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【摘要】《普通高中生物课程标准》明确指出注重生物科学史的学习，笔者采用文献研究法了解国际科学教育对科学史教育的重视和研究，结合国内高中生物科学史教育的研究现状提出课堂教学中进行科学史研究的实际策略。
【关键词】高中生物，科学史教育，科学素养，课堂教学与研究
1.研究背景
《普通高中生物课程标准》（以下称《标准》）明确指出：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。美国著名科学教育家马丁认为科学知识、科学过程能力和科学态度三方面内容组成了科学素养，而国内一些学者认为科学素养包括知识与技能、科学方法、科学观和科学品质四个要素。[1]而生物科学史不仅展示了科学家们在探究生物学有关问题中的时代背景、技术发展情况，也展示了他们在探究过程中的思想过程和探究方法，体现出科学方法不断发展的历史，科学家们散发出来的科学品质和科学观。因此《标准》在第四部分的实施建议中也指出了注重生物科学史的学习：学习生物科学史能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的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。[2]
这个认识是与近年来国际的教育理念相接轨的。随着对科学本质的认识不断深化，各国教育家们意识到：科学本质离不开科学的历史、文化、社会，HPS教育（即：科学史History、科学哲学Philosophy和科学教育Science Teaching）应运而生。[3]查阅多方文献资料便可发现，重视科学史教育在提高学生科学素养方面的意义已经成为国际科学教育改革的大趋势：美国的《科学素养的基准》和《国家科学教育标准》、英国国家课程的科学部分等，都将科学史与科学教学结合，并对HPS的课程与教学有着明确的要求。
因此，国内的新一轮高中生物课程改革紧随国际步伐，在《标准》中明确提出对科学史的重视，新教材的编排就蕴含了大量的科学史内容。
1.1 三个必修模块的绪论都改编为“科学家访谈”，从邹承鲁到孙儒泳，从我国率先人工合成蛋白质到生态学研究，展示科研成果，探讨研究过程，渗透科研精神，切入模块主题。
1.2 在“问题探讨”栏目中作为引入新知识的背景材料，引导学生进入学习情境。如必修1第5章“降低化学反应活化能的酶”介绍了意大利科学家研究鹰消化食物的巧妙实验；必修2第1章“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”介绍了当时的融合遗传的观点。
1.3 以科学家的探索过程作为主线呈现在教材的正文主要部分。如“对生物膜结构的探索历程”、“光合作用的探索历程”、“生长素的发现历程”等等。
1.4 以“资料分析”、“科学史话”、“科学前沿”、“科学家的故事”等栏目穿插在正文中，或者作为拓展的阅读材料。
而整个必修2模块的编排就是按照科学发展的历史，围绕人类对基因的认识这一主线展开，使学生在学习遗传知识的过程中感受科学家们的探索之路。
2.国内的研究现状
但在我国的基础教育中，科学史的教育起步较晚，因此在实施的过程中呈现出一些问题：
2.1 与国外相比，国内的教材对科学史的编排更加侧重科学研究的神圣，强调科学家的光辉一面，强调理性在科学研究中的作用，同时更重视我国的科学成就，而对科学家“人性”的一面介绍很少，容易使学生们陷入科学家的“神话”里。
而根据沈阳师范大学蔡红英在其硕士论文的课题研究《应用生物学史开展高中生物科学方法教育的研究》可发现另外的一些问题（她采用问卷调查的方式，于2010年6月再甘肃省定西市漳县四所学校随机抽样，结论具有可信性）。
2.2 学生对于生物学史的兴趣普遍高，也认识到了其中的科学方法教育的重要性。但是，对于科学方法的学习有畏难情绪，在遇到有关生物学方法的试题或在实验设计方案中能从中得到帮助的比较少，也就是生物学史的科学方法教育价值得不到充分发挥。
