)》2017年第02期
摘要生物课程与教学中的科学史不同于历史中的科学史，而应是教育的科学史、生物学的科学史、儿童的科学史。在教学实践中，不能让学生成为科学史的旁观者，不能让历史的真实折断想象的羽翼，不能让科学史教育变成“布道场”。
关键词科学史教育生物教学自主建构思维能力实践能力
例如，肺炎双球菌转化的系列实验为揭示遗传物质的本质奠定了坚实的基础。对于这段科学史，在教学中我们首先需要将学生引领到当时的历史背景之中：那时人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，各种氨基酸千变万化的排列可以形成不同的蛋白质，同时由于对DNA分子结构没有清晰的了解以及DNA分子双螺旋结构还没有被发现，于是大多数科学家认为蛋白质是生物体遗传物质。然后在介绍格里菲思的4组实验的过程中，为了促进学生的亲身感悟、自主建构，我们需要为学生留思索的时空，让学生进行“角色互换”，沉浸在格里菲思的思索之中，面对实验的现象进行分析பைடு நூலகம்理，得出相应的推论。在得出“加热杀死的S型细菌中含有转化因子”的推论之后，不应立即介绍艾弗里等人的实验，而应引领学生进行自主探究。教师提问：“这种转化因子到底是什么呢？如果当时你是一位科学家，你准备如何进行后续研究？”在学生设计实验之后进行交流讨论，再与艾弗里等人的实验进行比较分析，这样可以使学生更加深刻地理解前人的实验方法。最后还可追问：“你觉得艾弗里的实验成功的关键技术是什么？”“从细胞膜的特性分析，你对该实验还有哪些疑惑？”通过追问，学生可以理解当时艾弗里的实验结论为何仍备受质疑，可以让学生深化对学过知识的理解，丰富“细胞膜是选择透过性”的认识。
2.对“教学之科学史”进行归类的方法
有研究者认为，引入教材的科学史主要包括科学方法，科学家生平，重要实验、规律、概念发现的过程，学派、假说之间的争议，古代科学技术与文化[5]。有研究者认为，低学段以微观素材为主，高学段以宏观素材为主，根据不同学科与学段对科学史进行统筹与分工[6]。还有研究者提出对“教学用科学史”采用“分级”方法，将其分为科学史故事、科学思想史、科学史观三个级次[7]。对于上述的分类方法，笔者认为它们要么缺乏明确的分类标准，要么割裂了与课程目标的有机联系。既然强调“教学之科学史”，那么生物教学之中的科学史就是生物课程与教学的一部分，就应该服从于、服务于学科课程目标与教学目标。将“教学之科学史”从课程与教学之中抽提出来，试图梳理形成相对独立的体系，这种做法的风险是显而易见的：可能从目标上产生冲突，降低了课程目标对于学科教学目标在课堂中的统领性；可能从内容上产生缝隙，使科学史没有成为课程与教学内容的有机组成部分；可能从系统性上肢解了课程与教学的体系，贬损了课程标准建构的教学体系的作用和地位。科学史教育可以实现三维目标的有机融合，因为课程目标的三个维度本来就是相互渗透、不可分离的三个方面。将“教学之科学史”分为知能类、方法类、情意类和综合类这四种类型，可以更加彰显“教学之科学史”的本意旨归，有利于落实课程与教学目标；有助于保持科学史和课程与学科教学的血肉联系，使科学史教育在学科教育中不可或缺；更加明晰了科学史的选择标准和应用方向，在教学之前就已经明白这段科学史将在课堂教学中发挥什么作用——是侧重于知识的发生与结论、是侧重于科学思想与方法的，还是侧重于科学态度与人文精神的。
