普通高中《生物课程标准》中明确指出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。”在生物教学中，通过科学史教育提高学生的科学素养，是课程标准实施中的核心任务。下面，笔者以“DNA是主要的遗传物质”一节为例，谈谈如何利用高中生物教材中的科学史材料对学生进行科学史教育。

1  重现科学发展的过程，体会科学家探索的艰辛

在生物学教学中融入科学史的相关知识，让学生在一定的历史背景学习生命科学知识，可以使学生更准确地理解科学理论的发现、演变过程，并且从中体会科学家探究过程的艰辛，为他们的失败扼腕叹息，为他们的成功欢呼雀跃。如“DNA是主要的遗传物质”一节中，问题探讨首先呈现了一个在科学界争议了很长时间的问题：“DNA和蛋白质构成，究竟哪种物质才是遗传物质？提出这一问题是为了激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。格里菲思和艾弗里通过肺炎双球菌的转化实验发现DNA才是使Ｒ型细菌产生稳定遗传变化的物质。艾弗里提纯转化因子花了十年左右的时间，而当他最终将结果发表时，却不被接受，因为实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。八年之后，赫尔希和蔡斯用完全不同的方法再次证实了艾弗里的结果。通过科学史的学习，学生能够体会到科学之路并不是一帆风顺的，而是充满了艰辛与挫折，要想获得成功，就必须树立正确的科学价值观，勇于面对挫折和失败，培养百折不挠、坚忍不拔的意志和品质。同时使学生认识到人类对科学的认识是不断深化和不断完善的过程。

2  搭建探究的平台，激活学生的创造力

假如把科学史的教育简单理解为科学发现过程的时间、事件、结论一一再现，不仅仅学生会觉得很乏味，科学史教育的意义也丧失了一大半。教学过程中教师可以根据实际情况积极搭建探究的平台，把科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，让学生了解科学家怎样发现问题、分析问题和解决问题，领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力。学习了格里菲思的肺炎双球菌转化实验后，学生一致得出结论：死亡的S型细菌中存在某种转化因子。教师可以适时提出：这种转化因子到底是什么呢？如果让你探究这个问题，你该怎么做？将学生放在科学家的位置上，了解他们研究的背景，感受他们的困惑，与他们一同思考。学生思考讨论后，不难找出解决问题的办法：把S型细菌中的各种成分提取出来，分别加入到R型细菌中，看加入哪种物质可以使R型细菌发生转化。接下来教师可以提供有关信息：S型细菌的主要成分，包括DNA、蛋白质、多糖等。等到学生设计好实验，可让学生进一步预测实验结果。最后教师再展示艾弗里的实验。这种处理方法，不但锻炼了学生的思维，激活了学生的创造力，更增强了学生的信心。

3 探讨经典实验，学习科学方法

每一项科学成果都是科学巨匠们智慧的结晶，都蕴含着他们独到的科学思想和巧妙的科学方法。学习赫尔希和蔡斯的实验时，可让学生分析选择噬菌体为实验材料的优点。学生分析出噬菌体结构简单，只有蛋白质外壳和核酸构成，从而认识到选材在科学研究中的重要性。赫尔希和蔡斯在实验中用到的放射性同位素标记法也是他们成功的道路上一个不容忽视的亮点。这种方法的应用，免去了人们对提取DNA时的纯度不够高的担忧，通过这种方法的学习，使学生认识到科学成果的取得必需有技术手段做保证。学习过程中可以设计问题如：为什么选择P和S进行标记，选择C、H、O进行标记可以吗？让学生认识到应该选择特有的元素进行标记。在这个实验中，设计了两组实验，一组是用³⁵S标记的噬菌体侵染细菌，搅拌后离心发现上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低；另一组是用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌后离心发现上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高。实验设计体现了对照性原则，学生从中可以体会到实验设计思路的严密性和思维的严谨性。

4 学以致用，提高学生的科学素养

学生从前人设计实验的过程中学到科学的研究方法，还不是最终目的，会灵活运用这些方法解决问题，才是科学史教育的最高境界。在学习了三个经典实验后，教师可考察一下学生对本节涉及到的科学方法的领会程度。提供给学生烟草花叶病毒相关知识（如图1），让学生自己设计实验探究烟草花叶病毒中的遗传物质。

学生通过分析讨论后，得出实验设计思路:用烟草花叶病毒的蛋白质外壳和核酸分别感染烟叶，观察烟叶的变化（图2、3）。这说明学生已经很好的领会了艾弗里和赫尔希、蔡斯的设计思路。

一部生命科学史就是一部激动人心、催人奋进的史书，它真实、丰富地反映了生命科学的研究历程和生物学家的学术生涯，对于培养学生的科学精神和科学素养至关重要。 “问渠哪得清如许，为有源头活水来。”只有充分挖掘科学史蕴藏的宝藏，才能追寻到科学教育的源头活水。