基于科学史的科学探究教学——以“人体激素调节”为例

基于科学史的科学探究教学——以“人体激素调节”为例

张和茹

浙江省温州市南浦实验中学325000

摘要：无论是十几年前的HPS，即融科学史、科学哲学和科学社会学为—体的科学教育教学模式；还是最近流行的STEAM教育理念，即将科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics)等学科在教学实践中整合成以新技术为载体的创新型教育理念；都旨在让学生洞察真实情景中的问题、通过探究进行知识的自我建构，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力。

关键词：生物中学人体激素调节

生物科学史的教学不是简单地让学生记住这段历史和结论，而是要将探究性学习的教学方法整合其中，创设情景让学生重走科学家探究之路，体验科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程和探索的精神。积极倡导基于科学观的科学文化教育方式，将科学教育目标定位于发展学生的科学素养、将科学教育内容从科学知识扩大到科学文化、将科学教育方式由授受转变为对话与建构。

一、案例描述

在2017年下半年温州市教育局直属学校八年级科学双周教研活动中，展示出了一堂以胰岛素发现史为主线的“人体激素调节”。主讲教师采用在科学史中渗透探究性学习的教学方法，在教学过程中以科学史为载体，驱动和引导学生在科学家发现胰岛素的真实情境中积极思考，从而构建本节课的核心概念。给听课的教师留下了较深刻的印象。

1.以科学史为载体建立STS目标，落实知识凸显探究能力。（1）了解激素、内分泌腺的特点；（2）知道常见的内分泌腺、激素及其异常症。（3）在科学史中提炼出研究激素生理学的实验方法并予以应用；（4）在方案设计中提高对照组设计及控制变量法的应用。（5）通过科学史学习，让学生领会到科学研究的伟大成就和探索的科学精神；（6）通过激素生理学实验方法的学习，让学生体会到人道主义、珍爱生命。

2.在历史情境中洞察问题，在质疑探究中建构知识。（1）第一环节：胰岛素是怎么被发现的（图示）。教师通过“富贵病”引入，描述糖尿病的典型病症，让学生通过生活经验了解糖尿病患者的病因，顺势引出“胰岛素发现史”。让学生领会到科学研究的伟大成就和大胆探索求知、追求并坚持真理的科学精神；同时结合1965年，我国人工合成结晶牛胰岛素的史实，渗透爱国主义教育。通过总结和评价，帮助学生更加深刻地理解科学本质，历史上科学家的探究过程和科学观念。（2）第二环节：激素由哪里产生，有什么作用。通过PPT直接呈现，结合激素于人体好比一匙于泳池的类比让学生归纳激素的特点：①内分泌腺分泌；②量少；③起调节作用；④多样性；⑤专一性。而后让学生在贴图游戏中落实人体内分泌腺的种类、位置、分泌的激素及其功能等知识目标。然后教师再提问“哪些激素与生长有关？哪些激素与生殖有关？”展示侏儒症、巨人症、肢端肥大症患者的图片，引导学生自主分析激素缺乏病。（3）第三环节：做个小小科学家。让学生利用蝌蚪、甲状腺片、甲状腺激素抑制剂等材料，明确用喂饲法并设置对照组。通过方案设计，真正检测本节课达成的探究能力目标，提高对照组设计及控制变量法的应用。

二、案例反思

目前初中科学的科学史教育基本处于理念层次，而本节课向“以科学史为载体的科学探究教育”的实际迈出了可贵的一步，具有重要的实践意义。

1.立足理解教材，拓展探究内容。教学不是简单地传递，不能按照教材顺序一贯而下地向学生灌输书本知识。应该在理解教材内容，明确教学目标的前提下，结合具体情况有选择的利用教材内容。本节课着重选择了胰岛素发现史为学生再现探究过程提供真实、准确的情景和科学的实验论证，旨在学生探究能力的提升及质疑、释疑等高阶思维的发展。

2.模拟历史情境，激发探究动机。以科学史为载体组织课程，能快速抓住学生的注意力，激发学生学习的兴趣，并引发学生对教学内容的积极思考、主动探究。让学生再创造一次，即利用“再现法”，既能使学生深入理解物理规律，又能有效地培养学生的创造性思维能力，使学生对科学的本质有更深切的认识，从而达到提高学生综合素养的目的。

3.基于问题解决，构建知识体系。在以真实科学史为情境时，不仅内容准确、科学，能帮助学生深刻地理解教学内容，而且生动、真实，当学生自然而然地提出和科学家一样的质疑、并想到一样的方法的时候，尽管没有经历艰辛冗长的重复实验，却仍然能带给学生强大的心灵震撼和共鸣，最终实现知识的迁移和应用。

同时教师要了解学生的需要，帮助学生理清思路；诱导学生思维，协助学生归纳零散的知识；对学生的质疑进行筛选，开展讨论活动。教师的指导要及时、适时，让学生进行创造，自主构建知识体系、提升探究能力。在这个过程中，学生是课堂的主体，教师则是探究过程的促进者和引导者。

参考文献

[1]王珂HPS教育模式中的“电磁感应现象”教学案例设计[J].青年与社会，2009，（3），128-129。

[2]王娟吴永和“互联网十”时代STEAM教育应用的反思与创新路径[J].远程教育杂志，2016，（2），90一97。

[3]袁维新科学观的文化转向与科学教育[J].中国教育学刊，2010，（10）。