在现行初中生物教材中,有许多章节涉及生命科学的发现史,如光合作用的发现、抗生素的发现和遗传规律的发现等。生物科学史很大程度上反映了生物学家们的探究活动与方法,是了解科学探究、掌握科学方法的绝佳范例。如何提高初中生物科学史教学的效率呢?下面以苏教版《生物》七年级上册“光合作用的发现”教学为例,谈谈科学史教学的有效策略。
　　一、追溯历史,激发求知欲望
　　“在两千多年前,人们受古希腊著名哲学家亚里士多德的影响,认为植物体是由‘土壤汁’构成的,即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。”教学开始,教师就从呈现亚里士多德的观点切入,请学生判断这一伟大先贤的论断是否准确。为学生营造出良好的课堂探究情境,激发学生探知的欲望。接着,教师大胆地将亚里士多德的“假设”交由学生自己设计探究实验并进行验证。在学生设计完实验之后,教师再展示出海尔蒙特柳树实验的设计和过程,让学生进行比较分析。
　　由于亚里士多德的推测和海尔蒙特的验证实验本身就是一个完整反映科学探究过程的典型范例。这样一来,学生在教师创设的情境中,先质疑再探究,先自主设计再对比分析,在一个又一个认知冲突中感悟科学精神,也为进一步探究做好了“预热”。
　　二、调用积淀,培养思辨能力
　　海尔蒙特通过实验得出“构成植物体的物质主要来自于水”的论点,是对亚里士多德观点的继承和发展。《小学科学课标》要求学生“了解绿色植物能在阳光下制造淀粉和氧气,同时吸收二氧化碳”,故七年级学生已经具备了植物能吸收二氧化碳并排出氧气的相关光合作用常识,他们很容易得出“海尔蒙特实验至少忽略了空气”这一结论。
　　科学发展的过程就是真理与谬误相互交织的过程。课堂中,教师通过介绍科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度,还有助于培养学生怀疑的态度、批判的精神和思辨的能力。
　　三、亲历“史实”,催生实践智慧
　　在学生提出“海尔蒙特柳树实验忽略了空气”这一重要变量后,教学过程即可自然过渡到普里斯特利的实验发现。限于当时的历史条件,科学家并不知道空气中有二氧化碳和氧气,他的结论是在所有实验的基础上通过综合分析和推理得出的。而今,七年级学生已经了解了二氧化碳和氧气的相关知识,具备了探究学习的基础。而苏教版教材中,有关普里斯特利的实验只是提供了5个小实验的流程图,没用任何的文字说明,这样的留白为教师教学留下了足够的空间。
　　(1)教师呈现“普里斯特利的探究”。即把两个实验进行对照:一是把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩中;二是把一支点燃的蜡烛放到一个密闭的玻璃罩里,让学生亲自感受实验的过程和结果。
　　(2)教师引导学生“对普里斯特利的探究”进行探究。教师让学生先自由选择普里斯特利5个小实验的任意一个,再设计对照实验来验证自己的假设。这种“对探究进行探究”也正是美国芝加哥大学施瓦布(J. Schwab)教授所倡导的一种探究学习方式。
　　(3)教师针对学生的探究实验设计,提出一些具有一定思维深度的问题。如“普里斯特利的实验可以证明植物能够更新空气,那是否能够证明植物可以吸入二氧化碳放出氧气呢”来培养学生严密的逻辑思维能力。让学生深入地亲历“史实”,有利于发展他们的探究意识和探究能力,催生实践智慧。
　　四、知晓兴替,延展探究空间
　　有关光合作用的发现史的教学不应仅仅停留在历史的回顾中,教师应关注有关光合作用研究方面的最新进展,并有目的地选择其中的一些研究成果介绍给学生,将历史与现实的科学进展联系起来,延展学生进一步探究的空间。例如,绿色植物的光合作用是一种高效率、无污染和零碳排放的能量获取方式,科学家希望模仿它来解决能源问题。2008年《科学》杂志发表了美国麻省理工学院化学家丹尼尔·诺塞拉最新研究成果,他希望模仿叶片的光合作用分解水,生产清洁的绿色能源——氢气。诺塞拉计算过,一片人工绿叶每天只需分解几升水,便可满足一个家庭的能量所需。目前这一科学技术取得了重大的进展。
　　绿色能源是科技发展和民生发展的热点问题,教师向学生介绍这一相关光合作用的最新研究成果,将极大地激发学生生物学习的兴趣和主观能动性。
　　总之,在初中生物课堂中,教师应该充分利用好科学史教学的契机,有意识地引导学生利用相关材料进行探究,让学生沿着科学家探索生物世界的道路前行,加深对科学本质和方法的理解。此外,教师还应引导学生感受科学的飞速发展对人类未来生活产生的巨大影响,激发学生深入探究的积极性。这样的科学史教学课堂才是高效益的,才能充分有效地发掘出科学史教学这座“金矿”所蕴含的价值。