2001年起步的我国“第八次基础教育课程改革”（谢翌等学者认为，这是新中国成立后真正意义上的第五次课程改革[1]），明确主张知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的课程目标体系。钟启泉教授认为，“知识与技能”意指人类生存所不可或缺的核心知识与基本技能；“过程与方法”意指对话环境与交往体验，基本学习方式和生活方式；“情感态度与价值观”意指学习兴趣、学习态度、生活态度、人生态度以及个人价值与社会价值的统一[2]。余文森教授则认为，三维目标指向学会、会学、乐学，“知识与技能”的目标立足于让学生学会，“过程与方法”的目标立足于让学生会学，“情感态度与价值观”的目标立足于让学生乐学[3]。这种课程目标体系的构建，为基础教育明确提出了人才素质要素和“全面发展”目标，是“主德”与“主智”东西方两大文明在中国现代教育的交融汇聚，也是现代先进教育思想与当今中国教育实际的有机结合[4]。循此课程目标体系，课程与教学将探索与开发的目光投向了古今中外的悠悠往事，生物课程也不例外。
二、“教学之科学史”的实践反思
1.不要让学生成为科学史的旁观者
“教学之科学史”主张科学史教育是课堂教学的一部分，因此“亲身感悟、自主建构”是科学史教育的重要教学原则。从这个原则出发，“教学之科学史”不仅是教学的、学科的，更是儿童的。在生物教学中不能让学生成为“历史的匆匆过客”，也不能让学生成为“历史的旁观者”，而应该让学生沉浸在历史中成为历史的“参与者”“对话者”“沟通者”“批判者”。
课程与教学中的科学史研究应站在教育学的立场，因为教育学中的科学史不同于历史学中的科学史。“教学之科学史”有助于我们认清科学史在生物教学中的性质、作用和地位，从而澄清一些混乱的认识，纠正某些错位的实践。“教学之科学史”首先需要遵守教育性原则，科学史的内容、方法都应合乎教育的规律和育人的目标；其次需要遵守学科性原则，科学史引入生物教材或教学应有助于达成生物课程目标。
科学史常作为学习的情境引领着学生置身于历史特定的背景中与科学家一起直面问题艰难求索品尝成功的喜悦在科学的发展进程中体悟知识的发生过程完成对概念原理定律理论的自主建构深化对学科知识的理解感悟科学的思想与方法提升思维能力和创造能力养成敢于质疑勇于批判的科学精神
生物课程中科学史教育的学理分析及实践反思
作者：吴举宏
1.在生物学教学中进行科学史教育的原因
生物课程标准明确提出：学习科学史对提高学生科学素养是非常必要的，能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。科学史常以科学故事的形式出现，非常符合儿童的认知心理。儿童喜欢听故事、讲故事，是因为科学故事具有新奇的情境、曲折的情节、辉煌的成就、榜样的感如，因此科学故事能够吸引学生的注意力、激发学生的求知欲、培植学生献身科学的精神。科学史常作为学习的情境引领着学生置身于历史特定的背景中，与科学家一起直面问题、艰难求索、品尝成功的喜悦，在科学的发展进程中体悟知识的发生过程，完成对概念、原理、定律、理论的自主建构，深化对学科知识的理解，感悟科学的思想与方法，提升思维能力和创造能力，养成敢于质疑、勇于批判的科学精神。总之，科学史蕴含着丰富多彩的科学思想和人文精神，是全面提升生物科学素养的沃土。
来源：《教学与管理(中学版)》2017年第02期
摘要生物课程与教学中的科学史不同于历史中的科学史，而应是教育的科学史、生物学的科学史、儿童的科学史。在教学实践中，不能让学生成为科学史的旁观者，不能让历史的真实折断想象的羽翼，不能让科学史教育变成“布道场”。
关键词科学史教育生物教学自主建构思维能力实践能力
例如，肺炎双球菌转化的系列实验为揭示遗传物质的本质奠定了坚实的基础。对于这段科学史，在教学中我们首先需要将学生引领到当时的历史背景之中：那时人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，各种氨基酸千变万化的排列可以形成不同的蛋白质，同时由于对DNA分子结构没有清晰的了解以及DNA分子双螺旋结构还没有被发现，于是大多数科学家认为蛋白质是生物体遗传物质。然后在介绍格里菲思的4组实验的过程中，为了促进学生的亲身感悟、自主建构，我们需要为学生留思索的时空，让学生进行“角色互换”，沉浸在格里菲思的思索之中，面对实验的现象进行分析பைடு நூலகம்理，得出相应的推论。