生物科学发展史篇1

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）03-0178-01

一部生命科学史就是一部激动人心，催人奋进的史书。在生物教学中恰当地针对具体教学内容及教学目标，从学生的认知水平出发，适当的选取或处理相关的生物科学史，将其作为教学内容的一个组成部分，融入单元课题的教学之中，引导学生从有关科学史的学习中接受教育和启发，培养学生吃苦耐劳，敢于动手，勤于动脑，敢于探究的能力。

我国古代大思想家孔子说：“知之者不如好知者，好之者不如乐知者”。著名心理学家皮亚杰说：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣”。前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说：“如果教师不想办法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识”，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而使不动脑筋的脑力劳动带来疲劳。因此，我个人认为， 正确地选取生物科学史来传授知识能够激发学生内在学习兴趣和学习动机，让同学们愉快地学习知识和享受课堂。从而开发出学生的真实潜力，提高学习效率。一个国家未来的竞争在于科技的竞争，而科学技术的培养要从青年学生抓起。科学教育就是对他们的培养的最好方法之一，所以，在未来的生物教学中，生物科学史将在课堂上占据着重要地位，有很好的发展趋势，主要体现在以下几方面：

一、科学史教学能够充分地激发学生学习兴趣

在课堂教学中，“好的开始就等于成功的一半”，让学生学起于思，思源于疑，让他们产生企盼、渴知，欲答不能，欲罢不忍的心理状态，由此激发学生的求知欲，引发学生的积极思维，激发学生学习兴趣，例如：在讲酶作用时，先把科学家发现酶的过程呈现给学生一个铁笼子里装着一块肉，放入小鸟的胃里，过一段时间不见了，这时学生就会把所有的注意力都集中到这个问题上来。

一石激起千层浪，此时学生发现不能用头脑中已有的知识来解释一个新问题或发现新知识与头脑中已有的知识相悖，产生了“认知失衡”，在学生努力求知，变“失衡”为“平横”的过程中，学习主体活力得到了有效体现，思维得到了发展，解决问题的能力得到了提高但同时也得向学生指出，科学史本身也是一个不断修正和完善的过程，从而又激起他们想探究兴趣。

二、利用史实材料能够突破教学重点和难点

在生物教学中，几乎每一章都有各自的重点和难点。每一位教师攻克难点的方法也不一样。本人认为，很多难点利用科学史来讲解科学家的实验更容易让学生理解和接受。例如：在讲授《细胞核的结构和功能》一节的时候，让学生理解细胞核功能就比较困难了，这时候，我们就可以利用科学家做过的几个有关细胞核的实验。通过实验，让学生从易到难，从感性到理性，由浅入深，化抽象为具体的求知认识，这符合学生认识逻辑，从而攻克难点。具体做法如下，用多媒体课件展示伞藻嫁接实验，通过这个实验，学生可以清楚地认识到细胞核控制着生物体的遗传性状。然后又通过向学生展示变形虫切割实验，从而让学生得出细胞核控制着生物体的代谢过程，从这两个史料着手，给学生以感性认识，让学生在原有认知结构的基础上主动构建新的知识，得出“细胞核控制生物体遗传和代谢”。这一理性认识，达到预期攻破教学难点的效果。

三、科学史教学有利于教师教育水平的提高

科学家的经典实验中涉及的知识除了生物知识外还有物理、化学等知识，所以在教学中光有生物学专业知识常常不能满足研究的需要，还需化学、物理等相关知识。这就需要教师要不断完善自己的生物专业素养，构建多元化知识结构。教师在处理教材中科学史部分时要使学生真正体验探究的过程，教师自己首先要进行理论学习，在备课上下功夫。在教学中不断实践、不断功进、不断提高。

总之，生物教学是一种独具特色的表演艺术，而科学史就是这部艺术的灵魂。只有抓好生物科学史教育，在教学上最终才能取得教学相长的效果。

参考文献：

生物科学发展史篇2

二、案例描述

新课程体系下的人教版必修第一册第四章第二节《生物膜的流动镶嵌模型》，内容编排上有很大变化。旧人教版教材采取直接展示细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂的双分子层排布，以及直接表达细胞膜具有选择透过性的功能特点，学生也没有去细想为什么磷脂要排成双分子层？单分子层不行吗？更没有人深刻的体会到细胞膜的这种结构特点决定的功能特点。然而新教材并没有直接展示这些知识点，而是通过一段生物史的介绍━━对生物膜的探索历程，让学生重走了一遍科学家的探索之路，在考虑当时现有的技术水平和已有的知识背景下，逐步自己总结出生物膜的结构并完善，并在此基础上理解生物膜的结构特点和功能特点。

本节内容授课要想达到好的效果，仅有新课程教学内容的精心编排还不行，还依赖于教师的精心组织。教师必须多花心思组织课堂，利用生物发展史中的实验对象、实施方案、观察统计对象、结论设定相关节点设置问题串实施探究性教学。让学生的自主探究和合作探究过程中有章法、有目标、有适切性评价，而不是机械的记忆，从被动接受到主动探究，这样才能从中找到乐趣和成就感，也就不会觉得枯燥。

首先，融合生活情境元素，激发学生主动构建知识的热情

贴近生活引入问题：若给三种材料：普通布、塑料袋、弹力布，你会用哪种材料做细胞膜的模型？为什么？体现了什么观点？学生大都都会选择弹力布，认为弹力布有弹力可以让一部分物质通过，体现了细胞膜的选择透过性，也能答出体现了结构与功能相适应的观点。这时我借势追问：那么生物膜究竟是怎样的结构才使它具有选择透过性的功能呢？将学生引入到本节课探究重点。然后师生互动，从欧文顿试验中，学生都能捕获“膜是由脂质组成的”这一结论，还有很多问题并没有理解，我在此有几个设问：①对“欧文顿实验”，最初实验得到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？②在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？③为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？④思考技术对科学发展起什么作用？学生将这几个问题思考清楚后，会理解当时只能得到这一推测的结论，因为还没办法提取到细胞膜直接分离鉴定。

其次，思维节点设疑引入 巩固发展学生生成资源

根据欧文顿的推论，细胞膜除了脂质外，还有没有其他成分呢？过渡到脂质和蛋白质怎样形成细胞膜呢？ 学生阅读课本，从这一实验：从红细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是红细胞膜的2倍，可以得出细胞中脂质分子排列成连续的两层。但学生并不知道如何排布以及为什么排成两层？这时我只提供磷脂结构示意图，简单介绍磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。请学生自己展开大胆想象，推测以下问题：运用相关的化学知识解释为什么磷脂在空气――水界面上铺展成单分子层？并画出如何分布的示意图。通过这一问题，学生理解了磷脂的特点。接着解决下一问题：生物的结构和功能是相适应的，在细胞膜内外都是水环境条件下，细胞膜的磷脂分子排成一层行不行？细胞膜的两层磷脂分子可能怎样排布呢？形成什么样的结构呢？

学生对这三种模式选择不一，最后意识到细胞膜内外都有水这一特点，而磷脂的头部是亲水的这一特性，学生能自己理解并记住应该选第一种模式图，整个排布可以用右图表示，这样也就理解了磷脂双分子层。

