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高中生物课程对生物科学史进行探究化教学之思考与实践

发布时间:2014-10-21 来源:人大经济论坛
一、 课题研究的背景 (一) 问题的提出 21 世纪是世界经济一体化条件下的以知识决策为导向的经济。知识经济的兴起,向教育提出了新的要求:在知识经济的时代下,要求培养出的新型人才不仅仅是继承者,更要善于寻求新知,能够用科学的观点理解问题、用科学的方法解决问题、用科学的精神探索问题。而我国新一轮的基础教育改革也注入了全新的理念,《普通高中生物课程标准(实验)》倡导探究学习的课程理念,以以人为本、以学生的发展为本作为出发点,强调知识与技能,过程与方法以及情感、态度与价值观的整合。在这样的历史条件下,必将有力地推进教师教学行为的改变,倡导学生探究式学习,引导学生主动参与科学探究的过程。把学生从知识的被动接受者转变为探索者,让学生经历和体验科学探究的过程,激发其学习生物学的兴趣,全面培养学生的生物科学素养,以及培养学生的探究能力和科学精神,可以说培养学生的探究能力是时代的需求。 在倡导探究性学习的同时,《普通高中生物课程标准(实验)》还提出,学生要知道生物科学的主要发展方向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件。在课程标准第四部分实施建议的第七点就明确指出注重生物科学史的学习:科学是一个发展的过程。学习生物科学史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。这对提高学生的科学素养是很有意义的。生物科学史是生物课程资源的重要组成部分,是教学活动中的优秀素材,在生物教学中,如何有效利用生物科学史料是值得重视和探讨的一个问题之一。利用生物科学史的材料探讨出一条生物科学史与生物探究性教学相结合之路,使生物科学史料成为生物学教学中进行探究式学习的良好契机,也成为培养学生探究能力的重要手段。这样一方面可以使探究活动变的有效、深刻,另一方面使生物科学史的价值得以真正体现。 (二)运用生物科学史教学的研究现状 1、 国外研究现状 20 世纪初期,美国教育学家杜威首次提出了较为系统的探究教学理论。在 20世纪 50 年代末,西方兴起的科学教育现代化革新运动中,美国著名的科学教育家芝加哥大学教授施瓦布将探究教学确立为科学教育的认识观和方法论,大力倡导探究教学,并对探究教学原则、过程模式及教育思想的深入研究,为探究教学的发展奠定了坚实的理论基础,促进了探究教学在科学教育实践中的广泛应用。以英美为首的发达资本主义国家也通过各种方式推动了探究教学的深入发展。在西方,最早提倡科学史教育可追溯到 19 世纪中叶。当时的英国科学促进协会主席惠威尔在 1851 年的一次演讲中呼吁我们要教给年轻人的,与其说是科学结论,不如说是科学方法,更不如说是科学史。 在当代世界范围内的科学教育改革中,重视科学史教育已成为美国等发达国家科学教育改革的一大趋势。科学史教育的奠基人美国科学史教育家乔治?萨顿,他创办科学史杂志,他一生以极大的热情阐述和宣传科学史研究和教学的重要性和必要性。1963 年施瓦布主持设计了著名的中学生物课程BSCS(Biological Science Curriculum Study)。该课程在突出探究学习的同时,极为重视科学史教育①。英国目前正在实施的《社会中的科学与技术》课程计划也明确规定科学教育的目的之一是显示科学具有人类的面貌,向学生介绍科学发现的大量背景知识、不同观点和方法论。近些年来,英、美等国的科学教育工作者还陆续设计了一些科学史课程,但结果并不尽如人意。总的说来,在现行的科学教育体系下,科学史教育没有形成良好的氛围,更没有为广大科学教育工作者所接受而走进课堂。 二、高中生物科学史教学、探究式教学理论综述 (一)相关概念的界定 1、科学史 科学史的创始人乔治?萨顿(George Sarton)把科学史定义为:科学史是客观真理发现的历史、人的心智逐步征服自然的历史。它描述漫长而无止境的为思想自由,为思想免于暴力、专横、错误和迷信而斗争的历史。①科学史并不只是对历史事实进行简单的描述,它的目标是解释科学精神的发展,解释真理被逐步发现的过程,呈现人们的思想从黑暗和偏见中逐渐获得解放的历史。科学的历史在其广义的形式之下也就是人类的思想和文明史。实证主义科学观认为:科学是实证知识,科学史是实证知识的积累史。实证知识实际就是通过经验来确证的知识。实证主义科学史的代表人物之一萨顿在把历史上出现的所有科学知识和技术知识记录下来,按照年代的顺序编写出来,形成的是实证知识的编年史。以法国科学史家柯瓦雷为代表的观念论科学史家认为:科学本质上是观念,科学观念的发展是内在的和自主的,科学史是观念内在更替的思想史。