高中生物科学史教育价值调查研究以南宁市第三十六中学为例

2019年3月DOI：10.16681/j.cnki.wcqe.201905008教育观察

高中生物科学史教育价值调查研究———以南宁市第三十六中学为例张燕鸿1，李烺华2（1贵州财经大学，贵州贵阳，550025；2梧州市万秀区龙湖镇人民政府，广西梧州，543002）

摘要：文章对南宁市第三十六中学的学生进行问卷调查，发现生物科学史总体上对激发学习兴趣和探究兴趣、帮助学生理解新知识提高学习成绩、培养科学精神和人文精神、教学三维目标的落实、掌握科学探究和发展科学思维、学科核心素养的养成均有重要而积极的影响，进一步研究发现，不同组成部分及对不同的细类目标的影响存在明显差异。根据研究结论，文章从教学教法角度提出了针对性的建议。关键词：高中生物；生物科学史；教育价值中图分类号：G632.0文献标志码：A文章编号：2095-6401(2019)05-0017-05

目前关于高中生物科学史教育价值的研究，主要以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述他们进行科学探索的思维过程和研究方法，同时也对生物发展的逻辑和社会历史背景等重大问题做出评论[1]。生物科学史既包括科学家对生命现象的研究过程,也包括科学家研究生命现象时所持有的观点和态度；既包括生物理论和方法的形成演变,也包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响[2]，蕴含着丰富的教育价值。生物科学史的研究集中在教学策略、教学现状调查等方面，但这些研究都是从教师的角度考虑，没有从学生学的角度出发探讨生物科学史的教育价值。为了解学习生物科学史对高中学生产生的影响，笔者对南宁市第三十六中学的学生进行问卷调查和访谈，辅以教师访谈，为教师根据学生的反馈调整教学教法，充分实现生物科学史的教学价值提供参考。一、研究对象和研究方法本研究主要采用问卷调查法，并辅以访谈法。在查阅文献资料的基础上，访谈了南宁市某中学的部分教师和学生，初步了解高中生物科学史教育价值的情况，自编调查问卷。调查问卷包括以下内容：对学生培养学习兴趣的影响；对培养科学精神与人文精神的影响；对落实教学三维目标的影响；对提高学习成绩的影响；对掌握科学探究和发展科学思维的影响；对学科核心素养养成的影响。在南宁市第三十六中学随机抽取高一年级学生60人，高二年级学生70人和高三年级学生70人进行问卷调查，抽取访谈学生10人，访谈教师人数6人。调查时间为2016年4月到2017年4月，发放调查问卷200份，回收有效问卷200份。使用Excel和问卷星对数据进行统计。二、调查结果及分析（一）生物科学史对激发学习兴趣的影响通过对回收问卷进行统计，发现对学习生物科学史感兴趣的学生占总人数的91%；不感兴趣的学生只有的9%，可见，大多数学生对学习生物科学史感兴趣。但学生对生物科学史不同内容的喜爱程度存在明显差异：学生最感兴趣的是科学家的故事、科学史话和科学前沿，其后依次是生物知识产生和发展历程，经典实验，科学家访谈。究其原因，科学家的故事和科学史话故事性比较强，而科学前沿新奇，容易激发兴趣；生物知识产生和发展的历程比较系统、具有历史性，容易引起学生的阅读兴趣；经典实验展示探究过程，逻辑性强，好学的学生感兴趣；科学家访谈揭示科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，内容枯燥，难以激起学生的兴趣。根据生物科学史学习对激发学习兴趣影响的统计，总计99%的学生认为学习生物科学史可以提高自己的学习兴趣。其中，21%的学生认为帮助非常大，44%的学生认为帮助较大，34%的学生认为有帮助，只有1%的学生认为毫无帮助。（二）生物科学史对学习成绩提升的影响根据调查，94%的学生认为学习生物科学史对学习成绩提升有影响，统计结果另一个角度说明了生物科学史对落实知识目标的作用最大。结合访谈的情况分析，多数教师认为学习生物科学史有利于学习成绩提升，理由是生物科学史可以激发学习兴趣；生物科学史展示了生物知识产生和发展的过程，有利于学生理解生物知识的来龙去脉，为生物大概念的构建提供天然支架，有助于对生物知识的理解、记忆和应用[3]。（三）生物科学史对培养科学精神与人文精神的影响分析生物科学史对培养科学精神与人文精神的调查结果可知，学生认为学习生物科学史对精神层面建设有着积极的影响，影响从大到小依次是：培养科学的态度、科学精神与价值观（综合得分4.14），学习到科学家的创新思路、创新精神（综合得分3.91），陶冶人文精神、提高人文素养（综合得分2.98），增强民族自信心、培养爱国主义精神（综合得分2.72）。可见，学习生物科学史对培养科学精神的影响大于人文精神的影响。说明教师在教学中已注意到培养学生