再次，问题串层递演进 丰富延展学生思维视野

我接着带领学生思考：磷脂排布方式清楚了，那蛋白质如何排布呢？学生阅读课本能找到罗伯特森提出的“生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构”的观点。很多学生也许也接受了这个观点，这时我反问学生：能否用刚才的观点解释以下现象呢？例如细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复原现象。最后师生一起解决，学生也能理解若把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。

紧接着问题递进：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的吗？假如做实验应该采用什么实验方法来判断？如果是同学们自己做这个实验，大家又会从中得到什么结论呢？同学们经过仔细分析加上阅读课本，很自然就过渡到了下面这个实验。实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。从实验结果表明细胞膜具有流动性。学生根据我设计的问题串自然领悟了这个实验的实验方法：用不同荧光染料标记不同膜蛋白，并且找到观测指标分析得出结论：通过观察不同荧光的分布情况得出细胞膜上的蛋白质是可以运动的。最后引申出细胞膜具有流动性。

最后，知识信息转换实践 厚实学生主动构建知识内化评价

学生经过对这一段科学史的自我探究，自己也能画出细胞膜的分子结构示意图了，并且还能描述出成分主要包括磷脂和蛋白质以及它们各自的排布方式，这样排布的原因也能理解。因为理解了，后面关于生物膜的流动镶嵌模型的基本内容就可以理解记忆和灵活运用而且不容易遗忘。更重要的是，对学生而言对这些知识点不是靠死记硬背而得来，都是通过自己重走科学家道路分析而来的，学生在这个过程中投入了极大的热情和兴趣，获得了很高的成就感。学完这节内容后，我还布置了一个课外活动：让学生自己选择生活中的素材自己制作一个生物膜的流动镶嵌模型，课后学生分组采用泡沫盒，牙签，橡皮泥，萝卜等自己身边的材料，形象准确的制作出了符合生物膜结构特点和功能特点的物理模型。

三、案例反思

生物学是一门以实验为基础的科学，有关生物学的重大科学发现也都是经过大量的探究实验而获得的。新课程教学中更注重探究、操作及自我发展等实践能力的培养，倡导探究性学习。因此，如何发展学生的实验探究能力也是新课程教学的一项重要任务。当然，学生的实验探究能力不可能通过短时间的强化训练就能达到课程要求，而应该是在日常的学习过程中逐步得到发展和提高的。这就要求高中生物教师要注重日常教学中有关实验探究内容的教学，抓住每次机会，重视实验探究过程和方法的指导，培养学生的探究兴趣，循序渐进地的提高学生的实验探究能力。而课本中的生物科学史为我们培养学生的的探究能力提供了很好的素材，教师应该学会利用课堂教学中的科学探究史，激发学生的探究兴趣，培养学生的科学探究精神。“兴趣是最好的老师”。要提高学生的实验探究能力，首先要给学生乐于探究的动力，而动力来源于兴趣。因此，激发学生的实验探究兴趣是培养学生实验探究能力的重要前提。因此我们作为教师，自己对待课本中有关生物科学史的内容时，不能简单对待，引入时应该融合生活情境元素，激发学生主动构建知识的热情。

生物科学发展史篇3

随着全面推进素质教育，对学生应具备的基本素质提出了更高的要求。为了迎接二十一世纪人才竞争的挑战，为了适应知识经济时代的特点，学生需要具备多方面的、综合性的心理品质。科学素质就是其中重要的组成部分。从目前学校学科设置的情况看，培养学生科学素质的任务，主要由物理、化学、生物等理科教学承担，其中，物理教学的责任最重。显然，培养中学生的科学素质，已成为现代中学物理教学不可推卸的责任，因而成为重要的教学目的之一。

为了实现这一教学目的，需要进一步研究物理教学中影响科学素质发展的因素，物理学史教育对于发展学生科学素质影响巨大。一个人的科学素质要素必须建立在对科学及科学发展过程了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与物理学史教育有密切关系。通过物理学史教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神。所以，为了实现现代中学物理教学目的，必须加强物理学史教育。

二、物理学史教育的主要教育功能

物理学史是研究物理学发展历史的科学，它不仅真实记载描述了物理科学形成发展的历程，而且解释与分析了历程的形成背景与规律，不仅包含物理科学知识体系逐步成熟发展的过程，而且包括科学家们探索追求真理的事实与故事。因此，在学史中蕴藏着科学家――人，研究过程――事，研究成果――知识体系等多方面的教育资源，它对学生的教育价值是巨大的。

1.进行科学方法论教育的功能。物理学史可以提供丰富的物理科学发展的史料，将物理概念、定律的历史发展过程展现给学生，使之熟悉科学家发现规律的思维过程和科研方法，并从科学家的成功中得到启示。从长远意义上讲，学生掌握这些内容比学习物理知识、技能更为重要。学生在学习过程中不断接受科学方法教育，潜移默化地培养科学的思维模式。

2.培养科学意识和科学精神的功能。物理学是研究物质运动一般规律和物质基本结构的科学，是自然科学的重要组成部分，人类只有尊重事实、尊重规律，才能获得进步。物理学发展史是人类探索自然规律的历史。通过史料教育学生，可以培养他们实事求是、严谨治学的科学意识。

3.进行思想品德教育的功能。在推进素质中，加强思想品德教育是一项重要任务。因此，品德教育应渗透到各科教学中。在物理教学过程中，由于众多物理学史料中有很多品德教育素材，将品德教育与知识教育有机结合，能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能。

三、提高物理学史教学质量的途径

当前，加强物理学史教学在培养学生科学素质方面的作用，已经成为物理教学改革的重要内容之一。为此必须动员物理教师及教材编写、教法研究等多方面力量相互配合与协作，这是一项十分复杂的工作。下面谈几点建议。

1.加强物理学史学习，提高教师自身素质。发挥教材教育功能的关键在教师。同样，为了有效发挥学史教材的教育功能，物理教师本身也必须具有较高的学史素养，这样才能在掌握学史知识的基础上，从认识方法论的角度，把握物理科学的发展轨迹与规律，才能挖掘学史的教育功能。不仅如此，提高学史素质对教师全面理解和把握物理学科的知识体系，提高教学水平，具有长远的意义。

2.深入研究学史教学的规律，调整学史教学内外关系。学史教学作为一种教学活动，必然有其自身的规律，只有掌握了这些规律，才能自如地进行教学，才能使教学达到预期的目的。学史教学有着多方面的规律，目前需要尽快认识和把握的，我认为有学史教学与知识、技能教学之间的关系；各学史教学内容之间的关系，如科学家故事、科学探索的背景、科学发现过程、方法论等之间的关系；教学中思想品德教育与智育之间的关系等几个方面。教师对这些关系的认识、协调与处理，既是提高学史教学质量的基础，又是保证其健康发展的条件。

生物科学发展史篇4

一、物理学史对工科院校大学物理教学所产生的作用

（一）能够促使工科大学生树立辩证唯物主义、科学方法论观点

物理学的发展一直都受到哲学思想的深远影响，只有树立辩证唯物主义、科学的方法论观点，才能够学好物理、用好物理。而物理学作为一门实验性科学，教师在理论教学的过程当中，通过介绍物理学发展的相关史料，能够潜移默化的对工科院校大学生实施理论思维以及研究方法的教育，这样就能够促使工科院校大学生养成唯物主义世界观，避免出现孤立、片面的思维倾向。