2.3 由于高考的现实压力以及课堂教学时间的限制，教师往往按照教材的知识内容编排顺序，简单介绍基本知识和原理，传授科研成果以缩短学生的认识过程以提高高考成绩，没有深入挖掘其中的教育价值。
2.4 由于当代教师是在传统的科学教育理念下培养出来，本身没有受到科学史教育，加上教学工作的繁忙而无法在课前查阅大量资料，这样，教师本身的科学史知识的储备问题，使他们在科学史教学教育中力不从心。
3.加强和改善科学史教育教学和研究的措施
笔者根据参考文献和自身的教学经验提出个人的一些建议和改善措施：
3.1 增强师生对于科学史教育的价值的认识。这是亟待解决的首要问题，只有师生在观念上的重视，才会在教学和学习过程中重视以达到教学目标。既然以高考为核心的考试评价体系没有更改，那就从这个现实的角度切入，搜集高考以及各地市试卷中有关科学史与科学方法的习题，无论教师层面还是学生层面都有引起重视。例如：09年天津卷和2012年福建卷的选择题等，教师在研究各地市高考及其他试题之后，要回归到《标准》，结合试题能更深入地理解高中新课程理念，认识到科学史教育的重要性，不断更新观念，在课堂教学中把握住科学史教育的教学设计理念。进而，教师可将这些试题改编成与某个阶段学习进度相适应的练习，引导学生对科学史教育的重视。
3.2 在重视的基础上，教师自身更要注意日常对生物科学史资料和素材的积累。除了网络上搜集到的资源，也可以参考百花文艺出版社出版的《生命科学史》、复旦大学出版社出版的《20世纪的生命科学史》等书籍，从中了解生物学知识的发展史，把握知识的内在联系和概念、规律等的形成过程，挖掘出隐性的科学方法、科学态度和科学精神。
3.3 在资料搜集和积累的基础上，根据《标准》确定、精选出出科学方法教育目标，对相关史料进行适当整理，或有一定趣味性，或突出重点事件，使目标在有限的课堂教学时间内得以实现。例如：在《孟德尔的豌豆杂交实验》中，突出的是假说演绎法这一科学方法，因此，在教学设计中，可将“科学史的发展脉络”作为线索，整合“不同颜色牡丹花”的问题探讨和“孟德尔获得成功的原因”这个思考与讨论的材料，同时，其中的科学方法“假说演绎法”为另一条主线设计教学过程，孟德尔提出什么问题？根据现象怎么提出假说的内容？又怎么设计实验进行演绎推理和实验验证？教师在教学过程中，通过方法引导，使学生在体验科学史的过程中学习科学方法。
3.4 在资料搜集和积累的基础上，注意科学史的真实性，在充分肯定在科学史中科学家们的巨大贡献和科学精神时，也要对他们犯下的错误进行客观的评价。既要看到科学家们身上光辉的一面，也要引导学生关注他们“人性”中的弱点。例如：在促胰液素的发现过程中，囿于定论的沃泰默和另辟蹊径的斯他林、贝斯利之间就可以形成思维上的矛盾冲突，教师可以在分析教材资料时引导学生从这个矛盾折射出富有生命力的人文精神，将科学教育中的真实性、客观性与人文教育中的求美有机结合起来，培养出具有科学精神和人文精神的全面发展的个体。
3.5 在资料搜集和积累的基础上，教师有所了解之后，还可要求学生自行搜集相关科学史材料，如“搜集生物进化理论发展的材料”并有所侧重，比如搜集澄江生物群的资料显示物种大爆发，对达尔文的自然选择学说中物种是渐变的形成新的质疑，引出现代生物进化理论的修正和完善；比如搜集“中性突变学说”等其他进化理论的大概内容。引导学生加深对科学本质的理解，在科学史教育中认识到科学知识是多元的、暂时的，科学是动态过程，是人类不断认识自然的尝试，因此作为其成果的科学知识也不是一成不变的，很多都是各家学说，并非定论。
参考文献
[1] 张大昌.新课程理念与初中物埋课程改革.东北师范大学出版社，2002.5.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.人民教育出版社，2006.36.
