广东省汕头市澄海区华侨中学　　杨丽然

提高生物科学素养是课程标准的基本理念之一。课程标准指出：“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。” 要落实这一基本理念，就要求教师在教学中由原来的只注重对学生科学知识的传授转向全面地提高学生科学素养的教育，强调学生在生物学知识，科学探究的技能和思维品质、情感态度与价值观以及对科学、技术和社会的认识等领域的全面发展。

生物科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用详实的资料论述科学家们的创造性劳动，生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法，同时也对生物学发展的逻辑和社会历史背景等重大问题作出评论。生物科学史对培养学生的生物科学素养有着重要的意义，是培养学生科学素养的生动教材。

一、学习生物科学史有助于学生理解生物学基础知识

生物学基础知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物知识既是生物课程所规定的基本任务之一，也是对学生的基本要求。生物科学史记载着生物科学知识的形成过程，有助于学生更好地理解基础知识、核心知识。

例如，光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，是高中生物课程中的基本知识。学生通过对光合作用的研究史料特别是恩格尔曼、鲁宾、卡门、卡尔文等多位科学家的研究性实验的学习，能更好地深化对光合作用概念的理解、对光合作用过程和本质的理解和掌握。

又如，生物的遗传是高中生物课程的基本知识也是难点知识，通过对孟德尔的豌豆杂交实验全过程的学习，有助于学生更好地理解关于遗传的两大基本规律的内容，体会运用遗传规律来对遗传现象进行解释分析的基本思维方法──用概率原理来预测遗传杂交实验结果和遗传病的发生率、用自交侧交等方法判断显性性状亲本的基因型等等。

再如，学习生物膜结构的探索历程，使学生更好地理解生物膜的成分（主要是脂质和蛋白质）、结构（流动镶嵌模型）、特性（具有一定的流动性）等基本知识。 学习“中心法则的提出及其发展”的史料，有助于学生更好地理解遗传信息传递的一般规律：遗传信息不仅可以从DNA流向DNA、从DNA流向RNA进而流向蛋白质，对于某些病毒，还可以从RNA流向RNA、从RNA流向DNA。

二、学习生物科学史有助于学生养成科学态度和科学的世界观

马克思曾说过：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。”生物科学史上的许多事例都是这句话很好的注解。例如，关于酶的本质的探索，萨姆纳历时九年，尝试了各种方法，历经了一次又一次的失败，终于证明了脲酶是蛋白质（因此荣获诺贝尔化学奖）。现代遗传学的奠基人孟德尔的植物杂交实验坚持了17年之久，其中最闻名又最成功的豌豆杂交实验坚持了八年，才终于发现了生物遗传的基本规律。达尔文随贝格尔号环球考察，历时五年，进行了大量实物观察和标本采集，之后再潜心研究，才写出了巨著《物种起源》，提出以自然选择学说为中心的生物进化理论……这些科学家所研究的领域各不相同，但他们都是“不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人”，都具有热爱科学、潜心研究、勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。学习这些史料，可以使学生受到很大的教育和激励，让学生在科学史的熏陶中树立热爱科学、崇尚科学的态度和献身科学的精神。

又如，在学习细胞的多样性和统一性时，通过细胞学说建立过程的史料分析，有助于学生对科学过程和本质的理解，使学生领悟科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果，其过程离不开技术的支持，科学发现需要理性思维和实验的结合，科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。

教师也可以借助一些反例来启迪学生。如促胰液素的发现史：沃泰默通过实验发现在切除了相关神经之后，再向小肠内注入稀盐酸时，仍能促进胰腺分泌胰液。他仍然认为这反应属于神经反射，而斯他林和贝利斯在读了他的论文后却能另辟蹊径，大胆提出另一种假设：可能是化学调节，并设计实验加以验证，从而发现了第一种激素──促胰液素和不同于神经调节的另一种调节方式──激素调节。通过史料的学习分析，启发学生思考：沃泰默为什么会与成功失之交臂？是因为他囿于定论，缺乏创新意识和敏锐的判断力。而斯他林和贝利斯因为具有不迷信权威、勇于质疑、富有创造性等优秀品质才使他们抓住了机遇。通过生物史实的教育，培养学生不囿于定论、勇于质疑、敢于创新的科学态度，使学生能更好地理解巴斯德的名言──机遇只偏爱那些有准备的头脑。