（二）能够方便于强化工科院校大学生学习物理的自信心

物理学属于基础科学的范畴之内，在工科院校中，物理学所重点讲授的是力、热、光、电以及原子的现象, 是要通过物质的物理现象的研究来探寻其内在的本质联系。事实上，因为工科院校的教学偏重工程与应用类的课程，而对物理理论和数学计算等理科类知识要求相对较高的大学物理，有相当部分学生感觉生僻艰涩，学习起来比较吃力，这显然不利于对物理的学习。而教师在大学物理教学中结合物理学史，从我国古代的物理学思想到西方物理学尤其是古希腊的物理学，再到欧洲近代科学，包括了伽利略、牛顿、阿基米德、麦克斯韦、爱因斯坦以及普朗克等这些对近代物理学做出过重大贡献的科学家的史料趣事，可以消除学生对于物理学所产生的恐惧感与艰涩感。这既吸引了学生的注意力，又激发了其求知欲，极大的强化了工科院校大学生学习物理的自信心，克服其心理上存在的障碍。

（三）易于理解知识点，提升工科院校大学生对于物理的学习兴趣

在物理学中，很多概念与规律都是经年累积才得以构成如今所表述的知识内容，若单纯的让学生记住这些结论，就会使得物理的学习流于表面，未能真正的吸收与掌握知识内容，更谈不上实际应用。而如果能先从物理概念与规律形成的历史上着手，就可以使得这些知识内容更加易于接受。例如在讲解光的波粒二象性时候，教师就可以把物理学史上光的波粒二象性的全部发展过程讲解给学生听，这显然要比直接讲给学生光的本性是波粒二象性好一些，强化学生对于波粒二象性的印象，激发学生的学习兴趣，最终也能够起到良好的教学效果与学习效果。

二、将物理学史引入工科院校大学物理教学的方法与途径

（一）熟练运用物理学史的教学方法

熟练运用物理学史的教学方法是将物理学史引入工科院校大学物理教学的一个重要前提，一般比较常用的方法主要有以下两个方法：

一是渗透法。这里所谓的渗透法，指的就是将关系到物理教学内容的物理学史知识恰到好处的穿插到物理课堂当中，最终达到学好物理这一目的的方法。通常而言，物理学史的渗透都是以问题作为主要线索来引入物理学的历史趣闻、发展过程以及名人轶事等，既可以是大篇幅，也可以是几句话，甚至是ppt上的一幅图。借助渗透法，能够有效缓解学生的学习压力，激发物理学习的积极主动性，让学生在心理上贴近物理学，开阔学生的物理学视野，养成严谨的科学态度。

二是准历史法。这里所谓的准历史法，指的就是以忠于历史事实为前提，根据物理学史发展的顺序，把和物理教学内容密切相关的各种物理学史料做出组织加工，最终贯穿应用到物理教学的过程当中的一种方法。准历史法要求物理教师能够客观、合理的还原那些重要的物理学史事件，是一种比较具体的事件重演，能够达到良好的过程体验效果。使用准历史法来将物理学史引入工科院校大学物理教学当汇总，能够在最大限度上符合工科院校大学生的认知发展过程，培养其良好的科学精神以及人文精神，尤其是后者，更是工科院校大学生所欠缺的。使用准历史法通常需要采取两步进行：第一步，把物理学理论的历史发展

转贴于

过程，根据问题起源—→工作假设—→思辨推论—→实验检验—→假设修正—→结论推广的程序，从而构成教学内容的“准历史”发展过程。第二步，把学生对物理知识的一般认知过程，根据现象观察—→提出问题—→工作假设—→实验探索—→结论反思的程序，有效整合到教学内容“准历史”过程当中，构成一套完整的物理教学框架。

（二）充分重视物理学史课程资源的利用与开发

目前现行的大学物理教材虽然通过多种方式，将物理学史的内容展现出来，可供物理教师利用。但是，这还是难以有效满足物理学史的应用需求，需要物理教师进行广泛的开发。当前阶段，网络信息技术已经日趋普及化，容量浩瀚的网络能够为物理学史课程资源的开发提供了极大的便利。物理教师可以在网络上通过搜索引擎来查找各种物理学史的知识内容，不仅有文字，还可以有声音、图画以及视频等，以图文并茂的方式展现到工科院校大学生面前，潜移默化的实现物理学史的教育功能。同时，教师还可以让学生自己去主动搜集整理物理科学的发展资料，在这个过程当中可以充分的了解物理学发展的历史。

生物科学发展史篇5

物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分。通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分，尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显。

一、物理学史知识的渗入可以帮助学生认识物理，激发学生学习兴趣

物理学史记载了人类揭开世界奥秘和令人兴奋的探索历程。穿插一些物理学史的材料，有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯，树立勇于探索的献身精神。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中，不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来，使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中，把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯，变被动学习为主动获取知识。例如，牛顿是举世公认的伟大科学家，介绍牛顿的生平及其科学研究历程，从而消除了科学研究的神秘感，拉近了科学家与学生的距离，激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。同时通过对物理学史的回顾，使学生消除对已有物理知识来源的神秘感，了解科学技术发展的过程，懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约，任何一部分物理知识的获得都离不开实验，可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。

二、物理学史知识的渗入可以增强培养质疑精神和提出科学问题的能力

物理学发展的历史向我们显示了这样一条真理：有条件有怀疑的思考，即力求以发展、变化、联系的思想为标准来审视一切科学假说与科学理论，不迷信权威，这是科学能不断向前发展的动力。在物理学发展的进程中，有许多史实向我们表明，物理学家的批判精神，是促使物理学向前发展的动力。如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判，得出了惯性定律，为牛顿力学的建立打下了理论基础；爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观，得出了相对论。然而在现实的物理教学中，在纷至沓来的新概念、新术语、新公式、新定律面前，学生逐渐形成了这样的观念：这就是真理，学习它、记住它。久而久之，发展着的科学理论被神圣化、教条化，学生不知道这个理论从何而来，为什么会是这样。这种以灌输式的教学不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神，扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性，从而抑制了学生的创新思维。在物理教学中，为了培养学生提出科学问题的能力，仅仅像通常所做的那样从内容的衔接上提出问题是远远不够的，必须从真实的物理学认识发展的历史进程中，展示物理学探索过程中问题背景的演化，阐明重大物理学问题产生的历史条件及其所导致的深远后果。因此，在物理教学中，完全必要用物理学史上的精彩事例，培养学生独立思考的能力，提高善于提出科学问题的灵性和聪慧，使他们的思想沉浸在好奇之中，永远不闭塞怀疑的目光。

三、物理学史知识的渗入有助于学生学习科学思维方式和树立辩证唯物主义观点

把物理学史引入物理教学，正越来越成为国际上物理教学改革引人注目的课题。早在上世纪30年代，著名的物理学家朗之万就指出：“在科学教学中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”在向素质教育转轨的今天，如何使物理教育适应素质教育的要求，探索通过引入物理学史，对学生进行正确的理论思维和研究方法等方面的教育，帮助学生形成辩证唯物主义世界观等一系列问题，无论是在研究领域还是在教学领域，都日益引起人们广泛的关注。

