生物科學(xué)史教育的意義和原則

1、生物科學(xué)史教育的意義和原則吳兢勤一、生物科學(xué)史教育的重要意義生物科學(xué)史教育對(duì)于實(shí)現(xiàn)課標(biāo)理念具有重要意義，這是由生物科學(xué)史的內(nèi)涵所決定的。 生物科學(xué)史既包括科學(xué)家對(duì)生命現(xiàn)象的研究過(guò)程，又包括科學(xué)家研究生命現(xiàn)象時(shí)所持有的不同觀點(diǎn)和態(tài)度；既包括生物學(xué)理論和方法的形成演變，又包括不同學(xué)科之間的聯(lián)系、科學(xué)與社會(huì)的相互影響。本文擬從以下三方面論述科學(xué)史教育的重大意義。1 分析現(xiàn)行高中教材發(fā)現(xiàn)，理科教材均偏重于講述成熟的理論和實(shí)驗(yàn)，注重體規(guī)知識(shí)點(diǎn)，而忽略知識(shí)的形成過(guò)程。教材呈現(xiàn)的是靜態(tài)的、成熟的、無(wú)疑義的知識(shí)，缺乏歷史性和探索性。事實(shí)上，科學(xué)并非是一些既成的事實(shí)、定律和理論，而是由理論之間、實(shí)驗(yàn)之間、理論和

2、實(shí)驗(yàn)之間的一致與矛盾共同推動(dòng)發(fā)展的同?？茖W(xué)史教育體現(xiàn)的正是這樣一個(gè)過(guò)程。理解科學(xué)是一個(gè)過(guò)程，能從根本上改變“惟課本是從”的被動(dòng)局面。理解科學(xué)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)生過(guò)程，有利于培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，激活學(xué)生的創(chuàng)造力，學(xué)生能通過(guò)過(guò)程式的學(xué)習(xí)， 逐步形成科學(xué)的世界觀?？茖W(xué)過(guò)程呈現(xiàn)知識(shí)的來(lái)源，使學(xué)生構(gòu)建自身的知識(shí)體系成為可能。 在闡釋生物學(xué)知識(shí)來(lái)源時(shí)，一些曾經(jīng)或者正在困惑人類的生物學(xué)問(wèn)題，能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，使學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣。2為學(xué)習(xí)探究提供范例新課程理念倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，主張學(xué)生通過(guò)探究活動(dòng)主動(dòng)地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，獲取科學(xué)知識(shí)。 分析某些義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)生物教材中的探究活動(dòng)發(fā)現(xiàn)，雖然深究活動(dòng)注重

3、學(xué)生的自主性， 但探究模式本身卻是直截了當(dāng)?shù)毓嘟o學(xué)生的。教材中缺乏關(guān)于探究本身的認(rèn)識(shí)與反思。對(duì)于探究活動(dòng)，教材只作操作上的規(guī)劃，而沒(méi)有加強(qiáng)理論的引導(dǎo)。這樣的編排可能導(dǎo)致為探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反復(fù)演練，可能將靈活的探究變成“提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)與交流”的新入股。新編高中生物學(xué)教材，如能將科學(xué)家的探索過(guò)程作為學(xué)習(xí)探究的范例，則可能彌補(bǔ)這一不足。美國(guó)著名的科學(xué)史家薩頓說(shuō)過(guò)： “一部科學(xué)史， 在很大程度上就是一部工具史，這些工具，無(wú)論有形或無(wú)形，由一系列人物創(chuàng)造出來(lái)，以解決他們遇到的某些問(wèn)題。每種工具和方法都是人類智慧的結(jié)晶。 ”門可見(jiàn)， 科學(xué)史的