三、学习生物科学史有助于学生理解科学探究方法与技能

新课程目标之一就是使学生在学习生物课程的过程中，形成终身学习的基本能力和习惯。生物科学史蕴含着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法。通过学习可使学生领会科学探究的一般方法和技能，正所谓“授之以鱼，不如授之以渔”。

例如，通过对孟德尔的豌豆杂交实验全过程的学习，引导学生分析孟德尔所运用的科学研究的方法：实验设计（理论认识）—进行实验（观察分析，提出问题）—解释实验（提出假说）—实验验证（验证假说）—对照分析（验证结论）—分析归纳（总结规律），从而领悟孟德尔在杂交实验过程中所表现出来的逻辑思维过程（这种逻辑思维方法叫做假说—演绎法）。另外，引导学生思考：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能否对分离现象作出解释？学生通过思索能更好地明白：因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这激起他揭示其实质的兴趣。

又如，DNA双螺旋结构模型的阐明是生物学发展过程中一个具有历史意义的里程碑，它的出现标志着分子生物学这门新学科的诞生。分析DNA结构模型的建立过程的资料，可以使学生体会科学家在此项研究中应用了多种研究方法，如应用了化学方法（如DNA组分分析）、物理方法（如X射线衍射法）、数学方法（如模型构建）及生物学方法，这也反映出现代科学的发展方向──多学科交叉，相互作用，共同发展。

再如，在学习植物生长素的发现史时，教师可借助多媒体辅助教学手段，通过动画模拟，引导学生沿着达尔文等多位科学家的思维方式探索生长素基本理论的形成过程，使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练。

四、学习生物科学史有助于学生理解科学、技术与社会的关系

高中生物课程目标要求对学生渗透STS教育，使学生理解科学的本质、理解技术的本质和特征，认识科学、技术、社会之间的关系。生物科学史的学习有助于学生理解科学、技术、社会之间的关系。

例如， 通过对“生物膜结构的探索历程”和“生物膜模型的建立过程”的学习，引导学生体验实验技术手段和科技的发展在其中所起的关键性作用：物质成分的提取、分离和鉴定技术的成熟，为膜成分的确认提供了保证；电子显微镜的诞生，荧光染料标记蛋白质、细胞融合技术的应用，都为生物膜结构模型的建立及模型的不断完善提供了技术支持。

又如，对“光合作用的探究历程”的学习，能使学生明白光合作用的本质：正是由于放射性同位素的发现和使用放射性同位素标记化合物的技术的应用，才使得鲁宾和卡门能用放射性同位素¹⁸O分别标记H₂¹⁸O和C¹⁸O₂来追踪¹⁸O的去向，从而有力地证明光合作用释放的氧气全部来自于水；卡尔文用¹⁴C标记CO₂，最终发现了碳的循环途径，也即卡尔文循环。

再如，在生物的遗传物质的科学探索中，艾弗里的肺炎双球菌的转化实验与赫尔希和蔡斯等人的噬菌体侵染细菌的实验，揭示了DNA是遗传物质，而实验的成功，是与微生物的培养技术、物质分离、提纯、鉴定技术等技术手段的支持分不开的。

通过生物科学史中的这些例子的学习，可以使学生很好地受到启示：科学和技术是相互支持的，任何科学成果的取得必须有技术手段作保证，而技术的保证则需要科学理论为基础。

综上所述，生物科学史对培养学生的生物科学素养有着重要的启示作用，教师在教学中要针对具体的课题内容及教学目标，从学生的认知水平出发，将相关的史料作为教学内容的一个组成部分，融入教学之中，引导学生从有关科学史的学习中接受教育和启发，提高生物科学素养。