首先，培养学生科学的思维方法。美国教育家布鲁姆指出：“科学家的工作是发现，学生的学习也是一种发现，都是创造性的智力活动。”教师把叙述物理概念产生的历史发展过程（物理学史）和讲解物理概念的基本内容结合起来，让学生了解科学家发现物理规律的过程，循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理规律，是使学生掌握科学的思维和研究方法的有效途径。

其次，培养学生的辩证唯物主义世界观。物理学最基本的研究方法是：假说――实验――理论（或新假说）。科学家在研究问题时，一般根据以往的观察、实验或各种实验得来的知识进行推断，得出初步的结论，这就是“假说”。为了验证假说是否正确，需要进一步“实验”，如果大量的实验结果证明假说是正确的，这种“假说”就上升为“理论”；否则，就要被修改、补充或放弃“假说”而提出“新假说”。“新假说”还要接受新的实验的检验，一旦新的实验证明“新假说”在某一领域不正确，就要被“更新的假说”所取代，这就是科学发展的一般规律。利用物理学史知识，结合教材，可以加强这方面的教育。如20世纪初关于原子结构模型的探讨就经历了这样一个历程。在教学中有意识地结合这类例子进行教学，有利于学生形成科学的、辩证发展的思维方式。

物理学的发展史，是辩证唯物主义世界观和科学方法论的发展史，在物理教学中穿插物理史知识，具有重要的教育功能，不仅能激发学生学习物理的兴趣，帮助学生全面理解物理规律，还能从中学到严谨的科学态度，科学的思维方法，逐步树立科学的世界观和方法论。在中学物理的教学中，有目的的渗透物理学史，是完全必要的，也是切实可行的。

参考文献：

[1]任继愈.中国古代物理学.商务印书馆，1997.

生物科学发展史篇6

新课程注重发展学生的科学素养，其目的在于广泛地采用新课程教学。在高中物理教学中融入物理学的历史，可以加深学生基本的物理知识和对物理基本原理的理解。同时也让学生理解良好的物理研究方法，了解物理在社会生活中所的扮演的一个正确的社会角色。另外，在物理学史上，其本身具备了教学经验，这对学生在科学素养上的培训有很大的帮助。

一、学习和研究物理学史的意义

我们常规理解的物理学是研究物质和物质运动的基础科学。在人类的所学知识和改造自然的过程中，它起着巨大的推动作用。它不仅提高了自然视野的知名度，还影响人们对大自然景色的认识。在物理学的历史研究期间经历了物理学起步，经典物理学和现代物理学，以及物理学发展的四大阶段。所谓物理学的历史，即是人类认识事物的天性，以及变化中的物理运动规律的历史。随着物理学史的不断发展，不但提高了人们对自然世界的认识，而且也丰富了物理学的研究方法。例如，从一个实验中，数学法推导理论，现在假设方法、统计方法等。我们所了解的物理学史不只是在叙述过去，更重要的是它也体现了人类思想观念的转变。例如，从机械系统中从牛顿的机械材料过渡到爱因斯坦的相对论，相对论的概念。这些都不仅描述着物理学的发展过程，同时也表明人们对于物理学研究方法和理念的变化、发展。从某种程度上来讲，物理学的历史是社会科学和物理科学的交互历史。从物理学的发展历史中，我们不难看出在社会生产力不断发展的

今天，在物理学历史的发展中，社会学的发展起到了极大地促进

作用。

二、教学策略

在物理历史的发展中，物理具有悠久的历史。是人类构建知识，应用智能并了解自然的足迹。在人类探索物理史的过程中，让学生们更好地了解物理学的性质。物理学史融入物理教学是要了解物理教学的一个窗口，物理的性质。从不同层次和不同角度展示物理学的性质。应用物理，物理教学的教师和学生学习物理的历史，可以从更多方面学习了解，也是从这个角度理解物理。了解一般的物理教学历史与传统概念的物理性质的变化是学习物理有效的目标。因此，我们从科学教育趋势、物理的发展史预计能够理解科学的本质。

1.提高历史教学的物理意义，使逻辑与历史达到统一

对于绝大多数的物理课本知识，其逻辑方法是直接得出物理结论。这种逻辑方法的优点是简单、简洁、逻辑规律、科学和强大。然而，大多数教科书都忽略了物理学发展的历史细节。其实，这些细节都非常生动感人。假如失去了一个生动感人的物理知识的过程和细节，使得原理变得沉闷、单调，而无法显示出其活力和魅力，而且还大大降低了学生的学习兴趣。

2.做课外工作

在高中时，面对有限的学习时间，物理老师根据学生的教材，并琢磨实际情况，精心挑选的历史物理材料。进行必要的简化和梳理，可以定期或不定期地举行物理讲座，或做成“学习园地”形式。对于物理课件，在课内或课外发挥教师作用，应尽量尊重物理发展史，以推动物理教育。

3.侧重于历史的案例研究

通过物理史的案例研究，在物理学史上某人或某历史事件，在物理学的发展过程中，与学生讨论，让学生充分了解物理学的发展过程，物理学家的成就。编制物理实验、物理教材的历史，研究和发展，使学生体验到物理史的重要发展历史进程。

4.创建交互式历史小品

在本篇文章中，开展学生和教师讨论的教学互动模式，这样的物理教学对于学生来说是一场深刻的体验。建议进一步的措施包括：

（1）选择性，有趣和独特的历史元素。

（2）设计先进的理念和思路，让冲突的对立双方得以很好的互动。

（3）内容以讲故事的形式能够令人兴奋。

（4）确定解决冲突引起的故事，是引导正确的角度。

生物科学发展史篇7

2.现代生物学:

20世纪以来为现代生物学史由于物理、化学、数学向生物学渗透,给生物学带来了巨大的变革和发展,在全面发展的基础上，从描述性为主的傅物学领域，进人实验生物学蓬勃发展的时代。到了20世纪30年代,大多数生物学应用实验分析、物理或化学方法取得了许多新的进展。20世纪上半叶，基本上是以遗传学、胚胎学和生理学为带头学科，到了20世纪下半叶则以分子生物学为带头学科，加上细胞学、神经生物学和生态学构成了当代生物学的四大支柱。随着实验科学手段和方法的发展，生物学在微观上从细胞生物学水平走向分子生物学水平；宏观上,从各分支学科走向综合生物学的方向发展,这是一个微观研究和宏观研究不断相互促进的发展过程。21世纪被称为生物科学发展的世纪。

生物科学发展史篇8

中图分类号：G424 文献标识码：A

Discussion on Cultivating the Middle School Students' Scientific

Literacy by Applying Physics History in Teaching

WU Haiyuan, WANG Yunliang, CHEN Zongjin

(College of Physics and Electronic Engineering, Guangxi Teachers Education University，Nanning, Guangxi 530023)

Abstract With the history of physics using in teaching, it can not only cultivate students' professional knowledge of physics, master the process and methods of scientific research, but also helpful for the students to form the scientific emotion, attitude and values, so as to improve the students' scientific literacy. Adhere to the relevant principle in using physics history teaching, can efficiently improve students' scientific literacy.