作者简介：张燕鸿（1978—），女，汉族，广东云浮人，讲师，硕士。研究方向：中学生物教学。注：本文系广西教育科学“十二五”规划、2015年度广西教育教学法研究基地专项课题“广西高中生物课堂教学中应用课程资源的调查与实践研究”的成果（编号：2015JD403）。2019年3月科学精神和人文精神的教育价值，但需进一步挖掘科学精神背后的人文精神，加强科学精神与人文精神融合，促进学生全面发展。尽管如此，学生主动阅读生物科学史的情况并不理想，从问卷调查结果可知，只有8%的学生会经常阅读，55%的学生偶尔会看，28%的学生只有教师要求才会看，9%的学生从来不看。结合访谈的情况分析，大多数学生对生物科学史内容感兴趣，只是高中的学习时间比较紧张，课外没时间阅读，更没时间挖掘科学史蕴含的科学精神和人文精神。可见，要充分实现生物科学史培养学生科学精神和人文精神的教育价值，教师不仅要给主动性不足的学生布置阅读任务，还要给主动阅读的学生创造阅读条件。（四）生物科学史对学生掌握科学探究和发展科学思维的影响理性思维（科学思维）包括两个维度：能力或方法的维度和科学态度、价值观的维度（如尊重客观事实、实证意识、严谨的求知态度）。科学态度、价值观维度在科学探究实践过程中一直贯穿着能力维度形成的过程。理性思维（科学思维）的能力维度与科学探究相通[4]。科学探究和科学思维互为倚重，科学探究是科学思维的实证过程，科学思维是科学探究的内在本质[5]42，两者相辅相成，合二为一。因此，学生在不断科学探究过程中，学生不仅探究能力得到提升，演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创新思维等科学思维也在逐渐形成，并得以发展。生物科学史中的经典实验是学生掌握科学探究和发展科学思维的生动素材，学生学习经典实验的收获，问卷统计结果如表1所示。表1学习经典实验的收获98%的学生认为生物科学史对掌握科学探究和发展科学思维有帮助，由表1可知，学生学习经典实验的收获从大到小依次是：体会到科学家的科学态度和科学精神；体验到归纳与概括、模型与建模、演绎与推理、批判性思维等科学思维；领悟生物的发展是多学科知识、技术相互渗透融合的结果；学到科学探究的基本思路和研究方法。结合访谈分析，教师都认同掌握科学探究和发展科学思维最有效的方法就是在实践中让学生亲历科学探究，但由于课时紧张、实验室设备不足、缺乏专职实验员等原因，实际教学以思维探究为主，分析和讨论环节比较仓促，很少系统分析和总结科学探究的基本思路和研究方法。在问到“您会模仿科学家的思维方法或研究方法进行实验吗？”12%的学生表示经常会模仿，28%的学生偶尔会模仿，42%的学生只有在教师要求时才会模仿，18%的学生表示不会模仿。说明教师的授课方式会直接影响学生运用知识的能力，实践探究的教学方式有利于学生在实际生活中应科学方法和科学思维解决问题。经典实验对学生科学思维中科学态度、价值观维度的影响统计结果：96%的学生认为科学家严谨认真的科学态度对增强自己严谨认真的治学态度有影响；94%的学生认为科学家的科学精神对自己确立“不畏困难、迎难而上”的生活态度有帮助；88%的学生认为科学家尊重客观事实的辩证唯物主义思想和实证意识对自己价值观、世界观的形成有影响。可见，经典实验对学生科学思维中的科学态度、价值观维度有积极的影响。（五）生物科学史对落实教学三维目标的影响教学三维目标，包括知识目标、能力目标和情感态度价值观目标。生物科学史对教学三维目标落实影响的问卷统计结果如表2所示。

表2生物科学史对教学三维目标落实的影响

从表2可知，在“您认为学习生物科学史的最大作用是哪方面”这一问题的调查中，62%的学生认为学习生物科学史的最大作用是理解知识，24%的学生选择发展科学思维，选择培养探究能力的占9%，仅有5%的学生选择了培养情感、态度和价值观。可见，生物科学史对落实知识目标的作用最大，其次是实现能力目标，作用最小的是落实情感态度价值观目标。问卷统计结果与对教师访谈结果是相符的，受高考压力影响，多数教师利用科学史加深对知识的理解，部分教师注重培养学生科学思维和探究能力的教育价值，对于情感态度价值观方面，只是在总结中一笔带过难以引起学生的共鸣，无法内化为科学的价值观。在传统应试教育的影响下，教学更加注重实现知识传授的知识目标，培养科学思维和探究能力的能力目标方面有所不足，情感态度价值观方面有待加强。访谈过程还发现，其实多数教师能全面认识生物科学史的教育价值，也想尽可能实现这些教育价值，但由于网上搜索引擎搜集到的生物科学史知识有限，本科阶段并没开设科学史有关的课程，科学史知识主要来自教材和教参，自身缺乏系统的科学史知识，导致在实际教学中无法灵活运用科学史，不能全面实现科学史的教育价值。（六）生物科学史对学科核心素养形成的影响生物学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学习生物而逐步形成的正确价值观念、必备品格和

能力目标情感态度价值观目标发展科学思维培养探究能力培养情感、态度和价值观4818102495三维目标知识目标选项理解知识人数124比例（%）62

选项人数比例（%）排序体会到科学家严谨、求真的科学态度和锲而不舍、敢于质疑、勇于创新的精神13065%1

体验到归纳与概括（光合作用的探究历程）、模型与建模（DNA分子结构模型的构建）、演绎与推理、批判性思维（孟德尔经典遗传定律的建立）等科学思维

12060%2

领悟生物的发展是与物理、化学、数学等多学科知识、技术相互融合的结果11055%3

学到科学探究的基本思路（提出问题—做出假设—制定实验方案—实施方案—得出结论—表达与交流）和研究方法（观察法、归纳法、假说-演绎法、模型法等）

6633%4