植物学课程史学教学设计研究

摘要:结合当前植物学课程的教学实际，以植物学课程中“细胞的发现”这节课为例，从教学目标的确立、教学内容的选取、教学功能的挖掘、翻转课堂的构建、教学注意的问题五个方面探讨了如何进行植物学课程史学知识教学设计，旨在为全面提高植物学课程教学质量提供参考．

关键词:植物学;史学知识;教学设计

植物学科史学知识是植物学课程的重要教学内容之一．在植物学课程教学中应当对植物学科史学知识的教学给予足够的重视，充分挖掘史学知识对学生核心素养培养的重要功能．通过植物学科史学知识学习，让学生体验科学探究过程、领悟科学工作方法、获取科学知识、提高科学精神［1］．本文结合笔者所进行的植物学课程教学改革实践，以植物学课程中“细胞的发现”这节课为例，从教学目标的确立、教学内容的选取、教学功能的挖掘、翻转课堂的构建、教学注意的问题五个方面，深入探讨了如何进行植物学课程史学知识教学设计，力求为全面提高植物学课程教学质量提供参考．

1教学目标的确立

确立适当的教学目标，对于充分发挥植物学科史学知识潜在的教育功能具有重要的意义．植物学科史学知识承载着对学生进行核心素养培养的重要功能，因此，植物学课程史学知识教学目标应该定位于:通过植物学课程史学知识教学使学生掌握植物学科发展的历史和现状，关注植物学科发展的最新进展;培养学生实事求是的科学态度，严谨务实的科学作风和无私奉献的科学精神．就“细胞的发现”这节课来说，确立的具体教学目标是学生通过对与细胞的发现相关的史学知识的学习，体验与细胞相关知识产生与发展的艰难历程，感受科学家们认识细胞的思维过程与研究方式，领会显微镜的发明与改进对科学家们认识细胞的重要作用［2］．

2教学内容的选取

植物学科史学知识纷繁复杂，能作为植物学课程教学内容的史学知识就其本质而言，应该包括植物学科发展的历史、现状及其最新进展．具体来说，植物学课程史学知识部分教学内容应该着重选取与植物学科知识有关的经典实验、典型事例、科学史实和科学家逸事等方面的内容［3］．笔者认为，“细胞的发现”应该从显微镜的发明与显微技术的发展、罗伯特•胡克的生平、细胞的发现历程三个方面依次对相关史学知识进行教学．从世界上最早的显微镜(1590年，汉斯•詹森)到真正意义上的显微镜(列文虎克)，再到第一台电子显微镜(1933年，卢斯卡和波里斯)，以及第一台扫描隧道显微镜(1982年，葛•宾尼和海•罗雷尔及其同事们)的发展顺序展现显微镜的发明与显微技术的发展［4－5］;从罗伯特•胡克的诞生(1635年7月18日)到进入牛津大学深造(1653年)，再到出版《显微图集》(1665年)，以及后来的伦敦大火(1666年)、公布胡克定律(1678年)，直至逝世(1703年3月3日)呈现罗伯特•胡克的生平，强调幼年爱好、学习过程、工作经历、社会交往与他取得成功的关系［6－8］;从第一次利用显微镜来研究木栓的细微结构(1665年，罗伯特•胡克)到观察到细胞分裂的现象，继而发现细胞核(1831年，布朗)，以及后来细胞学说的提出(1838年，施莱登与施旺)，说明细胞的发现历程是一个由浅入深、循序渐进、不断推进的过程［9－13］．

3教学功能的挖掘

挖掘植物学科史学知识的教学功能，是植物学课程史学知识教学设计中的重要一环，在植物学课程史学知识教学中具有举足轻重的作用．植物学课程史学知识的教学不能落入通常局限于植物学科史学知识传授的窠臼之中，要充分挖掘植物学科科学史实中所蕴含的丰富人文教育价值，发挥出植物学科史学知识所承载的促进学生核心素养提高的重要功能［14］．从显微镜的发明与显微技术的发展历程可以看出，科学实验仪器的发明与改进有力地进促进了科学的不断发展，科学实验仪器对科学进步的推动作用是不容忽视的．工具与仪器、技术与方法对认识事物、改造事物的重要性充分说明了外部条件对一个人成功的重要作用．因此，每个人都要努力为自己搭建或谋求一个适合自己发展的平台;透过罗伯特•胡克的一生，可以看到兴趣是最好的老师，投入是成功的关键，一个人只有具备了对某事物浓厚的兴趣，并全身心投入的去实践，才能将美好的愿景落地生根;细胞的发现历程表明，在人类文明史上，看似渺小的个人活动往往会引起整个科技界的震荡性反应，这就是“蝴蝶效应”．因此通过学习，学生要认识到事物长期、巨大的发展变化往往是由一个短暂、微小的变化所引起的．

