Los materiales históricos de las ciencias biológicas dispuestos en los libros de texto contienen muchas funciones educativas. El proceso de exploración del conocimiento por parte de los científicos revela el proceso de pensamiento de las personas para resolver problemas biológicos y refleja la perseverancia de los científicos. Los profesores deben tener una comprensión profunda de las ricas connotaciones de los materiales históricos biológicos y el enfoque de la función educativa de los materiales históricos biológicos. Con base en la situación de enseñanza real, a lo largo del proceso de exploración del conocimiento biológico por parte de los científicos, deben guiar correctamente a los estudiantes para que comprendan los materiales históricos biológicos. naturaleza de la ciencia y los métodos de investigación científica, y guiar a los estudiantes a aprender la perseverancia del espíritu científico, ejerciendo así la función educativa y docente de la historia de las ciencias biológicas.
1. Cultivar el interés de los estudiantes por las ciencias biológicas
Cultivar el interés de los estudiantes por las ciencias biológicas es el papel más importante en la historia de las ciencias biológicas. En comparación con la enseñanza en el aula tradicional, en la enseñanza en el aula con una historia de descubrimientos científicos, los estudiantes ya no reciben conocimientos pasivamente, sino que generan conclusiones científicas de forma independiente a través de la comprensión y el análisis de la historia de los descubrimientos científicos, lo que a menudo es más impresionante. y aumentará enormemente el interés en explorar nuevos conocimientos biológicos. Los docentes ya no brindan una enseñanza de adoctrinamiento tradicional, sino que guían a los estudiantes para que resuman mostrando ejemplos de la historia de la ciencia; los docentes ya no son autoridades, sino guías para que los estudiantes exploren nuevos conocimientos; Por lo tanto, se puede minimizar el cansancio de estudio de los estudiantes.
2. Cultivar las habilidades de investigación científica de los estudiantes.
El concepto curricular de investigación científica es uno de los conceptos curriculares básicos defendidos por los "Estándares curriculares generales de biología de la escuela secundaria". El uso de la historia del descubrimiento científico puede ayudar a desarrollar las habilidades de investigación científica de los estudiantes. Los experimentos clásicos de los científicos en los libros de texto son representativos. Si pueden convertirse en preguntas de indagación que puedan completarse en el aula, los estudiantes podrán descubrir, analizar y resolver problemas de manera inmersiva, y luego descubrir y reproducir las conclusiones y el conocimiento existentes. Se puede ver que la enseñanza de la biohistoria y la investigación científica no sólo son contradictorias, sino que también tienen muchas similitudes en los objetivos y valores educativos. Por lo tanto, integrar la historia de las ciencias biológicas en el proceso de enseñanza en el aula puede ayudar a los estudiantes a comprender los métodos generales de la investigación biológica y cultivar sus habilidades de investigación científica.
Por ejemplo, la historia del descubrimiento científico de la fotosíntesis incluye principalmente los siguientes ejemplos históricos:
Ejemplo histórico 1: El experimento Hermont Willow en 1648.
Conclusión: Las sustancias nutricionales de crecimiento de los sauces no provienen del suelo, sino que están relacionadas con el aire y la lluvia.
Ejemplo histórico 2: El experimento "planta verde-rata-vela" de Priestley en 1771.
Conclusión: La fotosíntesis de las plantas puede refrescar el aire.
Ejemplo histórico 3: Experimento de Sachs de 1864 “Hojas a media sombra: vapor de yodo”.
Conclusión: La fotosíntesis puede producir almidón y requiere luz.
Ejemplo histórico 4: 1880 Experimento de Engelmann "Bacterias Spirogyra-Aerobias".
Conclusión: La fotosíntesis puede producir oxígeno, y los cloroplastos son los sitios de la fotosíntesis en las plantas verdes.
Ejemplo histórico 5: Experimentos de marcaje de isótopos de Rubin y Karman en la década de 1930.
Conclusión: Todo el oxígeno producido por la fotosíntesis proviene del agua.
En el proceso de enseñanza de la historia del descubrimiento científico de la fotosíntesis, la escritura estandarizada de la reacción total de la fotosíntesis recorre los cinco ejemplos históricos anteriores, lo que no sólo permite al estudiante saber escribir correctamente la reacción total de la fotosíntesis, pero también puede ayudar a los estudiantes a recordar ejemplos históricos y sacar conclusiones de ellos, mejorando en gran medida las habilidades de investigación científica e inductiva de los estudiantes.
3. Cultivar el espíritu científico de los estudiantes
El descubrimiento de cualquier conclusión científica es inseparable del espíritu tenaz de exploración científica de los científicos. Mendel estudió ciencias naturales y matemáticas en la Universidad de Viena y regresó al monasterio durante ocho años. Al analizar los resultados de experimentos de hibridación de guisantes, descubrió las leyes de la herencia biológica. Darwin pasó por todo tipo de dificultades y viajó por todo el mundo durante cinco años antes de publicar finalmente el libro "El origen de las especies". Superar obstáculos y, en última instancia, lograr grandes resultados es la experiencia de todos los científicos. Es más, la producción de un invento científico requiere décadas o incluso generaciones de esfuerzos.
La investigación científica requiere no sólo una creencia firme, sino también el coraje de revisarse uno mismo y derrocar la teoría original. Cualquier descubrimiento científico importante lo realizan científicos bajo la guía del espíritu científico de "atreverse a dudar, atreverse a explorar y buscar la verdad en los hechos".