所以科学本质上是一种社会活动,因而科学史可以而且应该写成科学与其它社会文化因素的互动史。②本文中所描述的科学史偏向于萨顿的定义,将科学史定义为科学发生发展的历史。 三、 将生物科学史运用于高中生物探究式教学................ 26-49 (一) 高中生物新教材中的科学史资源.............. 26-28 (二) 生物科学史的教育价值 ..............28-34 1、 科学史教育有利于科学素质的培养 ..............28-30 2、 科学史教育有利于人文精神的培养 ..............30-32 (1)有利于培养学生的创造精神和怀疑精神.............. 30-31 (2) 有利于学生形成正确的世界观和价值观.............. 31 (3) 有利于培养学生的生态文明道德.............. 31-32 (4) 有利于培养学生的合作意识.............. 32 3、 科学史教育有利于学生学习方式的变革.............. 32-33 4、 科学史教育有利于提高学生的综合能力.............. 33-34 5、 生物科学史在探究性学习中的作用 ..............34 (三) 生物科学史的探究式教学实验过程 ..............34-49 1、 确定研究对象.............. 34-35 2、 选择学习内容.............. 35 3、 制定研究计划 ..............35-36 4、 教学实例.............. 36-49 四、 结果与分析.............. 49-53 (一) 实验结果.............. 49-51 1、 实验前、后整体情况比较.............. 49-50 2、 实验后实验班和对照班情况比较分析.............. 50-51 3、 实验前、后期末成绩对比.............. 51 (二) 结论.............. 51-53 五、 反思和展望 ..............53-55 (一) 反思.............. 53 (二) 展望 ..............53-55 结论 笔者通过在高中生物课堂教学中,实施利用生物科学史进行探究性教学实践,在原有知识经验的基础上,经过一年的实践与研究,取得了一定的成绩,也发现了一些问题。 1、教师做好充分准备是基础保障教师对教材中的科学史应有比较全面的理解和把握,不仅要保证探究思维的连续性和完整性,还应对探究活动有一个透彻到位的认识,这样才能使课堂教学活动有序、有效。因此备课时教师应通过多种手段查阅,适当资料补充科学史相关内容,并对不同的科学史内容采用科学的教学方法。 2、创设课堂探究氛围是重要条件在探究过程中,教师应努力营造一种民主、平等、宽松的课堂探究氛围,尊重学生的人格和自尊心,鼓励学生不拘泥于书本,鼓励学生大胆发表自己的见解乃至创新求异,注意保护学生的积极性,不轻视和随便否定学生提出的任何一个问题,注意捕捉学生的思维火花,并及时给予肯定。同时还要注意适时建立和保护学生的自信心,使学生有充分的心理安全感,使学生乐于探究,乐于学习。 3、小组合作学习是探究的实施手段在科学史教学中,一些实验的设计思路和过程,有一定难度,但也是培养学生各方面能力的有效材料。此时教师不要急着讲授,不妨让学生以小组合作的形式,通过学生之间的交流与合作,解决问题,培养合作探究的能力,推进探究思维的形成。 参考文献 [1] 魏冰.科学史、科学哲学和科学教学[J] .北京:比较教育研究,1999(3) [2] 乔治? 萨顿著,刘 珺珺译.科学的生命文明史论集[M] .北京:商务印书馆,1987 [3] 张仁玉. 高中生物科学史教学现状研究[J] .北京大学教育评论,2009(5) [4] 玛格纳.生物科学史[M].天津:百花文艺出版社,2002 [5] 董华、张晋虎.生物学史研究在科学史研究中的作用和意义[J].科学技术与辩证法,2002(6) [6] 孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段.理论观察,2003.3 [7] 刘恩山、汪忠.普通高中生物课程标准(实验)解读[M].南京:江苏教育出版社,2004 [8] (美)国家研究理事会著,守志等译.国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社,1999 [9] 李娘辉,唐田主编.生物教学与学业评价[M].广州:广东教育出版社,2005 [10] 陈国,范国军.高中生物学探究式教学初探[J].《中学生物学》,2005.9(21 卷)
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