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高中生物科学史教学中渗透思政教育的应用

——以“DNA 是主要的遗传物质”为例

臧珈丽
  
学术与研究
2023年61期
陕西师范大学 710119

摘要:本文以“DNA是主要的遗传物质”一节为例,尝试将思政元素融入高中生物科学史教学实践过程中。通过整理分析本节内容中科学史的部分,找出相应的课程思政元素并进行实践应用,以此激发学生的爱国主义热情,培养国家自豪感及民族自信心。同时科学家们大胆的假设与推理,认真的科学分析,也在向学生传授着积极的科学态度与精神,引导学生树立正确的观念,达到立德树人的目标。

关键词:科学史;思政教育;高中生物学;立德树人

习主席指出必须把牢教育的根本任务——立德树人。生物科学史有着立德树人的教育价值,其作为高中生物学课程的一部分,有着重要的地位。生物科学史蕴含丰厚的思想政治教育资源,能将知识传授、能力培养及情意发展有机结合,通过重现生物学经典实验让学生领悟科学结论的形成过程,将自己代入科学家的思维方法和思维角度,感受科学家继承创新的科学精神、严谨求实的科学态度以及敢于质疑的科学品质等[1],在潜移默化中提高学生的探索精神和科技兴国的责任感,达到立德树人的重要目标。本文以《DNA是主要的遗传物质》为例,整理本节内容中生物科学史中包含的课程思政元素。

1 学情及教学策略分析

学生之前已经学习了基因和染色体的关系,明确了DNA、蛋白质以及染色体三者之间的关系,同时在学习必修一中光合作用的部分内容时已经知道了放射性同位素技术的相关内容,这些都为学生学习本节课内容奠定了夯实的基础。处于这一阶段的学生求知欲望强烈,同时也具备一定的独立思考能力,但是独立探究的能力以及对知识的深度理解能力相对薄弱,因此教师在课堂教学中要因人而异,基于认知发展规律针对不同的学生给予相适应的引导。

本节课教学整体以学生为主体,采用小组讨论,引导学生进行探究和总结。对于教学重难点则是通过多媒体展示的方式,让学生更直观的感受,同时也在整体教学中融入了课程思政元素,实现多维度育人。以遗传的概念导入课堂教学,教学中引导学生通过对比分析,得出实验结论,组织小组合作设计实验,体验科学家的探究历程。对于噬菌体侵染细菌实验这个教学难点,通过播放直观的视频结合讲解,帮助学生理解。最终结合前面的三个实验以及烟草花叶病毒实验,让学生明白DNA是绝大多数生物的遗传物质。本节课以前两章的内容为基础进行教学,是从微观角度去认识基因的本质,是基于分子水平的,同时也能更好地理解孟德尔遗传定律中遗传因子的实质,也为后面学习基因的表达和基因突变及其他变异奠定理论基础。

2 假说的提出:DNA是遗传物质

在20世纪20年代,对于遗传物质的本质,科学家普遍认为是蛋白质。随着科学技术的发展,少数科学家对前述观点提出挑战。当科学家有了新的实验结果进而整合归纳实验现象,可能会提出新的科学假说,或是科学家对前人的研究成果有了新的理解,也可能会提出科学假说。本节课涉及到多例科学史,每一例科学史环环相扣,整节教学内容以众多科学家的探究历程贯穿始终,后人在前人研究的基础之上,发现问题,大胆地提出质疑并进行实验验证[2],最终得出结论:DNA是主要的遗传物质。一切事物都是在不断变化发展的,科学结论也不例外,其在发展中可能会经历质疑否定然后重新建立,也可能会被进一步证实。在彻底证实“DNA是主要的遗传物质”这一结论前,大多数科学家认为蛋白质是遗传物质,所以科学研究需要有质疑权威的勇气。将“科学家继承创新的科学精神及敢于质疑的科学品质”这一思政元素融入生物科学史的思政教学目标如下所示。

思政教学目标:通过科学史资料让学生进入科学家的角色状态,尝试理解科学家继承创新的过程。通过分析查阅资料前后提出假设的差异,认识到科学假说的提出是由前人研究成果发展演化而来的,内化科学创新精神及敢于质疑的科学品质,树立积极创新的价值观。思政元素融入教学的过程,即引导学生分析科学史资料与科学家的思维过程,总结出科学结论的提出是后人基于前人的研究成果不断开拓创新的过程,从而体会与内化科学家继承创新的科学精神以及敢于质疑的科学品质。

3 DNA是主要的遗传物质的证据分析

科学工作需要严谨的证明,必须要有科学的实验证据和严谨的逻辑推理得出的结论才算科学结论。格里菲思能得出“存在某种‘转化因子’使得R型菌转变为S型菌”的结论,是因为其肺炎双球菌感染小鼠实验结果能证明这一结论,证明确实;艾弗里在格里菲思之前实验的基础上,对R型细菌提纯,从而进一步得出结论:“转化因子”是DNA。因为科学家们用严谨求实的科学态度来对待实验,才能够得出科学结论。将“科学态度”这一思政元素融入“DNA是主要的遗传物质的证据分析”的思政教学目标如下所示。

思政教学目标:通过科学史资料中相关实验证据的分析,让学生尝试用科学家的思维进行探索,学习科学家基于实证的范式,以及通过实验证据进行推理论证,得出科学结论。学生通过不断思考与推理,养成科学思维习惯和严谨求实的科学态度。思政元素融入教学的过程,即引导学生分析DNA是主要的遗传物质的实验证据,从原理到过程再到结果的分析,使得学生能够更加深刻地理解得出的结论。基于科学家严谨求实的科学态度、细致规范的逻辑推理以及对科学真理的探索,从而使科学内容不断丰富,这样的教学过程表明了“需要探明科学本质才能得出科学的结论”[3]。通过科学家基于实证的范式,学生能深刻体会到科学家严谨的科学思维和求实的科学态度。

4 小结

“DNA是主要的遗传物质”生物科学史完整展现了这一科学结论的本质,学生通过了解“DNA是遗传物质”这一结论的提出、分析DNA作为遗传物质的证据、认识遗传因子的发现过程及其名字的得来可以进一步理解“DNA是主要的遗传物质”这一概念。通过回溯科学家的探究历程,理解科学结论是科学家经过实证后的观点,在科学结论的探究过程中需要具备严谨的推理和敢于质疑的品质。在学生跟随科学家的脚步对科学真理进行探索的同时,完成了对科学精神、态度和品质的内化。课程思政元素在本节课堂实践中以科学家对“DNA是主要的遗传物质”探索为切入点,通过体会科学家继承创新的科学精神、严谨求实的科学态度以及敢于质疑的科学品质,实现思政目标即树立崇尚科学、积极创新的价值观,提高学生的探索精神和科技兴国的责任感。

参考文献:

[1]杨主爱. “课程思政”融入高中生物科学史教学的课堂实践[J]. 生物学教学, 2021, 46(07):15-17.

[2]孙依诺, 禹娜. 核心素养视域下科学史融入生物学课堂的路径探析[J]. 生物学教学, 2020, 45(03):17-19.

[3]年福琪, 桑灿. 问题驱动模式在高中生物科学史教学中的应用——以“DNA是主要的遗传物质”一节为例[J]. 中学生物教学, 2023(16):49-51.

作者简介:臧珈丽(1999.4),女,籍贯:陕西榆林,汉族,硕士研究生,专业学科教学(生物) 。

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