Key words history of physics; physics teaching; scientific literacy

0 引言

中国科协中国科普研究所在2009年11月至2010年5月进行了第八次中国公民科学素养抽样调查，结果表明，2010年具备基本科学素养的公民比例达到了3.27%。这一比例比2005年的1.60%提高了1.67个百分点，比2007年的2.25%提高了1.02个百分点，但仅仅相当于或者还不及日本（1991年3%）、加拿大（1989年4%）、美国（1985年5%）和欧盟（1992年5%）等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。①“十一五”期间我国公民的科学素养水平有了明显提升，同时与发达国家相比差距也是显而易见的。

中学生作为公民的一部分，其科学素养水平的高低不仅影响现在我国公民科学素养的水平，而且直接影响着未来我国公民科学素养水平的高低。因此，在中学就加强对学生的科学素养进行培养，显得尤为重要。那么在新课程改革的背景下，中学生需要什么样的科学素养呢？而我们又能给与新形势下的中学生们一些什么样的科学素养呢？在物理教学中该如何提高中学生的科学素养，值得作为物理课程与教学论的研究者们深思。

1 培养学生科学素养离不开物理学史

“读史可以明智”。 教学中如果仅是单纯的讲述物理知识而忽略了历史，那么最终的结果也仅仅是学生掌握了单纯的物理知识，从而严重的影响了学生科学思维的发展，这样无异于杀鸡取卵。日常教学中当涉及有关物理学史方面的内容时，我们经常教给学生的是，什么地方、什么时间、什么人、做了什么，往往只重视是什么，而很少引导学生去研究当时当地该规律、知识是怎么样被提出的，问题是怎样被解决的。因此，学生不能了解先辈们是如何发展和创造知识的，也不能明白物理规律、定理之间的联系，这就不利于学生科学素养的培养。教育的过程是教书育人，包含教书与育人两个方面的内容。如果在教学的过程仅仅是教单纯的专业知识，那么学生就很难领悟物理学家所赋予的科学精神、态度与价值观，从而，学生也就只是一种有用的工具，仅是“半成品”，但是却无法成为一个全面发展的人。而物理学史是一块巨大的精神瑰宝，其在揭示物理学的发生发展过程而形成的知识、技能与方法，值得我们去研究与借鉴。融史于教，对学生科学素养的培养具有十分重要的意义。②

2 运用物理学史，培养学生的科学素养

物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学，物理学史既提供了专业的物理知识，又有科学规律与方法的逐渐完善与深化，同时也结合了科学、技术和社会来进行融合，在千百年来的历史积淀中，也提升了我们的情感、态度和价值观，对人类社会的发展起到了不可估量的作用。

科学素养指在掌握一定科学知识并形成一定知识结构的基础上所形成的适应人类社会发展所需要的基本品质和能力。既掌握专业的科学知识与方法，又具有科学的探索与思维的中学生，才是一个具备了科学素养的中学生。③

作为学生科学素养培养的载体――物理学史，其在具体的教学中又是怎样来提高学生的科学素养呢？

2.1 物理学史可以为学生提供知识并促进技能的提高

我们知道，物理学史不仅是记录人类对物理概念与规律认识的过程，也是记录人类对这些物理概念与规律应用的过程。那么，在中学物理教学过程中，我们不仅需要要求学生认识物理概念与规律，还要要求学生掌握并且会进行简单的应用。唯有深刻了解物理学中基本概念与规律，并知道它们在历史中的产生、形成及演变，才能理解相关物理知识的内涵与外延。

物理学史中有许多让人耳熟能详的故事、与民生有千丝万缕联系的科技成果，比如马德保半球实验、奥斯特实验、阿基米德原理等等，这些内容不仅生动有趣，而且很容易让学生耳目一新，且还能产生深刻的印象，相关的知识模块也会在了解物理学史的乐趣中得以理解与识记。教学中融入物理学史的相关内容有助于优化学生的知识结构、加深理解和牢固记忆相关知识，即使一时遗忘，也便于联想。

2.2 物理学史可以培养学生的科学探究方法与能力

物理学的发展过程，也是人类认识自然与探索自然的过程。在认识与探索的过程中，人也在不断的发现物理现象、了解物理特性、寻求物理规律。在探索的过程中，物理学所蕴含的科学思维与方法是物理学家在长期的科学探索与研究中逐步积淀、发展起来的，是人类探索精神的瑰宝。因此在物理教学中导入与所要讲述知识点相联系的物理学史内容，讲述物理学家的科学思维、方法和实验探究能力，有意识地对中学生进行思维、方法、能力的教育和训练，是提高他们智力水平、培养科学能力、促进学生和谐发展的一条必不可少的途径。

物理学史的发展也给予了我们深刻的启示，纵观物理学史的发展过程，我们知道，物理学家们正确的科研方法与大胆创新的探索精神往往就是他们能够取得成功的关键。

2.3 物理学史可以培养学生的情感，有利于科学态度与价值观的形成

物理学史大约400年的历程，也体现着人类认识世界和改造世界的过程。在这个过程中，人类对物理现象也经历了从感性认识到理性认识的过程。总的来说，物理学史就是逐步人类认识和探索物理现象与规律的发展史。④在教学的过程中，我们不仅要认识到物理学史不仅包含着物理现象、物理规律的形成与发展，同时还要认识到物理学中所包含着的物理学家在研究与探索过程中的艰辛。比如爱迪生在研究电灯的30多年间，所用的灯丝都是很短时间就被烧断，为了解决这个问题，他前后用了7600多种材料来进行实验，孜孜以求，最终使灯丝的持续发亮时间得到了极大的改善。英国物理学家麦克斯韦在1864年到1873年间经过艰辛的努力，集前人之大成在电磁学领域做出了划时代的成就。他提出了电磁场和电磁波的概念，建立了麦克斯韦方程，并预言了光与电磁之间的联系。诸如此类例子，数不胜数。而科学家们艰辛的探索，在他们身上发生的故事，对于学生情感与价值观的激励，无疑会起到极大的鼓舞作用。

2.4 物理学史能促使学生认识科学技术与社会发展的关系

通过物理教学中运用物理学史内容使中学生正确认识物理学对人类、对社会的影响，理解人和社会、自然的关系。通过物理学史的学习也应该让学生看到，科学技术既能造福人类，但同时也会给人类社会带来负面的影响。物理学发展过程中产生的重大突破和取得的巨大成就在人类认识世界、探索世界的历程上所产生的令人震惊的冲击以及在社会发展史上所引起的举世瞩目的技术革新，是中学生应该有所了解的内容。从18世纪第一次科学技术革命时的蒸汽机时代到19世纪以电力电气、电子技术广泛应用为标志的第二次科技革命，再到20世纪中叶计算机出现、航空技术快速发展的第三次科技革命，以至现今的数字信息技术时代，这些生动的上映了科学技术对社会的巨大推动，讲述这些相关的物理学史内容能使学生深刻了解科学技术的宏大社会功能；但从另一方面来看，科学技术的快速进步也给社会、人类、自然带来了一些始料不及的负面效应，如噪音、电子垃圾泛滥、白色污染、空气污染、核泄漏、太空垃圾增加、地球变暖、海平面上升等等，更有甚者已经危及到人类的生存。