4、內(nèi)容在很大程度上反映了科學(xué)家的探究活動(dòng)與方法，能夠作為理解科學(xué)探究、掌握科學(xué)方法的范例。揣摩科學(xué)前輩探究的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是學(xué)習(xí)科學(xué)方法，領(lǐng)悟探究本質(zhì)的過(guò)程。對(duì)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，對(duì)探究本質(zhì)的理解，為教學(xué)中探究活動(dòng)的開(kāi)展提供了科學(xué)理論的指導(dǎo)和依據(jù)。反過(guò)來(lái)， 探究活動(dòng)為實(shí)踐科學(xué)方法提供切實(shí)的鍛煉機(jī)會(huì)，鞏固科學(xué)方法的學(xué)習(xí)。兩者互相促進(jìn)，體現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的模式。3融合科學(xué)教育與人文教育科學(xué)史，作為門反映白然科學(xué)進(jìn)程的人文科學(xué)，有助于人們?cè)谡J(rèn)識(shí)上跨越自然科學(xué)與人文科學(xué)的鴻溝。首先，科學(xué)史超越了科學(xué)的這一局限，充分展現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)二者間的互動(dòng)關(guān)系。對(duì)于科學(xué)的局限性，德國(guó)哲學(xué)家康德認(rèn)為：科學(xué)只能解決事

5、實(shí)判斷，即“是什么”的問(wèn)題；而不能作出價(jià)值判斷，即“應(yīng)該怎樣”的問(wèn)題。學(xué)習(xí)科學(xué)史，以史為鑒，能夠增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。當(dāng)他們參與社會(huì)時(shí)，能夠有意識(shí)地規(guī)范科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生活方面的應(yīng)用，使科學(xué)技術(shù)切實(shí)地造福于人類。其次，科學(xué)史反映的是作為個(gè)體的人的主動(dòng)參與過(guò)程，賦予了科學(xué)人性化。學(xué)生從中感受到的將是活生生的人對(duì)真理的熱愛(ài)與澳而不舍的追求。學(xué)生能從具體的事例中領(lǐng)悟到科學(xué)精神的真諦，而科學(xué)精神正是人文科學(xué)中不可分割的一部分。第三，科學(xué)史有助于認(rèn)識(shí)科學(xué)方法的局限性?？茖W(xué)史表明，科學(xué)實(shí)證方法只是人類認(rèn)識(shí)世界的一種方法?，F(xiàn)代科學(xué)研究已經(jīng)超出經(jīng)驗(yàn)實(shí)證和邏輯推理的范疇，向人文方法尋找

6、靈感。雖然科學(xué)方法與人文方法存在著相當(dāng)?shù)牟顒e，但兩者卻是相輔相成、互為補(bǔ)充的。二、高中生物學(xué)教材整合科學(xué)史內(nèi)容的原則上述分析表明，科學(xué)史教育的意義不在于簡(jiǎn)單地介紹歷史知識(shí)，而在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)。但是，教材的容量終歸有限，而科學(xué)史的內(nèi)容紛繁復(fù)雜，如何在教材有限的空間內(nèi)挖掘出科學(xué)史豐富的內(nèi)涵呢？1 一滴水中見(jiàn)太陽(yáng)教材編寫(xiě)者應(yīng)通過(guò)有限的篇幅和精選的事例，通過(guò)學(xué)生的參與，折射出科學(xué)的全景。仍以發(fā)現(xiàn)DNA遺傳物質(zhì)的科學(xué)史實(shí)為例。教材中可采用資料分析的方式，呈現(xiàn)這一發(fā)現(xiàn)的科學(xué)背景及大致歷程。然后再引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度及實(shí)驗(yàn)技術(shù)等角度思考問(wèn)題。重要的不是使所有的學(xué)生