Darwin era leal al "creacionismo" antes de su expedición global. Sin embargo, después de su viaje global y un cuidadoso análisis comparativo de las especies de todo el mundo, rompió los grilletes de sus ideas inherentes y estableció la "teoría de la selección natural" con su fuerte voluntad.
La introducción de la historia de la ciencia puede infectar sutilmente a los estudiantes y cultivar eficazmente su espíritu científico de desafío a la autoridad y a la tradición. En el proceso de enseñanza, se guía a los estudiantes para que experimenten las dificultades del proceso de descubrimiento científico, logrando así el propósito de cultivar el espíritu científico de los estudiantes.
Pavlov dijo: "Naturalmente, el hombre tiene razón. ¡Obviamente, hemos perdido la oportunidad de descubrir la verdad!". Esta es la franqueza de un científico.
En segundo lugar, los principios que se deben seguir a la hora de integrar la historia de las ciencias biológicas en la enseñanza en el aula
Aunque la historia de las ciencias biológicas juega un papel muy importante en el proceso de educación y enseñanza, Debido a diversos factores, no puede convertirse en la línea principal de material didáctico. Por lo tanto, los profesores deben, de acuerdo con la situación real, centrarse en contenidos y objetivos de enseñanza específicos, considerar integralmente los niveles cognitivos de los estudiantes, seleccionar apropiadamente materiales históricos biológicos relevantes, integrarlos en la enseñanza en el aula y lograr el propósito de educar e inspirar a los estudiantes.
1. Cumplir los objetivos docentes y resaltar los puntos clave y dificultades en la enseñanza.
Elegir ejemplos apropiados de la historia de la ciencia en función de diferentes objetivos didácticos, enfoques didácticos y dificultades. La historia de la ciencia ayuda a los estudiantes a comprender el conocimiento científico, por lo que organizar adecuadamente los materiales históricos relevantes puede cumplir con los requisitos de los objetivos de enseñanza. Destacar sus temas y eventos clave durante el proceso de enseñanza puede permitir a los estudiantes comprender mejor la importancia y las dificultades de la enseñanza.
Por ejemplo, la historia de la construcción del modelo de estructura de doble hélice del ADN:
En la primavera de 1951, Wilkins, un famoso biofísico británico, presentó en una conferencia sobre la estructura de las estructuras biológicas. macromoléculas conservadas en Italia El patrón de difracción de rayos X del ADN. En ese momento, la comprensión de la comunidad científica sobre el ADN era que la molécula de ADN era una larga cadena conectada por cuatro desoxinucleótidos, que contenían las cuatro bases A, T, C y G respectivamente.
Basándose en los datos del patrón de difracción de rayos X del ADN, Watson y Crick calcularon que la molécula de ADN tiene una estructura helicoidal. Watson y Crick probaron muchas estructuras diferentes de doble y triple hélice, pero fueron rechazadas por diversas razones. Sin inmutarse ante el fracaso, reconstruyeron una doble hélice en la que la columna vertebral de fosfato-desoxirribosa estaba dispuesta en el exterior de la hélice y las bases estaban dispuestas en el interior de la hélice. Los mismos pares de bases, es decir, A y A, T y T. Pero los químicos de la época creían que este método violaba las leyes de la química.
En la primavera de 1952, el famoso bioquímico austriaco Chargaff proporcionó un dato importante: la cantidad de A es siempre igual a la cantidad de T, y la cantidad de G es siempre igual a la cantidad de C, por lo que Watson y Crick cambiaron el método de emparejamiento de bases, A emparejó con T, G emparejó con C y se construyó un nuevo modelo de estructura de doble hélice de ADN.
En 1953, el artículo "Estructura molecular del ácido nucleico: modelo estructural del ADN" escrito por Watson y Crick se publicó en la revista británica "Nature".
En 1962, Watson, Crick y Wilkins ganaron el Premio Nobel de Fisiología.
En el proceso de enseñanza de “Estructura Molecular del ADN”, se integra la historia de la construcción del modelo de estructura de doble hélice del ADN. Los profesores pueden pedir a los estudiantes que hablen sobre sus pensamientos después de leer y descubran las características principales de la estructura de doble hélice del ADN para completar la tarea de enseñanza. Integrar este ejemplo histórico en la enseñanza no sólo resalta los puntos clave y las dificultades de la enseñanza, sino que también se ajusta a los objetivos de la enseñanza.
2. Respetar los hechos del desarrollo científico
Por ejemplo, la teoría de la selección natural en la teoría de la evolución de Darwin proporciona una explicación razonable de las causas de la evolución biológica. las limitaciones del nivel de desarrollo científico en ese momento, Darwin no existe una explicación científica para la naturaleza de la herencia y la variación. Por lo tanto, todas las teorías científicas estarán restringidas por diversas condiciones del momento y pueden tener ciertas limitaciones. Guíe a los estudiantes para que evalúen objetivamente a los académicos que han cometido errores científicos y a los científicos cuyos errores se han convertido en obstáculos para la investigación científica, y cultive la capacidad de los estudiantes para evaluar científica y objetivamente materiales históricos relevantes.
En resumen, siempre que la historia de la ciencia se seleccione adecuadamente, la historia de las ciencias biológicas se puede integrar adecuadamente en la enseñanza de biología en el aula, lo que no solo puede mejorar el interés de los estudiantes en el aprendizaje, sino también cultivarlos. 'Habilidades de investigación científica y espíritu científico, haciendo que la enseñanza de biología en el aula sea más efectiva. Obtenga el doble de resultado con la mitad del esfuerzo.