3 教学中运用物理学史提高学生科学素养的原则

3.1 物理学史内容应紧扣物理教材

在引用物理学史内容时，应与所讲授的内容紧扣并注意进行筛选，断章取义、生搬硬套的做法不仅难以收效，还有可能会给学生传授错误的知识，得不偿失。与物理教材贴近的物理学史内容，更容易让学生产生兴趣，在敬仰物理学家探索物理现象的艰辛的同时，加深对物理概念与规律的理解，为培养学生的科学素养打下牢固的基础。

3.2 教学中做到理论联系实际

物理学家发现物理现象、物理规律的过程是一个持续的过程，这个过程是发现、研究、失败、再继续的一个不断创新的过程。同时还包含着世界各国物理学家之间的思辨与交流过程，体现着物理学发展的矛盾与冲突，从而带来物理学日新月异的发展。那么，在教学过程中，这些能提高学生认识矛盾的能力与开拓视野的内容，无疑会极大的提高学生的科学素养。

3.3 培养知识的同时注重全面发展

物理教学中，教师不仅要教授学生专业的物理知识，更重要的是在传授知识的同时，培养学生的情感、态度和价值观，培养学生的科学人文精神以促进学生的全面和谐发展。在教学的过程中，要提升学生的综合素质，物理学史的运用就起到了非常重要的作用。物理学家的追求与牺牲精神如爱因斯坦、居里夫人等等，无疑会让学生在学习与探索过程中倍受鼓舞，从而也促进了学生科学思维与能力的全面发展。

4 结束语

正确的在教学中运用物理学史，不仅可以培养学生专业的物理知识，提高学生的知识与技能，了解与掌握科学探究的过程与方法，而且，还能够对学生渗透情感、态度与价值观的培养。这也是响应新课程改革“三维目标”的提出。而新课改三维目标改变了以往过于注重知识传授的倾向，强调形成正确学习的价值观。那么在教学中运用物理学史，无疑是实现“三维目标”，提升学生科学素养的一把利剑。

广西研究生教育创新计划资助项目，项目编号：2010106030401M23

注释

① 中国科普研究所.第八次中国公民科学素养调查结果[J].中国科学基金,2011(1):63.

生物科学发展史篇9

从三维课程目标来看，物理教育不仅是知识和方法的传递，更是心灵的唤醒。物理课程不应该把人类认识自然的历史擦去，在高中物理教学中引入物理学史教育，展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程，以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生，让学生以物理学家认识世界的本来面目去认识世界，确立了物理学史对实现物理教学三维目标发挥着不可替代的功能。

1 对实现“知识与技能”目标的重要意义

1.1 帮助学生深入理解物理概念，纠正错误观念。在高中物理基本概念和规律的教学中，如果教师能在此基础上渗透一些概念建立的历史背景和过程，更有利于学生对知识全面正确的理解和建构。例如“惯性”这一物理基本概念，如果引导学生回顾从亚里士多德的“强迫运动定律”到伽利略的“斜面实验”，从笛卡儿的“惯性原理”到牛顿的“运动第一定律”，再到爱因斯坦的“惯性定律修正”，最后通过对日常生活实例的分析来展现惯性现象的无处不在和无所不有。这样设计能自然地引导学生在回顾历史的过程中对“惯性”的物理本质有较为明晰的认识，深刻地体会到“运动不需力来维持”的涵义。

1.2 提高学生认识物理实验在物理学习中的地位和作用。物理实验是归纳物理规律、产生物理假说的实践基础，是验证理论预言和物理假说的主要依据，是培养学生操作技能的主要途径，是发展学生非智力因素的重要环节。如通过介绍伽利略的斜面实验，使学生了解伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法。

2 力学发展史对实现“过程与方法”目标的重要意义

2.1 对学生进行科学方法和科学思维的培养。在高中物理教学中巧妙结合物理学史，展现有代表性的科学家探索知识的思维过程，使学生了解前人是用什么样的方法研究和探索发现新的规律和理论的，从中领悟物理学的研究方法。例如，在讲授牛顿第一定律和行星的运动时可以通过：

提出问题→引出观点→学习历史→探究和讨论→总结规律

这样模式来学习。可见在物理教学中渗透物理学史，能使学生学到解决问题的种种方法，使学生认识到很多途径都可导致真理的发现。

2.2 让学生认识到知识的相对性和发展性。在物理教学中融合物理学史，让学生在历史背景或框架中学习物理知识，可以使学生在了解物理概念、定律和理论的发现和演变过程的基础上，更准确地理解物理知识和物理概念的相对性。如地心说和日心说之争等等，通过展现其认识和发展的历程能使学生体验到科学的相对性和发展性，从而激发学生在学习中敢于探索和发现，形成正确的知识相对观和发展观。

3 力学发展史对实现“情感态度与价值观”的重要意义

3.1 增强学生的怀疑和批判精神：力学发展史向我们显示了这样一条真理：力求以发展、变化、联

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生物科学发展史篇10

二、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径

科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中，只有把认识过程合理地展现出来，学生才能领会科学方法是如何提出的，从什么角度，用什么方法解决问题，从而掌握科学方法．而在当前中学生物课堂教学过程中，很多教师只是把生物史作为一种知识，附加在生物知识教学内容上，而忽略了生物史的科学探究过程，疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育．因此，在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中，我们应从课堂教学的各个环节入手，把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索，组织“探究性学习”，让学生在“体验生物科学史”的过程中，实现对“科学方法”的教育．下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径．

1．利用生物科学史创设情境，激发学生科学探究的兴趣

“兴趣是最好的老师”．上课伊始阶段，教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生，一方面能可以激发他们的学习兴趣，创设学习情境，更重要的是让学生切身感受什么是科学发现，怎样提出问题，并在他们脑海中留下深刻印象．教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式，再现生物学现象，然后启发鼓励学生提出问题．在学习“植物生长素的发现”时，教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片，再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考，提出问题“植物向光性的原因是什么?”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢?”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步．

2．沿着科学史的发展轨迹，体会科学研究的方法———假说、演绎推理法

在生物科学史中，一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法，生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究．针对上面所提的问题，教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想，并请他们用自己的方式进行表达．然后教师再引入科学史中达尔文的假说，让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设，再思考自己所做的假设是否合理，这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究，并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法———假说法．假说的结论是否正确呢?我们如何来验证?自然地引出詹森和拜尔的实验，从不同角度验证达尔文的假说．然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论:尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部，弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀．提出假说:尖端产生的刺激可能是一种化学物质．该假说是否正确呢?科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验:让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了，从而验证了假说的正确性．生长素的发现，是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶，通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法，又在这一过程中，体验了科学家的探索精神，在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神，使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法，从而实现渗透具体科学方法教育的目的．

3．模拟科学史中的实验探究过程，学会科学研究的方法———实验法

生物学是一门以实验为基础的科学，生物学史中科学家的实验都包含着一定科学方法，在科学史的教学中，通过让学生模拟生物学史中典型实验并对设计原理、思路、试验方法和结论进行分析，让学生学会科学家的科学研究方法，渗透科学方法教育．在生长素的发现这一生物学史的教学中，除了需要学生学会达尔文的实验设计方法和做出实验设计分析外，温特的实验也是一个培养学生进行实验科学研究的典例，因此在温特探究实验的教学中，可以结合前面科学家的假说(尖端产生的刺激可能是一种化学物质)，先让学生自己设计，然后相互讨论分析所设计实验的可行性，再和温特的实验设计做比较，分析实验的原理、对照的意义、实验设计的注意点，然后根据实验现象得出结论．通过这一实验设计的训练、操作和详尽分析不但加深了学生对这一知识的再认识，也使他们较好地掌握了实验这一科学研究方法．另外，我们还可以通过让学生设计验证植物激素极性运输的实验帮助他们对对照实验这一科学方法进行了较好的巩固．