[3] 丁邦平.科学元勘与科学教学改革的两种模式.全球教育展望，2001（11）：49-54.
【关键词】高中生物，科学史教育，科学素养，课堂教学与研究
1.研究背景
《普通高中生物课程标准》（以下称《标准》）明确指出：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。美国著名科学教育家马丁认为科学知识、科学过程能力和科学态度三方面内容组成了科学素养，而国内一些学者认为科学素养包括知识与技能、科学方法、科学观和科学品质四个要素。[1]而生物科学史不仅展示了科学家们在探究生物学有关问题中的时代背景、技术发展情况，也展示了他们在探究过程中的思想过程和探究方法，体现出科学方法不断发展的历史，科学家们散发出来的科学品质和科学观。因此《标准》在第四部分的实施建议中也指出了注重生物科学史的学习：学习生物科学史能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的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。[2]
这个认识是与近年来国际的教育理念相接轨的。随着对科学本质的认识不断深化，各国教育家们意识到：科学本质离不开科学的历史、文化、社会，HPS教育（即：科学史History、科学哲学Philosophy和科学教育Science Teaching）应运而生。[3]查阅多方文献资料便可发现，重视科学史教育在提高学生科学素养方面的意义已经成为国际科学教育改革的大趋势：美国的《科学素养的基准》和《国家科学教育标准》、英国国家课程的科学部分等，都将科学史与科学教学结合，并对HPS的课程与教学有着明确的要求。
因此，国内的新一轮高中生物课程改革紧随国际步伐，在《标准》中明确提出对科学史的重视，新教材的编排就蕴含了大量的科学史内容。
1.1 三个必修模块的绪论都改编为“科学家访谈”，从邹承鲁到孙儒泳，从我国率先人工合成蛋白质到生态学研究，展示科研成果，探讨研究过程，渗透科研精神，切入模块主题。
1.2 在“问题探讨”栏目中作为引入新知识的背景材料，引导学生进入学习情境。如必修1第5章“降低化学反应活化能的酶”介绍了意大利科学家研究鹰消化食物的巧妙实验；必修2第1章“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”介绍了当时的融合遗传的观点。
1.3 以科学家的探索过程作为主线呈现在教材的正文主要部分。如“对生物膜结构的探索历程”、“光合作用的探索历程”、“生长素的发现历程”等等。
1.4 以“资料分析”、“科学史话”、“科学前沿”、“科学家的故事”等栏目穿插在正文中，或者作为拓展的阅读材料。
而整个必修2模块的编排就是按照科学发展的历史，围绕人类对基因的认识这一主线展开，使学生在学习遗传知识的过程中感受科学家们的探索之路。
2.国内的研究现状
但在我国的基础教育中，科学史的教育起步较晚，因此在实施的过程中呈现出一些问题：
2.1 与国外相比，国内的教材对科学史的编排更加侧重科学研究的神圣，强调科学家的光辉一面，强调理性在科学研究中的作用，同时更重视我国的科学成就，而对科学家“人性”的一面介绍很少，容易使学生们陷入科学家的“神话”里。
而根据沈阳师范大学蔡红英在其硕士论文的课题研究《应用生物学史开展高中生物科学方法教育的研究》可发现另外的一些问题（她采用问卷调查的方式，于2010年6月再甘肃省定西市漳县四所学校随机抽样，结论具有可信性）。
2.2 学生对于生物学史的兴趣普遍高，也认识到了其中的科学方法教育的重要性。但是，对于科学方法的学习有畏难情绪，在遇到有关生物学方法的试题或在实验设计方案中能从中得到帮助的比较少，也就是生物学史的科学方法教育价值得不到充分发挥。