在得出“加热杀死的S型细菌中含有转化因子”的推论之后，不应立即介绍艾弗里等人的实验，而应引领学生进行自主探究。教师提问：“这种转化因子到底是什么呢？如果当时你是一位科学家，你准备如何进行后续研究？”在学生设计实验之后进行交流讨论，再与艾弗里等人的实验进行比较分析，这样可以使学生更加深刻地理解前人的实验方法。最后还可追问：“你觉得艾弗里的实验成功的关键技术是什么？”“从细胞膜的特性分析，你对该实验还有哪些疑惑？”通过追问，学生可以理解当时艾弗里的实验结论为何仍备受质疑，可以让学生深化对学过知识的理解，丰富“细胞膜是选择透过性”的认识。
2.对“教学之科学史”进行归类的方法
有研究者认为，引入教材的科学史主要包括科学方法，科学家生平，重要实验、规律、概念发现的过程，学派、假说之间的争议，古代科学技术与文化[5]。有研究者认为，低学段以微观素材为主，高学段以宏观素材为主，根据不同学科与学段对科学史进行统筹与分工[6]。还有研究者提出对“教学用科学史”采用“分级”方法，将其分为科学史故事、科学思想史、科学史观三个级次[7]。对于上述的分类方法，笔者认为它们要么缺乏明确的分类标准，要么割裂了与课程目标的有机联系。既然强调“教学之科学史”，那么生物教学之中的科学史就是生物课程与教学的一部分，就应该服从于、服务于学科课程目标与教学目标。将“教学之科学史”从课程与教学之中抽提出来，试图梳理形成相对独立的体系，这种做法的风险是显而易见的：可能从目标上产生冲突，降低了课程目标对于学科教学目标在课堂中的统领性；可能从内容上产生缝隙，使科学史没有成为课程与教学内容的有机组成部分；可能从系统性上肢解了课程与教学的体系，贬损了课程标准建构的教学体系的作用和地位。科学史教育可以实现三维目标的有机融合，因为课程目标的三个维度本来就是相互渗透、不可分离的三个方面。将“教学之科学史”分为知能类、方法类、情意类和综合类这四种类型，可以更加彰显“教学之科学史”的本意旨归，有利于落实课程与教学目标；有助于保持科学史和课程与学科教学的血肉联系，使科学史教育在学科教育中不可或缺；更加明晰了科学史的选择标准和应用方向，在教学之前就已经明白这段科学史将在课堂教学中发挥什么作用——是侧重于知识的发生与结论、是侧重于科学思想与方法的，还是侧重于科学态度与人文精神的。
2001年起步的我国“第八次基础教育课程改革”（谢翌等学者认为，这是新中国成立后真正意义上的第五次课程改革[1]），明确主张知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的课程目标体系。钟启泉教授认为，“知识与技能”意指人类生存所不可或缺的核心知识与基本技能；“过程与方法”意指对话环境与交往体验，基本学习方式和生活方式；“情感态度与价值观”意指学习兴趣、学习态度、生活态度、人生态度以及个人价值与社会价值的统一[2]。余文森教授则认为，三维目标指向学会、会学、乐学，“知识与技能”的目标立足于让学生学会，“过程与方法”的目标立足于让学生会学，“情感态度与价值观”的目标立足于让学生乐学[3]。这种课程目标体系的构建，为基础教育明确提出了人才素质要素和“全面发展”目标，是“主德”与“主智”东西方两大文明在中国现代教育的交融汇聚，也是现代先进教育思想与当今中国教育实际的有机结合[4]。循此课程目标体系，课程与教学将探索与开发的目光投向了古今中外的悠悠往事，生物课程也不例外。
二、“教学之科学史”的实践反思
1.不要让学生成为科学史的旁观者
“教学之科学史”主张科学史教育是课堂教学的一部分，因此“亲身感悟、自主建构”是科学史教育的重要教学原则。从这个原则出发，“教学之科学史”不仅是教学的、学科的，更是儿童的。在生物教学中不能让学生成为“历史的匆匆过客”，也不能让学生成为“历史的旁观者”，而应该让学生沉浸在历史中成为历史的“参与者”“对话者”“沟通者”“批判者”。