浅谈科学精神与中学生物教学

时间:2022-09-08 09:03:03

浅谈科学精神与中学生物教学

中学阶段是学生掌握科学知识,培养科学精神,树立正确人生观和价值观的一个重要时期,也是关键时期。中学生物课中所体现的科学知识和科学态度可以更好地促进学生学好生物。新《课程标准》指出,中学生物课教学的第一任务就是形成和提升学生的生物科学素养。通过培养生物科学精神,可以使学生提高对自然科学的全方面认识,正确理解科学知识和社会之间的联系,了解科学的本质就是为人类服务。

一、科学精神在中学生物课中的体现

关于科学精神概念,中外科学家都有不同的阐述和理解。科学的价值和使命在于追求真理、造福人类;由科学精神派生的科学的理性精神,要求科技工作者以有利于社会为原则约束自己的行为;由科学精神派生的科学的实证精神,要求科学研究必须以“唯真求实”为原则,经得起实践检验。由科学精神自然导出了一系列的科学道德行为准则。“科学的精神气质就是指约束科学家的有情感色调的价值和规范综合体,科技共同体理想化的行为规范概括为普遍性、公有性、祛利性和有条理的怀疑性,通过被科学家内化形成科学良知。”“真正的科学精神尤其体现在激情、创造性和诚信三个方面。”总之,概括起来讲,科学精神就是在长期的科学实践活动中形成的、贯穿于科研活动全过程的共同信念、价值、态度和行为规范的总称。

科学精神的力量让人们能够拥有批判的头脑,能够进行理性的思考,能够展开自由的讨论,能够接受实践的检验。科学精神让人们尊重事实,尊重真理,反对迷信,反对盲从,反对因循守旧。

生物课属于自然科学领域的学科课程,对提高学生的科学素养、培养学生的科学精神有重要作用。中学生物课本中体现科学精神的内容有很多,这对丰富学生的科学知识、培养其科学精神是很有必要的。

1.质疑精神随处可见

质疑就是结合证据、提出疑问,科学提倡这种理性的怀疑。在中学生物课本中有很多内容渗透了质疑的科学精神。例如,在“生命的起源”中介绍了海洋的化学起源,说明“目前大多数科学家认同,但是也存在不同的看法”,课本中提供了陨石中含有并非来自地球的氨基酸,有一些学者探索地外生命等实例。这就说明了科学存在相互质疑,但这种质疑是基于证据出发,而不是非理性的怀疑。

2.不断探索促使科学的进步

科学属于一个开放性知识体系,科学家不断地探索,在探索中获得新知。课本在编排中体现出了一定的开放性。例如,介绍完“生物的特征”后,课本接着写道:生物还有其他特征,例如,除病毒外,生物都是由细胞构成的,等等。在“生命的起源”中,课本写道:关于生命起源的问题,科学家还在不断地探索。以上内容比较有利于培养学生的科学探索精神。

3.实证精神推动科学不断向前发展

科学是比较注重证据,并基于证据的逻辑推理。课本在内容安排上突出了这一点。例如,在“生命的起源”中分别介绍了原始大气的成分,由这一证据引导学生推测出原始地球上尽管不能形成生命,但能产生构成生物体的有机物。这种推测是基于证据的,通过一定的思维活动,对未知事物的真相提出的某些客观的看法,而不是凭空想象。此外,课本还介绍了陨石中含有其他氨基酸的事实,并引导学生基于这一证据做出合理的推测。

4.想象与创新是科学精神中的必备素养

想象出于人们的好奇心,是对新事物或奇妙现象背后的一种非理性思考。这种想象思维对科学发现是非常重要的,中学生物课本中也体现了培养学生的想象思维。例如课本叙述:俄国科学家伊万诺夫斯基在研究烟草花叶病的病因时,推想这种病是由细菌引起的。他将患病的烟草榨出汁液,用能将细菌滤去的过滤器进行过滤,再用过滤后的汁液感染正常的烟叶,结果发现正常的烟叶还能患病。这表明烟草花叶病是由比细菌还小的病原体引起的,他将这种病原体称为“滤过性病毒”。虽然伊万诺夫斯基的实验结果与预期想象并不相符,但是如果没有他最初的想象,何来根据想象设计实验所得到的惊人发现呢?

二、科学精神教育在中学生物课中的实施

1.通过学习生物科学史来倡导质疑精神

科学发展史是人们认识自然、掌握自然规律的一个艰难过程。生物科学史作为科学史的一个分支学科,既包括科学家探索生命规律、揭示生命现象的历程,也包括科学家在研究生物的生命现象、规律时的各种观点和态度,是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。生命科学史对学生科学精神的培养具有重要的教育价值,通过生物科学史的学习,可以很好地培养学生不断质疑的科学精神。中学生物课本中有大量的生物科学史内容,使学生能够置身于科学发展的历程中,从而理解科学发展的过程和本质,感悟科学的质疑精神。

2.运用研究性学习方法来引导学生体验科学探究,注重逻辑推理和实证检验

生物学是由许多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法。提倡探究性学习方法也是生物新《课程标准》的一个基本理念。中学生物课中设置了许多探究活动,包括实验、探究、调查、制作、资料分析、模型建构、技能训练、课外实践、思考与讨论等。多开展这样的教学活动,可以让学生亲身体验到科学探究重视实证与逻辑推理的特点,从而获得科学精神和情感的提升。

(作者单位:甘肃省天水市秦州区平南中学)

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