2.3 由于高考的现实压力以及课堂教学时间的限制，教师往往按照教材的知识内容编排顺序，简单介绍基本知识和原理，传授科研成果以缩短学生的认识过程以提高高考成绩，没有深入挖掘其中的教育价值。
2.4 由于当代教师是在传统的科学教育理念下培养出来，本身没有受到科学史教育，加上教学工作的繁忙而无法在课前查阅大量资料，这样，教师本身的科学史知识的储备问题，使他们在科学史教学教育中力不从心。
3.加强和改善科学史教育教学和研究的措施
笔者根据参考文献和自身的教学经验提出个人的一些建议和改善措施：
3.1 增强师生对于科学史教育的价值的认识。这是亟待解决的首要问题，只有师生在观念上的重视，才会在教学和学习过程中重视以达到教学目标。既然以高考为核心的考试评价体系没有更改，那就从这个现实的角度切入，搜集高考以及各地市试卷中有关科学史与科学方法的习题，无论教师层面还是学生层面都有引起重视。例如：09年天津卷和2012年福建卷的选择题等，教师在研究各地市高考及其他试题之后，要回归到《标准》，结合试题能更深入地理解高中新课程理念，认识到科学史教育的重要性，不断更新观念，在课堂教学中把握住科学史教育的教学设计理念。进而，教师可将这些试题改编成与某个阶段学习进度相适应的练习，引导学生对科学史教育的重视。
3.2 在重视的基础上，教师自身更要注意日常对生物科学史资料和素材的积累。除了网络上搜集到的资源，也可以参考百花文艺出版社出版的《生命科学史》、复旦大学出版社出版的《20世纪的生命科学史》等书籍，从中了解生物学知识的发展史，把握知识的内在联系和概念、规律等的形成过程，挖掘出隐性的科学方法、科学态度和科学精神。
3.3 在资料搜集和积累的基础上，根据《标准》确定、精选出出科学方法教育目标，对相关史料进行适当整理，或有一定趣味性，或突出重点事件，使目标在有限的课堂教学时间内得以实现。例如：在《孟德尔的豌豆杂交实验》中，突出的是假说演绎法这一科学方法，因此，在教学设计中，可将“科学史的发展脉络”作为线索，整合“不同颜色牡丹花”的问题探讨和“孟德尔获得成功的原因”这个思考与讨论的材料，同时，其中的科学方法“假说演绎法”为另一条主线设计教学过程，孟德尔提出什么问题？根据现象怎么提出假说的内容？又怎么设计实验进行演绎推理和实验验证？教师在教学过程中，通过方法引导，使学生在体验科学史的过程中学习科学方法。
3.4 在资料搜集和积累的基础上，注意科学史的真实性，在充分肯定在科学史中科学家们的巨大贡献和科学精神时，也要对他们犯下的错误进行客观的评价。既要看到科学家们身上光辉的一面，也要引导学生关注他们“人性”中的弱点。例如：在促胰液素的发现过程中，囿于定论的沃泰默和另辟蹊径的斯他林、贝斯利之间就可以形成思维上的矛盾冲突，教师可以在分析教材资料时引导学生从这个矛盾折射出富有生命力的人文精神，将科学教育中的真实性、客观性与人文教育中的求美有机结合起来，培养出具有科学精神和人文精神的全面发展的个体。
3.5 在资料搜集和积累的基础上，教师有所了解之后，还可要求学生自行搜集相关科学史材料，如“搜集生物进化理论发展的材料”并有所侧重，比如搜集澄江生物群的资料显示物种大爆发，对达尔文的自然选择学说中物种是渐变的形成新的质疑，引出现代生物进化理论的修正和完善；比如搜集“中性突变学说”等其他进化理论的大概内容。引导学生加深对科学本质的理解，在科学史教育中认识到科学知识是多元的、暂时的，科学是动态过程，是人类不断认识自然的尝试，因此作为其成果的科学知识也不是一成不变的，很多都是各家学说，并非定论。
参考文献
[1] 张大昌.新课程理念与初中物埋课程改革.东北师范大学出版社，2002.5.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.人民教育出版社，2006.36.
[3] 丁邦平.科学元勘与科学教学改革的两种模式.全球教育展望，2001（11）：49-54.