【原因探析】
科学史教学不是求多求全,而是求精。有些教师认为新课改既然要求教师要学会用教材教,要积极开发课程资源,因此就认为多补充一些课外教学资源就会有助于教学的提升。于是很多教师就很认真的查资料,课堂上尽可能的给学生多呈现资料,或是干脆替换教材中的科学史资料。而教师在选材时又没有考虑所选资料的价值、意义等教育因素,简单的资料累积只会加重学生的学习负担,还不能很好的让学生得到科学方法的熏陶和科学思维的训练。
【对策研究】
教师在课堂上展示给学生的,应该是从众多史料中精选出的必要的、易于理解的,且有主线贯穿的历史资料,因为在课堂上有限的时间内,使用概括性的、简明扼要的材料往往更为有效。换言之,课堂里出现的科学史材料,应该是先行者加工过的材料,而不是原始的历史事件。教科书在介绍生物科学史时已经做了精加工,教师要补充史料,应该在理解教科书的基础上作必要的扩展,而不是热衷于历史事实素材的量的扩张。
比较成功的生物科学史教学的案例,其共性是:教师提供的科学史材料精炼、有内在的线索贯穿,所提问题环环相扣、层层深入,还原了知识的形成过程、促进知识的理解或科学方法的掌握;学生学习过程中,有资料的阅读,有挑战性问题引领,学生既理解了知识,又提升了科学思维和科学方法,还体验了科学的开放性,提升了科学精神。例如,生物膜结构的探索历程,从1895年欧文顿研究植物细胞膜通透性实验开始,到1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型,近80年的时间里有多位科学家做了很多复杂的探索工作。研究过程中,假说被一次又一次提出又一再修正,最终流动镶嵌模型得到普遍认可。
●问题四: 理解偏颇、评论失当
【案例呈现】
在“光合作用的探究历程”的教学过程中,在讲到海尔蒙特实验时,有教师提出:“从实验设计的原则来看,海尔蒙特的实验结论是否完全正确?”然后展开讨论,最后,师生一起总结出:“海尔蒙特的实验设计不符合单一变量原则”,“应该设计单一变量实验确定水、矿物质、空气在植物生长中的作用”。
【原因探析】
对科学家的实验进行恰当的评述,确实有益于培养学生的批判性思维和实验设计能力,但是,本案例中的质疑本身却值得质疑:其一,很难设置单一变量实验分别研究空气、水和矿物质在植物生长中的作用;其二,这个实验是一个析因实验,不一定遵循单一变量原则。
【对策研究】
历史是客观的,但是,对历史的理解却可能是主观的。因此,我们在评述历史时,要用历史的眼光,全方位理解历史,在理解的基础上对历史上科学家的工作作恰当评述。评述时,我们应该对历史持有“温情与敬意”的情感[7]。
笔者认为,对于生物科学史上一些科学家认识的局限性,在教学中不一定都要着眼于对此进行“批判行思维”,而是可以更注意着眼于以下两个方面来挖掘其教育价值。其一,学生看到历史上科学家认识的局限性,可以认识到早期的科学家在解释自然现象时与他们一样有类似的前概念,从而增强他们概念转变的积极性与动机[8]。其二,引导学生认识科学的开放性,从而深刻地理解科学的本质。
生物科学史中沉淀了众多科学家对生命世界探索的精彩片段。良好的生物科学史的教学,应该是从中选择了恰当的材料,运用了恰当的手段,达到了最佳教学效果,让学生似乎身临其境从而获得众多启示的教学。托克维尔曾说:“当过去不再照亮未来时,人心将在黑暗中徘徊。”那么,在中学生物课堂里,生物科学史不但应该在场,而且应该“照亮学生的未来”。