4翻转课堂的构建

笔者在进行“细胞的发现”教学中主要探索实践翻转课堂教学模式．主要包括课前学生自主学习、课中学生交流讨论和课后学生拓展延伸三个环节．在进行“细胞的发现”课堂教学前，要求学生博览与“细胞的发现”有关的史学知识，依次从显微镜的发明与显微技术的发展、罗伯特•胡克的生平、细胞的发现历程三个方面梳理所搜集到史学资料，按事件发展过程整理成简洁的文本材料，供课堂交流讨论使用;学生在交流讨论环节汇报自主学习“细胞的发现”的成果，又围绕“从显微镜的发明与显微技术的发展历史来看，一位非常有才能的科学家，如果他没有得到恰当的实验仪器的帮助，想要深入观察生物的细微结构有没有可能?”、“透过罗伯特•胡克的一生，我们可以看到在他的精神世界里有哪些明显重要的品质?”、“在细胞的发现历程中发生了哪些质的飞跃?”三个问题展开激烈的讨论;课后让学生继续搜集相关资料，深入分析细胞的发现与显微镜的关系、罗伯特•胡克的品质与他取得成功的关系、“细胞的发现”具有的重要意义三个问题．

5教学应注意的问题

植物学课程史学知识教学对培养学生求真务实、刻苦钻研、团结合作、潜心探究、勇于质疑、敢于创新等方面的优良品质具有重要的作用．因此，在植物学课程教学中，教师要对植物学科史学知识的教学给予足够的重视，充分发挥其独特的育人功能［15－16］．教师要在植物学课程教学实践中不断探索、创新史学知识教学模式，并注意以下问题．

5.1做好辅导答疑

在植物学科史学知识教学中，教师一定要做好课前、课中和课后对学生的辅导答疑．比如在“细胞的发现”翻转课堂教学模式下，针对学生在学习过程中产生的疑问和困惑，积极引导学生着重观注，在17世纪早期如果没有发明显微镜，罗伯特•胡克也是无法发现细胞的;罗伯特•胡克的一个优秀品质是他对发明创造科学实验仪器表现出的极大兴趣、热情与执着，另一个品质是他对科学实验全身心的投入、坚持不懈的追求与忘我的无私奉献精神;尽管罗伯特•胡克当时看到的仅仅是植物细胞死亡后残存下来的细胞壁，而不是真正意义上的细胞，但这却是人类有史以来第一次看到了细胞的轮廓，使人类对细胞的认识从无到有发生了质的飞跃，从此开启了人类对细胞生物学三大核心问题的研究．

5.2尊重历史事实

植物学科史学知识的教学务必要尊重历史事实，不能以自己的主观臆断来妄做评判．对涉及到的科学史事件及相关人物要结合当时的时代背景进行事实求是的分析，任何脱离时代背景或牵强附会的说教都是极其错误的，这样做的结果不但无益于学生核心素养的培养，甚至还会对学生造成身心伤害．如细胞的发现乃至细胞学的发展与显微镜的发明与改进是分不开的［12］，罗伯特•胡克之所以会成为细胞发现的第一人，是因为有自己改进后的显微镜和对微观世界坚持不懈的研究［6－8］．

5.3充分挖掘教学功能

教师在进行植物学科史学知识的教学时，要引导学生积极主动的从不同维度、不同视角，分析植物学科史学问题的核心之所在，探究纷繁复杂的科学史实中蕴含的人生哲理，归纳总结对人们生活、学习和工作方面的潜在的重要启示，并积极主动地去践行．学生在观察植物世界的同时要积极主动地关注人类世界，并善于思考人生问题．

参考文献:

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［2］苏育才，陈晓清．“细胞学说建立的历程”一节的教学设计［J］．生物学教学，2015，40(1):27－28．

［3］陈维．挖掘生物学史培养科学精神［J］．生物学教学，2016，41(4):10－12．

［4］闫云侠．显微镜的发明和发展［J］．生物学教学，2012，37(5):58－59．

［5］潜伟．现代科学的利器———电子显微镜的发明［J］．科技导报，2009，27(18):120．

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［7］王苗苗，宋雪峰．伦敦的“达•芬奇”———罗伯特•胡克［J］．少儿科技，2016，15(9):17－18．

［8］宋玉亭．罗伯特•胡克———一位多才多艺的伟大实验物理学家［J］．大学物理，1995，14(5):42－43+47．

［9］“画说医史”细胞的发现(上)［J］．祝您健康，2007，28(1):58－59．

［10］李建武．动植物细胞的发现［J］．科学大众，1958，22(4):170－171．

［11］李淑萍，刘福林，宋唯一，等．细胞生物学群落层面的知识进化模型［J］．科技资讯，2017，15(5):202－204．

［12］潘承湘．发现细胞的人———罗伯特•胡克［J］．植物杂志，1982，9(4):38－41．

［13］王声翔，冯大敏，潘志云，等．生命细胞微观世界的观察和探索———TXM显微成像［J］．科学中国人，2016，22(36):6－7．

［14］张雪群．挖掘生物学史资源培养学生“六个精神”［J］．生物学教学，2011，36(3):80－8．

［15］中国教育科学研究院课程教学研究所课题组．深化课程改革是落实立德树人根本任务的必由之路［J］．中国教育学刊，2017，38(7):1－6．

［16］李惠民．浅析生物学史在生物学教学中的运用［J］．硅谷，2010，9(5):160.

作者:巩红冬 王玉林 李彪 单位:甘肃民族师范学院化学与生命科学系