善用高中生物教材培养学生的科学精神
科学精神的内涵很丰富,可以从不同的层面来理解。“科学精神包括:怀疑一切既定权威的求实态度;对理性的真诚信仰,对知识的渴求,对可操作程序的执着;对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循。”“科学精神包括:探索求知的理性精神,实事求是的严谨精神,批判创新的进取精神,互助共进的协作精神。”“实事求是、开拓创新”是科学精神的核心与实质,科学精神教育的核心问题是教育学生要具有实事求是、开拓创新的精神。
中学生物学教学中科学精神教育的主要内容:中学生物学教学中的科学精神教育,应当有科学的内容和合适的形式。在内容方面,应当启发学生学会:
l)全面地看待自然界、生物界和生物学知识,克服认识上的片面性。2)用变化的观点来看待生命活动过程,避免孤立、静止地看待生命活动。3)对生物和生物学知识能够具体问题具体分析,学会相对地看问题,克服认识绝对化。4)通过观察、实验、实习、参观、采集制作标本和搜集整理资料等实践活动来发现和认识事物和学习生物学知识,避免单纯地接受知识、死记硬背知识的倾向。5)运用所学知识解释生活、生产实践中的各种具体问题.增强现论与实际的联系。6)把获得的生物学知识的感性认识上升为理性认识,避免认识仅停留在低级阶段。7)在各种实践活动中,特别是在观察、实验和实习等实践活动中,积累、记录有关资料,有序地进行操作,善始善终地完成全过程,克服实践活动中行动或行为的随意性。对观察、实验、实习等的过程和数据应如实记载,不容篡改(即使与权威或教材相反也应如实记载,
不容篡改),培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神。8)正确使用生物科学术语,运用科学的思维方法和学习方法来掌握生物科学的概念、规律、原理和观点等,避免学习行为的无序性,培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。9)渗透开拓创新的科学精神,引导学生“由‘知识就是力量\’向‘创新才有力量\’转变”。“知识就是力量”,是英国科学家弗兰西斯·培根在1620年提出的,曾经风行世界。近400年的实践,人们不难发现真正的力量,不是知识收藏者,而是知识创新者,通过下列对比可以证实:英国人亚克敦,读遍藏书7万册,还做了大量读书笔记,却一辈子没有自己的科研成果;美国科学家爱迪生,虽没受过正规教育,却完成2000多种发明。千万个相似的案例说明:“知识就是力量”的时代,已经转入创新才有力量的时代。在进行科学精神教育时,要重视学生的思维科学化,在教学中渗透创新思维和创新技法。
现版高中生物教材学中,尤其是必修的三本教材中,大量的生物学史材料是我们进行科学精神教育的绝佳案例,而大量的探究实验又是这些科学精神实施和落实的绝佳机会,因此,一个优秀的高中生物教师,应充分利用好教材培养学生的科学精神并贯彻落实。
(一)培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神
欧文顿,1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过
细胞膜进入细胞,于是他提出了膜由脂质组成的假说。
萨姆纳,尝试了各种方法,历经一次又一次的失败,从1917年到1926年,终于他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质,荣获1946年诺贝尔化学奖。
孟德尔,他进行了长达8年的豌豆杂交实验,通过分析实验结果,发现了生物遗传的规律。1866年他发表论文《植物杂交试验》,提出了遗传学的分离定律、自由组合定律和遗传因子学说。
这些例子中,目标单一,经历时间长,但他们凭着对科学真理的执着追求精神,终获成功,无疑给喧嚣社会中的我们一些启示。
(二)培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。
摩尔根,曾经明确表示不相信孟德尔的遗传理论。对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度。他用果蝇做了大量实验,发现了基因的连锁互换定律,人们称之为遗传学的第三定律。他还证明基因在染色体上呈线性排列,为现代遗传学奠定了细胞学基础。
1771年,英国科学家普利斯特里通过实验证实植物的光合作用需要二氧化碳,植物的光合作用释放出氧气,小白鼠生活和蜡烛燃烧都消耗氧气。1779年,荷兰科学家英格豪斯做了500多次植物更新空气的实验,结果发现:普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。又将光合作用的条件往前推进了一大步。上述事例中,摩尔根始于怀疑,着眼实验,虽然最终证明自己的怀疑没对,却通过
实验推动了遗传学的发展。英格豪斯出于验证前人的结论而将光合作用的研究更具体化。不迷信于权威,着手于实验,用事实说话让许多科学家获得成功,质疑往往是成功的起点。
(三)渗透开拓创新的科学精神,引导学生“由‘知识就是力量\’向‘创新才有力量\’转变”。
工具、理念、方法的创新,推动着科学不断发展,这在生物学上也能体现。
1665年,英国科学家虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,他把观察到的图像画了下来,并把"小室"称为细胞。它既是细胞的发现者,也是命名者。在17世纪,许多显微镜的制作者,同时也是生物体微观结构的研究者。"工欲善其事,必先利其器"。荷兰著名墨镜技师列文虎克用自制的显微镜,观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。1959年,罗伯特森用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片,在电子显微镜下看到了细胞膜的暗-明-暗三层结构,厚约7.5nm,它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外表面各厚约2nm的蛋白质构成。工具的创新和使用,使生物学发展到微观层次。
1902年,英国科学家斯他林和贝利斯大胆地作出假设,最终发现了在盐酸的作用下,小肠黏膜产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随着血流到达胰腺,引起胰液的分泌,他把这种物质命名为促胰液素,从而使生物的调节扩展到激素调节。这是方法的创新而取得的成功。
当今中国,正处于由中国制造向中国智造转型过程中,创新是关键,通过生物教学培养学生开拓创新的科学精神是我们每一个生物教师的责任。(江油一中黄勇)
新闻推荐
□蒋德均秋天已到秋日已到送给我的礼物是一张地图地图上到处都是心血的收获餐桌上盛着母亲热汽腾腾的希望和孩子默然无语的功课在倾注希望的地图上流淌着阳光秋天的村庄和城市我听见赤脚的男孩从...