植物學課程史學教學設計研究
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摘要:結合當前植物學課程的教學實際，以植物學課程中“細胞的發現”這節課為例，從教學目標的確立、教學內容的選取、教學功能的挖掘、翻轉課堂的構建、教學注意的問題五個方面探討了如何進行植物學課程史學知識教學設計，旨在為全面提高植物學課程教學質量提供參考．
關鍵詞:植物學;史學知識;教學設計
植物學科史學知識是植物學課程的重要教學內容之一．在植物學課程教學中應當對植物學科史學知識的教學給予足夠的重視，充分挖掘史學知識對學生核心素養培養的重要功能．通過植物學科史學知識學習，讓學生體驗科學探究過程、領悟科學工作方法、獲取科學知識、提高科學精神［1］．本文結合筆者所進行的植物學課程教學改革實踐，以植物學課程中“細胞的發現”這節課為例，從教學目標的確立、教學內容的選取、教學功能的挖掘、翻轉課堂的構建、教學注意的問題五個方面，深入探討了如何進行植物學課程史學知識教學設計，力求為全面提高植物學課程教學質量提供參考．
1教學目標的確立
確立適當的教學目標，對于充分發揮植物學科史學知識潛在的教育功能具有重要的意義．植物學科史學知識承載著對學生進行核心素養培養的重要功能，因此，植物學課程史學知識教學目標應該定位于:通過植物學課程史學知識教學使學生掌握植物學科發展的歷史和現狀，關注植物學科發展的最新進展;培養學生實事求是的科學態度，嚴謹務實的科學作風和無私奉獻的科學精神．就“細胞的發現”這節課來說，確立的具體教學目標是學生通過對與細胞的發現相關的史學知識的學習，體驗與細胞相關知識產生與發展的艱難歷程，感受科學家們認識細胞的思維過程與研究方式，領會顯微鏡的發明與改進對科學家們認識細胞的重要作用［2］．
2教學內容的選取
植物學科史學知識紛繁復雜，能作為植物學課程教學內容的史學知識就其本質而言，應該包括植物學科發展的歷史、現狀及其最新進展．具體來說，植物學課程史學知識部分教學內容應該著重選取與植物學科知識有關的經典實驗、典型事例、科學史實和科學家逸事等方面的內容［3］．筆者認為，“細胞的發現”應該從顯微鏡的發明與顯微技術的發展、羅伯特•胡克的生平、細胞的發現歷程三個方面依次對相關史學知識進行教學．從世界上最早的顯微鏡(1590年，漢斯•詹森)到真正意義上的顯微鏡(列文虎克)，再到第一臺電子顯微鏡(1933年，盧斯卡和波里斯)，以及第一臺掃描隧道顯微鏡(1982年，葛•賓尼和海•羅雷爾及其同事們)的發展順序展現顯微鏡的發明與顯微技術的發展［4－5］;從羅伯特•胡克的誕生(1635年7月18日)到進入牛津大學深造(1653年)，再到出版《顯微圖集》(1665年)，以及后來的倫敦大火(1666年)、公布胡克定律(1678年)，直至逝世(1703年3月3日)呈現羅伯特•胡克的生平，強調幼年愛好、學習過程、工作經歷、社會交往與他取得成功的關系［6－8］;從第一次利用顯微鏡來研究木栓的細微結構(1665年，羅伯特•胡克)到觀察到細胞分裂的現象，繼而發現細胞核(1831年，布朗)，以及后來細胞學說的提出(1838年，施萊登與施旺)，說明細胞的發現歷程是一個由淺入深、循序漸進、不斷推進的過程［9－13］．
3教學功能的挖掘
挖掘植物學科史學知識的教學功能，是植物學課程史學知識教學設計中的重要一環，在植物學課程史學知識教學中具有舉足輕重的作用．植物學課程史學知識的教學不能落入通常局限于植物學科史學知識傳授的窠臼之中，要充分挖掘植物學科科學史實中所蘊含的豐富人文教育價值，發揮出植物學科史學知識所承載的促進學生核心素養提高的重要功能［14］．從顯微鏡的發明與顯微技術的發展歷程可以看出，科學實驗儀器的發明與改進有力地進促進了科學的不斷發展，科學實驗儀器對科學進步的推動作用是不容忽視的．工具與儀器、技術與方法對認識事物、改造事物的重要性充分說明了外部條件對一個人成功的重要作用．因此，每個人都要努力為自己搭建或謀求一個適合自己發展的平臺;透過羅伯特•胡克的一生，可以看到興趣是最好的老師，投入是成功的關鍵，一個人只有具備了對某事物濃厚的興趣，并全身心投入的去實踐，才能將美好的愿景落地生根;細胞的發現歷程表明，在人類文明史上，看似渺小的個人活動往往會引起整個科技界的震蕩性反應，這就是“蝴蝶效應”．因此通過學習，學生要認識到事物長期、巨大的發展變化往往是由一個短暫、微小的變化所引起的．
