利用生物科学发现史培养学生科学探究方法.docx

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1、利用生物科学发现史培养学生科学探究方法摘要：提高生物科学素养是新课程的基本理念，在初中生物课教学中充分利用教材所涉及的生物科学发现史，让学生理解并掌握科学的探究方法，会收到更好的教学效果。关键词：生物科学;科学探究;观察;实验;比较生物学是研究生命现象和生命规律的科学，对于学生了解自我，树立正确的价值观及世界观有重要的现实意义，利用生物科学的发现史，可以丰富学生的创新思维，培养学生科学探究的方法。下面通过教材中的几个科学发现实例，来看其中所包含的科学研究方法。一、细胞学说的建立过程中所体现的科学探究方法：19世纪30年代两位德国生物学家施莱登和施旺共同创建了“细胞学说”。细胞学说的主要观点是：

2、动物、植物都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞能够产生新的细胞。恩格斯将细胞学说、能量转化和守恒定律、达尔文的进化论并列称为19世纪自然科学的三大发现。1938年，施莱登发表了植物发生论，在此文中他引用了布朗关于细胞核是细胞的组成部分的觀点。施莱登通过对早期花粉细胞、胚珠和柱头组织细胞中都有细胞核，他进一步研究了细胞核在细胞发育过程中的作用，认识到细胞核对细胞的形成和发育起着重要作用。在此基础上进行了理论概括，提出了植物细胞学说。施旺读了之后感叹到：“我被震撼了！”1839年施旺发表了关于动植物结构和生长一致性的显微研究，细胞学说的主要内容就包含在这些著作中。二、光合作用的

3、发现过程中所体现的科学探究方法：17世纪，比利时科学家海尔蒙特通过著名的柳树实验，认为水是植物构建自身的主要物质;1773年英国科学家普利斯特利通过实验证实，植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气;1779年荷兰科学家英格豪斯证明植物只有在光下才能更新空气;1845年，德国科学家梅耶指出：植物通过光合作用把光能转化为化学能;1846年，德国科学家萨克斯实验证明了光合作用产物中有淀粉;1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水。光合作用的发现涉及到数位科学家近2个世纪的探索，我们不仅要从中学到知识，还要体会到科学探索的不易。其中的五个经典实验凸显了三

4、种基本实验方法：1.设置对照;2.控制变量;3.同位素标记。学生通过经典实验的再体验，可以增强实验设计能力和动手操作能力。孟德尔进行了大量的植物杂交试验，以豌豆杂交试验的成绩最为出色。经过8年的不懈努力，终于在1865年发表了植物杂交试验的论文，提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学称为基因）的观点，并揭示出遗传学的两个基本规律，基因的分离规律和自由组合规律，这两个重要规律的发现和提出，为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础，孟德尔之所以成功，主要原因包括：正确选用了实验材料，科学地设计了实验程序，采用了从单因子到多因子的研究方法，应用统计学方法分析实验结果。在达尔文之前，神创论占统治地位，人们普

5、遍相信物种是不变的。青年时代的达尔文自费乘上贝格尔号进行为期5年环球科考，每到一地他总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，有时请他们当向导，爬山涉水采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种，其中有许多古代巨型动物化石，与现代生物迥然不同，很显然这些动物已经从地球上消失了。在加拉帕戈斯群岛考察时，他发现这里的各个小岛上的鸟有着不同的形态，不同的食性，原本就是同一种鸟，由于生存环境的不同，产生了各自不同的特点。达尔文从比较中认识到;世界上的生物并不是不变的而是可变的，不是神创的而是自然选择的结果。通过比较使达尔文认识到生物是进化的，进化的动力是自然选择，也就是物竞天择，适者

6、生存。这就是著名的进化论，19世纪自然科学的三大发现之一。生物课本中提到生物科学发现的史实还有很多，仅举以上几例，我们可以看到科学发现史实一般都具有很强的故事性和趣味性，能充分激发学生的好奇心和求知欲，同时能够使学生了解生物学家为了探索生命真相作出的努力和长期探索的决心，这些内容能够从侧面激发学生刻苦学习的态度和为科学献身的精神，使学生认识到科学研究成果来之不易，科学发现绝不是牛顿被苹果砸中后就产生的，背后有常人难以想象的艰辛付出。把生物科学发现史融入初中生物课堂教学中，并在教学中把生物科学发现史和生物科学知识有机结合起来，有助于学生发现和掌握生物学发展进步的客观规律，有利于帮助学生培养完整的生物科学研究方法，启迪学生思维，开阔视野。