新人教版高中生物學(xué)教材科學(xué)史內(nèi)容的特點(diǎn)

新人教版高中生物學(xué)教材科學(xué)史內(nèi)容的特點(diǎn)

生物科學(xué)史生動(dòng)地描述了科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探索的思維過程和探究方法，

蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)世界觀、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等，

具有很高的教育價(jià)值。尤其是生物科學(xué)史中的許多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生

科學(xué)素養(yǎng)的好范例。人教版高中生物學(xué)教材的修訂是在課程標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的

再創(chuàng)造，充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本思想，是落實(shí)課程目標(biāo)的重要教學(xué)

資源。通過研讀發(fā)現(xiàn)，新教材非常重視生物科學(xué)史的內(nèi)容，與實(shí)驗(yàn)版教材

相比，新教材生物科學(xué)史的內(nèi)容主要具有以下特點(diǎn)。

1尊重科學(xué)史內(nèi)容的真實(shí)性

科學(xué)史是一部記錄歷代科學(xué)家開展科學(xué)探究的歷史，其中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的過程與方法提供了良好的范例。而科學(xué)史的科學(xué)性、

真實(shí)性是引導(dǎo)學(xué)生透過科學(xué)史體會(huì)科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解

決問題的前提和基礎(chǔ)。新教材對(duì)必修2第3章第1節(jié)中艾弗里及同事的肺

炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)做了修訂，進(jìn)一步增加了該實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)版教材

中，為了讓學(xué)生更容易地理解實(shí)驗(yàn)思路和過程，將該實(shí)驗(yàn)過程描述為“對(duì)S

型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了提純和鑒定，將提純后的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)

分別加入培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中”（圖1）。而事實(shí)上，由于當(dāng)時(shí)物質(zhì)

提純和鑒定技術(shù)的限制，艾弗里無法將S型細(xì)菌中的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等

物質(zhì)提純。新教材尊重科學(xué)史內(nèi)容的真實(shí)性，將該實(shí)驗(yàn)修訂為“將加熱致

死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞

提取物，對(duì)細(xì)胞提取物分別用蛋白酶、RNA酶、DNA酶或酯酶處理，再將細(xì)

胞提取物及分別處理過的細(xì)胞提取物加入含R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中。”（圖

2）

第一組:R型細(xì)菌+S型菌的DNA

第二組:R型細(xì)菌+S型菌的蛋白質(zhì)

第三組:R型細(xì)菌+S型菌的英膜多糖

第四組:R型細(xì)菌+S型菌的DNA+DNA薛

匕71實(shí)驗(yàn)版教材艾弗里實(shí)驗(yàn)

第一組：R型細(xì)菌+S型菌的細(xì)胞提取物

第二組:R型細(xì)菌+S型菌的細(xì)胞提取物+蛋白酶

第三組:R型細(xì)菌+S型菌的細(xì)胞提取物+RNA酶

第四組:R型細(xì)菌+S型菌的細(xì)胞提取物+酯薛

第五組:R型細(xì)菌+S型菌的細(xì)胞提取物+DNA薛

2新教材艾弗里實(shí)驗(yàn)

2提煉科學(xué)研究方法，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)

2.1細(xì)胞學(xué)說的建立過程和歸納法

必修1第1章第1節(jié)中關(guān)于細(xì)胞學(xué)說建立的過程，實(shí)驗(yàn)版教材以“1.

從人體的解剖和觀察入手；2,顯微鏡下的重大發(fā)現(xiàn)；3.理論思維和科學(xué)思

維的結(jié)合；4.細(xì)胞學(xué)說在修正中前進(jìn)”為小標(biāo)題依次介紹細(xì)胞學(xué)說建立過

程的相關(guān)內(nèi)容。新教材則將小標(biāo)題修改為“1.從人體的解剖和觀察入手一

一從器官到組織；2.顯微鏡觀察資料的積累一一認(rèn)識(shí)細(xì)胞；3.科學(xué)觀察和

歸納概括的結(jié)合一一形成理論；4?細(xì)胞學(xué)說在修正中前進(jìn)”，且后文提煉

介紹了“科學(xué)方法一一歸納法（完全歸納法和不完全歸納法）〃。修改后的

小標(biāo)題，一方面本身彰顯了概括歸納的特點(diǎn)，另一方面，能對(duì)學(xué)生的思維

和邏輯起到引導(dǎo)作用。而緊接著“科學(xué)方法一一歸納法”的介紹，有利于

學(xué)生更深入地理解和運(yùn)用歸納法，實(shí)現(xiàn)知識(shí)在新情境中的有效遷移。

2.2肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和自變量控制中的“減法原理”

新教材必修2第3章第1節(jié)關(guān)于艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)

實(shí)驗(yàn)組都特異性地去除了一種物質(zhì)（通過添加相關(guān)酶，分別去除蛋白質(zhì)、

RNA、酯、DNA）,從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)過程用到了自變量控

制中的“減法原理”，教材后文緊接著總結(jié)介紹：科學(xué)方法一一自變量控

制中的“加法原理”和“減法原理”。

對(duì)科學(xué)史中蘊(yùn)含的科學(xué)思想和科學(xué)方法進(jìn)行提煉和總結(jié)，有助于學(xué)生理

解科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)的研究方法，為學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本思路和方法奠

定良好的基礎(chǔ)，以突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。

3還原科學(xué)研究的思維過程

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》關(guān)于科學(xué)思維的表述是“學(xué)

生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)

用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方

法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題”。新教材

對(duì)較多的科學(xué)史內(nèi)容進(jìn)行了修改和完善，以充分利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生

的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

必修2第3章第3節(jié)關(guān)于“證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)”中，實(shí)驗(yàn)版教

材描述實(shí)驗(yàn)過程后直接陳述預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，新教材則遵循科學(xué)探究的一

般過程，以“背景知識(shí)-實(shí)驗(yàn)過程-實(shí)驗(yàn)預(yù)期〃3個(gè)部分為框架（圖3）,還

原科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)探究過程中的思維活動(dòng)，并且與實(shí)驗(yàn)版教材直接描述實(shí)驗(yàn)

預(yù)期相比，新教材通過最開始的背景知識(shí)（實(shí)驗(yàn)原理）作為鋪墊，逐步引

導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣去思考實(shí)驗(yàn)過程，最后讓學(xué)生經(jīng)過嚴(yán)密且深入的思維

推演過程后主動(dòng)演繹推理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并填寫在新教材實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖中的

空白方框內(nèi)。通過引導(dǎo)學(xué)生還原科學(xué)家在遇到問題時(shí)所進(jìn)行的創(chuàng)造性思維

活動(dòng)，從被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者，了解知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程、

體會(huì)科學(xué)家精妙的思維活動(dòng)，在分析與解決問題的過程中提升科學(xué)思維能

力。

圖3證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)

總之，新教材不僅將科學(xué)史內(nèi)容的