7、都能做出標(biāo)準(zhǔn)答案，而是使學(xué)生能夠從一個(gè)科學(xué)史實(shí)出發(fā)，通過(guò)不同角度的分析，從科學(xué)前輩那里汲取營(yíng)養(yǎng)，用以提高自身的科學(xué)素養(yǎng)2自成體系統(tǒng)觀中學(xué)生物教材，科學(xué)史教育應(yīng)形成一個(gè)由初中到高中逐步深入的體系。例如，初中教材可能更偏重于讓學(xué)生了解史實(shí)，諸如科學(xué)家的故事，旨在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；而高中教材，則應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)史作出理性的評(píng)價(jià)與分析。著重考察高中生物學(xué)課程結(jié)構(gòu)，科學(xué)史的整合需要充分考慮到新編高中生物學(xué)教材的模塊特點(diǎn)。例如， 遺傳學(xué)發(fā)展的歷史體現(xiàn)出嚴(yán)格的邏輯推理順序，而這一邏輯又恰好與學(xué)生的認(rèn)知邏輯相吻合。因此，遺傳學(xué)發(fā)展的歷史可以作為貫穿遺傳與進(jìn)化模塊的主線。又如，分子與細(xì)胞這一模塊，科學(xué)史的整合則更直

8、采取穿插編織的方式。而具體如何穿插，現(xiàn)行中學(xué)生物學(xué)教材已提供了一些方法。其中，歷史事件的插入、科學(xué)史專題、專欄“科學(xué)家的故事”等，可供參考。 在此基礎(chǔ)之上，新編教材還應(yīng)重視互聯(lián)網(wǎng)資源的利用?？梢栽诮滩闹刑峁┛茖W(xué)史的網(wǎng)址，并做好網(wǎng)站資源的配套建設(shè)。3去粗取精對(duì)科學(xué)史的內(nèi)容去粗取精，要做到：（ 1）符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和接受能力；（2）選取的內(nèi)容應(yīng)該具有較高的教育價(jià)值，能給學(xué)生以多方面的啟迪，避免為寫(xiě)史而寫(xiě)史；（3）削技強(qiáng)干，使教材中的科學(xué)史線條單一、脈絡(luò)清晰。人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)生物學(xué)八年級(jí)廠冊(cè)有這樣的一例，可供借鑒。教材將現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因鼠的資料分析安排在經(jīng)典的孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)之前，其用

9、意是首先直觀地證明“基因控制性狀”， 而后再引導(dǎo)學(xué)生理解相對(duì)抽象的“基因的顯性與隱性”。 這樣的編排充分體現(xiàn)了去粗取精的原則：（1）從轉(zhuǎn)基因鼠入手，既抓住了學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點(diǎn)，又符合從易到難的認(rèn)知規(guī)律；（2）轉(zhuǎn)基因鼠的史實(shí)展示了生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，具有強(qiáng)烈的時(shí)代感，而經(jīng)典的孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)則能使學(xué)生從科學(xué)方法、科學(xué)精神以及科學(xué)態(tài)度等多方面獲得啟迪；（3）從孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳因子到轉(zhuǎn)基因鼠的出現(xiàn)，經(jīng)歷了一百多年，其間還有許多相關(guān)的重大事件，而教材只選取了這兩個(gè)事例來(lái)說(shuō)明“基因控制性狀”、 “基因的顯性和隱性”，充分體現(xiàn)了削校強(qiáng)干的指導(dǎo)思想。4尊重歷史的客觀性尊重歷史的客觀性，需要重視科學(xué)發(fā)現(xiàn)的背景，要把科學(xué)放在導(dǎo)致它們產(chǎn)生的那個(gè)背景中來(lái)學(xué)習(xí)?？茖W(xué)固然注重創(chuàng)新，但繼承是根基。牛頓曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，他之所以比別人看得遠(yuǎn)，是因?yàn)檎驹诰奕说募缟?。尊重歷史的客觀性，教材就不能滿足于僅僅介紹正面的成功事例。在科學(xué)的征途中，激動(dòng)人心的時(shí)刻相比漫長(zhǎng)的發(fā)展史畢竟是短暫的一瞬。失敗的研究在科學(xué)發(fā)展史上自有其意義。這與“成則王、 敗則寇”的價(jià)值觀念大相徑庭。還科學(xué)發(fā)展以本來(lái)面目，克