侯改成 罗凌云 刘世雄
(贵阳市第三实验中学 贵州 贵阳 550001)
摘 要：立德树人是教育的根本任务，生物学科核心素养是在高中生物教学中立足培养全面发展的学生。生物科学史可以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思路，学习科学家的科学研究方法和科学精神，重点阐述利用高中生物科学史渗透生物学科核心素养的教学策略，为高中生物教学提供理论依据和实践经验。
关键词：生物科学史；生物学科核心素养；教学策略
中图分类号 G133.91 文献标识码 A
引 言
学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
科学是一个发展的过程，生物科学史是生物科学发生和发展的历史，蕴含着丰富的科学思想、科学方法、世界观、科学精神和科学态度。科学史的内容正是对科学结论产生、发展背景和历史经过的重现，强调学生对知识的主动建构，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思路，学习科学研究方法和科学家的科学精神，因此，生物科学史也成为了提高学生生物学科核心素养的有力抓手。本文重点阐述利用高中生物科学史渗透生物学科核心素养的教学策略，为高中生物教学提供理论依据和实践经验。
1 生命观念
生命观念是生物学核心概念的呈现方式，指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点。生命观念的形成一定是以掌握生物学的基本知识为载体，用相关的生物学知识和专业术语正确阐述生物学基本事实和原理。同时，又加强学生的理解能力、实验探究能力、获取信息的能力和综合运用能力。
1.1结构与功能观
利用生物膜结构的探索历程让学生深度理解结构决定功能，结构与功能相适应的结构与功能观。通过DNA双螺旋结构模型模型的构建，解释其结构特点与编码遗传信息、复制和传递遗传信息的适应关系。解释DNA分子与基因的关系。能基于复制、转录、翻译等过程的认识，阐明物质、能量和信息变化的统一性及细胞各部分结构和功能的整体性。
1.2 物质与能量观
利用光合作用的探究历程，认识光合作用的大致过程及发生的物质和能量转换的实质，理解光合作用在生物界乃至整个自然界物质和能量转换中的地位和作用，结合光合作用的原理并依据相关资料的研究结果，阐明影响光合速率的内外因素及其在生产实践中的应用，深刻理解光合作用过程中的物质能量观。
2 科学思维
科学思维是认识物质世界，争取获得高质量结果的思维方式和习惯。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》将学生科学思维的发展聚焦在以下三点：质疑是思考的视角、实证是判断的尺度、逻辑是论辩的准绳。
2.1 归纳与概括
以教材中丰富的科学史材料为依托：细胞学说的建立过程；对生物膜结构的的探索历程；光合作用的探究历程；孟德尔的豌豆杂交实验；对遗传物质的早期推测；DNA双螺旋结构模型模型的构建；生长素的发现过程等，让学生归纳与概括相关科学史的主要研究内容、相关实验结论、各研究之间的内在联系等。
2.2 模型与建模
通过学习生物膜结构的的探索历程，DNA双螺旋结构模型的构建，让学生通过理论学习和实际构建模型，学会用模型与建模的方法探讨生命现象及规律。
2.3 批判性思维
批判性思维是一种基于充分的理性和客观事实而进行理论评估与客观评价的能力与意愿，它不为感性和无事实根据的传闻所左右。批判性思维包括思维过程中洞察、分析和评估的过程，包括严密思维和逻辑思维。以促胰液素的发现为例，在19世纪，法国学者沃泰默做了一系列实验，但最终他还是囿于定论，认为这是一个十分顽固的神经反射，而英国科学家斯他林和贝利斯另辟蹊径，大胆假设促胰液素的分泌为化学调节，并通过实验得到了证实。这个科学事实告诉我们，科学的每一次发现和进步离不开批判性思维，永远都不要迷信所谓的权威，只有这样，错误的论点才会被推翻，科学才会进步和发展。
2.4 演绎与推理
利用孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，DNA半保留复制的实验让学生掌握假说-演绎法的一般研究思路；观察现象，提出问题---分析问题，作出假设---演绎推理，验证假说---分析结果，得出结论，并运用假说-演绎法解决实际问题。
3 科学探究
科学探究就是发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论。科学探究也是一种学习方式。在高中生物教学中，科学探究有助于学生理解科学的概念；科学探究是科学实践的重要部分；科学探究有助于学生理解科学本质。巧妙利用生物科学史，以科学研究为主线，培养学生的科学探究能力。学会分析实验设计的变量：自变量，因变量，无关变量；分析实验设计的原则：科学性原则，单一变量原则，对照原则，平行可重复原则；学会分析对比实验和对照实验，分析对照实验的类型：空白对照，自身对照，相互对照，学会正确分析实验目的，实验原理，合理作出假设并设计实验进行验证，科学表达实验设计思路，对实验结果和结论进行科学合理的评价与分析，利用生物科学史创设具体情境，培养学生的科学探究能力。
4 社会责任
生物学科的社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。作为生物学课程的学习结果和核心素养，社会责任表现了学生相信科学、善待生命、环境友好、促进健康、造福人类的态度和价值观，反映了学生问题解决的意识和能力，以及学以致用的学业水平，是他们个人成长和社会进步的正能量。
通过光合作用过程中细胞需要不断与环境间进行物质和能量的交换、需要稳定的生活环境等，号召学生关注生活环境，关注环境保护；通过遗传物质的早期推测和DNA双螺旋结构模型模型的构建，让学生意识到遗传物质的特异性和多样性，生命的多姿多彩，唤起学生对生命的敬畏和热爱；诸多的生物科学史都是科学家的研究史和奋斗史，通过学习让学生体会科学家敢于质疑，勇于创新，不畏世俗，对科学执着追求，乐于奉献的科学精神。
结束语
生物科学史是科学家探索生命世界的道路，有助于学生通过理解科学的本质，科学研究方法和科学精神，践行和诠释生物学科核心素养，促进学生的全面发展。
参考文献
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本文为2019年贵阳市高层次创新型青年教师资助项目《基于高中生物科学史渗透生物学科核心素养的实践研究》的阶段研究成果。