生物科学发展史篇11

中图分类号：G42 文献标志码：A 文章编号：1673—9094（2012）09—0028—03

物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，它包含了认识论和方法论的因素。本文就物理教学中发挥物理学史的科学教育功能谈点笔者的管见。

一、教学中适当结合物理学史可以让学生更好理解物理概念、重视实验，去了解物理学的基本观点和思想。

1.在物理教学中适当结合物理学史可以帮助学生深入理解物理概念，纠正错误观念。

认知心理学家奥苏贝尔的有意义学习理论认为，在学习新知识时可以适当利用相关的、概括性的并且比较清晰、稳定的引导性材料。这种引导性材料就是所谓的“先行组织者”，它有助于促进学习和保持信息，并在一定程度上为新知识提供一种“脚手架”，使学生进行有意义的学习。在物理基本概念和规律的教学中，很多时候，物理学史可以提供比较性的组织者或说明性的组织者。比如，在讲述力的概念时，从亚里士多德到伽利略、牛顿，循着伟人的探索历程，比较他们的见解，可以加深学生对力的概念的理解；在讲述电磁感应时，以安培、法拉第、楞次和麦克斯韦等物理学家在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所得的成果为主线，使学生在对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对概念、定律、公式的掌握。

此外，教师在进行概念教学时，往往是经过抽象的理论分析加以表述，结果会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为不管什么结论都可以用数学推导出来。引入物理学史，讲清理论的由来和发展，讲述它的成功，它解决了哪些问题，讲述它的局限和发展前景，使学生知道科学发展经历的是一条曲折、艰难的求索道路，不把物理学当一门死科学来学，这样就能更好地理解和掌握物理知识。

2.在物理教学中适当结合物理学史可以促使学生充分认识实验在物理学中的地位和作用。

纵观物理学史，每一个理论的产生与发展都是建立在实验的基础上，而物理学发展所经历的每一次理论上的大综合和大统一，都伴随着实验技术与实验思想的进步。在物理教学中，应该结合教学内容介绍物理学史上一些有重大意义的物理实验，不但要说明实验的背景、条件、手段、方法和过程，而且更要阐明这些著名实验的设计思想和研究处理问题的方法、阐明实验与理论的关系以及实验所做出的重大历史贡献。比如通过结合伽利略对自由落体的研究使学生认识到物理实验是物理学研究的最重要的工具，物理实验对物理理论的产生、发展和验证都有决定性的作用，从而深切理解实验在物理学中的地位和作用；同时也有助于增强学生的实验设计意识，提高学生对实验现象的科学洞察力和对实验结果的分析能力，从而减少物理实验中的失误。

3.在物理教学中适当结合物理学史有助于学生了解物理学的基本观点和思想。

物理教学不仅要使学生掌握物理概念和概念间的联系即规律，还要结合物理学的发展史引导学生了解物理学的基本观点、基本思想及其变革。例如，物理学的“运动观”——包含着运动的绝对性、运动描述的相对性、力和运动的关系、分子运动理论等方面的内容；物理学的“守恒观”——包含着动量守恒、能量守恒、电荷守恒和质量守恒等方面的内容等。在教学中结合物理学史，让学生了解这些物理学基本思想和观念产生的历史背景，以及这些物理学基本观念和思想的历史变革过程，使学生在学习一个新的物理理论的同时，逐步改变自己陈旧的思想观念和思维方法，从而实现从整体上把握物理世界图景、深刻领会物理学思想的真谛。

二、在教学中渗透物理学史可以帮助学生去理解科学的探究本质，进行科学方法和科学思维的熏陶，形成知识的相对观和发展观。

1.在物理教学中渗透物理学史有助于对学生进行科学方法和科学思维的熏陶。

物理学的研究思想和方法是人类智慧的结晶，它们的传授与学习，只有紧密地与物理学史结合起来，才不流于形式、成为空洞无物的条款堆集，而是成为有声有色的活例。在物理教学中适当结合物理学史，展现物理学发展中有代表性的科学家探索知识的思维过程，可以使学生了解前人是用什么样的方法去研究和探索，从而发现新的规律和理论的，从中去领悟物理学的研究方法。比如，通过介绍伽利略的斜面实验，可以使学生了解正是伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法，就像爱因斯坦评论中所说的：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”物理学中常见的研究方法都贯穿在物理学发展的整个过程中，因此在物理教学中渗透物理学史，能使学生学到解决问题的种种方法，也会使学生认识到科学研究方法是多种多样的，很多途径都可导致真理的发现或揭示更深层次的奥秘。

2.在物理教学中渗透物理学史有助于学生全面理解科学的探究本质，学习物理学家在研究中所采用的科学方法。

生物科学发展史篇12

光合作用的研究、发展融入了几代科学家的心血,正是通过他们的不懈追求和探索,才有了今天对光合作用的认识,让我们一起来领略这个伟大的发展史吧!提出问题:光合作用当初是怎么发现的?引入新课,开始按教材顺序讲解、学习该科学发展史。

实验一:普里斯特利实验。教师讲解,共同得出结论:植物可以更新空气。提出疑问:重复他的实验为什么不一定能成功?该实验有什么成功之处?又需要作何改进?

实验二:英格豪斯实验。作了哪些改进?达成了怎样的结论?共同探讨、提炼科学研究的基本方法和实验设计原则。

疑问:光照下植物更新空气中的什么物质?

随着科学的发展了解了空气的组成,人们才知道绿叶放出的是,吸收的是。

疑问:此过程需要光,光能又到哪里去了?

学习R.梅耶的推理:植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来。光能转换成化学能贮存于什么物质中了呢?

实验三:萨克斯实验。体会实验的过程,体验科学研究的基本方法和实验设计原则。实验得到了什么结论?单一变量是什么?暗处理的目的是什么?对照组设置有何巧妙之处?

疑问:科学的发展是无止境的,人们又想了解光合作用过程中物质的来龙去脉了!什么样的方法能追踪物质的过程呢?引导学生体会科学方法的重要性。

实验四:鲁宾和卡门实验。分析实验过程,该实验得到了什么结论?如果还想知道其他物质的来龙去脉呢?光合作用过程到底又是怎么样的呢?

实验五:卡尔文实验。分析实验过程及结论,为具体学习光合作用过程做准备。

要求学生从中体会科学研究的艰辛,感悟科学设计的巧妙和严谨的科学态度,领会科学设计的方法和思路。最后,请学生以列表的形式进行归纳,对相关事件要点进行理解性记忆。

评析:教材的编写过程凝聚了许多专家学者的教学理念和教学思想,教材不仅提供了科学发展的一系列史实,也提供了对科学史教学的基本态度和策略,即以科学发展的先后顺序为线索,一步步呈现科学研究史实。这样的处理显示了一种尊重科学史实、严谨的科学态度,有着相当的优势:有利于将科学发展的原貌呈现给学生,感悟科学研究的思维过程(历程)和发展、完善过程,也符合人认识的发展规律;有利于学生感受科学研究的本质、科学研究的艰辛和科学家对科学不懈追求的精神;有利于学生体会科学研究方法的发展及对生物科学发展的意义。

然而有两个事实必须引起关注:

1.科学发展史往往比较冗长,如果不加选择地、没有侧重地教学恐怕容易耗尽学生仅有的一些探究热情,学生也常以一种旁观者的眼光去看发展史,觉得自身游离于科学研究之外!