4翻轉課堂的構建
筆者在進行“細胞的發現”教學中主要探索實踐翻轉課堂教學模式．主要包括課前學生自主學習、課中學生交流討論和課后學生拓展延伸三個環節．在進行“細胞的發現”課堂教學前，要求學生博覽與“細胞的發現”有關的史學知識，依次從顯微鏡的發明與顯微技術的發展、羅伯特•胡克的生平、細胞的發現歷程三個方面梳理所搜集到史學資料，按事件發展過程整理成簡潔的文本材料，供課堂交流討論使用;學生在交流討論環節匯報自主學習“細胞的發現”的成果，又圍繞“從顯微鏡的發明與顯微技術的發展歷史來看，一位非常有才能的科學家，如果他沒有得到恰當的實驗儀器的幫助，想要深入觀察生物的細微結構有沒有可能?”、“透過羅伯特•胡克的一生，我們可以看到在他的精神世界里有哪些明顯重要的品質?”、“在細胞的發現歷程中發生了哪些質的飛躍?”三個問題展開激烈的討論;課后讓學生繼續搜集相關資料，深入分析細胞的發現與顯微鏡的關系、羅伯特•胡克的品質與他取得成功的關系、“細胞的發現”具有的重要意義三個問題．
5教學應注意的問題
植物學課程史學知識教學對培養學生求真務實、刻苦鉆研、團結合作、潛心探究、勇于質疑、敢于創新等方面的優良品質具有重要的作用．因此，在植物學課程教學中，教師要對植物學科史學知識的教學給予足夠的重視，充分發揮其獨特的育人功能［15－16］．教師要在植物學課程教學實踐中不斷探索、創新史學知識教學模式，并注意以下問題．
5.1做好輔導答疑
在植物學科史學知識教學中，教師一定要做好課前、課中和課后對學生的輔導答疑．比如在“細胞的發現”翻轉課堂教學模式下，針對學生在學習過程中產生的疑問和困惑，積極引導學生著重觀注，在17世紀早期如果沒有發明顯微鏡，羅伯特•胡克也是無法發現細胞的;羅伯特•胡克的一個優秀品質是他對發明創造科學實驗儀器表現出的極大興趣、熱情與執著，另一個品質是他對科學實驗全身心的投入、堅持不懈的追求與忘我的無私奉獻精神;盡管羅伯特•胡克當時看到的僅僅是植物細胞死亡后殘存下來的細胞壁，而不是真正意義上的細胞，但這卻是人類有史以來第一次看到了細胞的輪廓，使人類對細胞的認識從無到有發生了質的飛躍，從此開啟了人類對細胞生物學三大核心問題的研究．
5.2尊重歷史事實
植物學科史學知識的教學務必要尊重歷史事實，不能以自己的主觀臆斷來妄做評判．對涉及到的科學史事件及相關人物要結合當時的時代背景進行事實求是的分析，任何脫離時代背景或牽強附會的說教都是極其錯誤的，這樣做的結果不但無益于學生核心素養的培養，甚至還會對學生造成身心傷害．如細胞的發現乃至細胞學的發展與顯微鏡的發明與改進是分不開的［12］，羅伯特•胡克之所以會成為細胞發現的第一人，是因為有自己改進后的顯微鏡和對微觀世界堅持不懈的研究［6－8］．
5.3充分挖掘教學功能
教師在進行植物學科史學知識的教學時，要引導學生積極主動的從不同維度、不同視角，分析植物學科史學問題的核心之所在，探究紛繁復雜的科學史實中蘊含的人生哲理，歸納總結對人們生活、學習和工作方面的潛在的重要啟示，并積極主動地去踐行．學生在觀察植物世界的同時要積極主動地關注人類世界，并善于思考人生問題．
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作者:鞏紅冬 王玉林 李彪 單位:甘肅民族師范學院化學與生命科學系