2.学生经过了初中生物的学习,已经具备了光合作用的相当一部分知识,而且一些科学史实在初中教材中已经作为重点予以学习。如果再完全按科学发展的先后顺序教学,似乎有死搬教条、“炒冷饭”之嫌疑,不利于充分调动学生学习的能动性。

按照科学发展史的先后顺序进行教学,符合学生的思维发展,也许是最稳妥、有效的教学处理,但却不一定是最佳的!这种处理方式的致命弱点就在于可能忽略了学生的已有实际,脱离了学情!

二、处理方式二

明朝学者宋应星在《论气》中提出了“人所食物皆为气所化”这一精辟论断,根据所学知识,你认为气为何物?你能尝试着设计一个实验来证明自己的观点吗?根据学生已有的光合作用知识和师生的共同探索,很快明确了探究任务——实验证明光合作用需要。再结合学生已有的实验知识——对照原则、单一变量原则、检测指标等等,设计出可行、有效的实验方案。依次类推,如何证明光合作用需要水、光、叶绿体等等一系列问题也就迎刃而解了!让学生在其中感悟科学探究的过程,感受科学研究的严谨,体验探究的成就感。

因受当时科学技术水平的限制,未能用实验来证明这一精辟的论断,同学们具备的知识和能力有些已经超出了古代科学家!科学家们又是如何发现光合作用的?又是怎么一点点确定光合作用的原料、条件、产物以及物质的来龙去脉的?让我们一起感悟科学家们的智慧吧!然后按教材科学史的发展顺序进行学习。在学习过程中,依托已经具备的实验设计和分析能力,将重点关注落在实验的成功之处、待改进之处和得出的结论等,大大提高了教学效率,也促进了学生学习的积极性,取得了良好的教学效果。

评析:该教学处理方式对原科学史教学做了些许改进,让学生作为研究者的身份进入光合作用的学习,再以同行的视角去分析、研究科学发展的进程。其成功体现在:

1.高中学生已经具备了一定的生物学知识和一定的物理化学知识和实验技能,也就是说,某些知识的储备和能力可能已经远远超越了受时代限制的古代学者,对问题的探讨起点当然也不同了。在学生现有基础上对科学史教学做出调整,以适合学生认知的实际,对科学史进行二次开发,让学生真正参与到科学史的教学中,成就学生对科学史的再发现。这样的处理更符合“最近发展区”理论,有利于知识的构建和科学探究能力的提升。

生物科学发展史篇13

2学习和借鉴物理实验方法

物理实验方法是指人们根据研究目的，充分利用物理仪器设备，人为地控制或模拟物理现象，排除各种偶然、次要因素的干扰，突出主要因素，在有利的条件下能重复研究物理现象及其规律。在学习力学时，可以把伽利略的事例引入课堂中。例如，古希腊科学家亚里士多德曾提出，重量大的物体会比重量小的物体下落更快。直到16世纪末，人们仍是如此认为。当时，在比萨大学数学系任职的伽利略却公然向这一观点发出挑战，并用事实证明了质量不同的两物体同时从比萨斜塔扔下后，两个物体会同时落到地上。通过实验，伽利略向世人展示了他尊重科学而不畏权威的可贵精神。作为老师，应引导学生感受并学习伽利略大胆怀疑、相信科学、执著追求的精神。任何一个物理观点提出后，都要用实验去验证，所以还要让学生明白物理实验的重要性。同样可采用伽利略的例子。在推导“惯性定律”的过程中，他第一次采用理想试验的方法，假定一个小球在无摩擦的斜面上滚落下来，进而在无限伸展的平面上运动。虽然在现实中，根本不存在无摩擦的斜面和无限延伸的平面，但由于其是建立在事实基础上的，得出的结论也自然让人信服。在实验中，伽利略在非常平滑的表面上铺上尽可能光滑的羊皮纸，将实验中使用的黄铜球打磨光滑，虽然小球从斜面滚下时的摩擦力依然存在，但通过这一系列的措施，尽量减到了最小，直至摩擦力可以小到忽略不计。伽利略忽略掉部分次要因素，这样就可以使计量问题大为简化，他所使用的这种方法简化了研究对象，使其在纯粹的状态下展现特征，从而获得现象的正确认识。通过这一事例，能让学生学会这样一种有效的物理研究方法。在学习光学时，可以引入牛顿的事例。例如在1665年以前，人们都认为白光是没有其他色光的单一光，而有色光是一种不知何故发生变化的光(同样也是亚里士多德的理论)。但牛顿却对这一观点产生了怀疑。为了验证自己的疑问，牛顿将三棱镜放置在阳光下，光穿过镜面，在墙上显示出不同的颜色，即“光谱”。由此牛顿得出了结论：由于红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱，从而形成了单一颜色的白色光。在这段物理学史中，同样要让学生明白物理学的发展一定要建立在物理实验的基础上，这样就可以培养学生动脑动手的积极性。通过这些物理学史，可以让学生通过物理学的学结出一套完整科学的研究方法，不仅要注重逻辑推理，还要充分依靠实际观察和实验验证。同时，也让学生认识到，科学的发展是科学家们一步步艰辛的努力才得来的，甚至有的科学家为了支持某一理论献出了自己的生命。作为一名中学生，也应该具备严谨科学的研究态度。

3通过物理学史，培养学生的爱国情怀

从古至今，我国的物理学已经取得了很大的成就。早在3000多年前，我国古代科学家就已经提出了古代原子说；东汉时期，王充首次提出利用科学的方法解释潮汐现象；北宋沈括精准地论述了磁偏角；还有我国的四大发明均使我国在古代世界物理学史上占据了重要的地位。近现代，我国物理学家钱三强夫妇发现了铀的三分裂和四分裂，美籍华人杨振宁和李政道否定了弱相互作用宇称守恒定律并获得了诺贝尔物理学奖；物理学家丁肇中等发现了J／Ψ粒子；另外还有钱学森、吴有训、吴健雄等一大批物理学家，为我国物理学的发展做出了巨大贡献。他们不但在物理学方面取得了举世瞩目的成就，而且都怀有对祖国的无限热爱之情。教师通过我国古代丰富的物理文化和优良的发明创造以及近现代优秀物理学家的重要成果和伟大事迹，让学生可以对物理有更深入的了解，同时也增强了学生的民族自豪感和自信心，激发学生热爱祖国、报效祖国的决心，并建立攀登科学高峰的伟大愿望。虽然我国在物理学方面取得了很大成就，但仍和西方国家存在一定差距。在教学中，应向学生说明我国现阶段与西方国家科学发展存在的差距，并对其原因及现状进行分析，在此基础上唤起学生的爱国意识，激发学生的爱国热情。