從陳舊的小本教材籠罩十多年的陰影下，突然看到新改版生物教材，當(dāng)初的感覺如沐一場新雨，頓覺神清氣爽，虹彩四射。仔細研讀，確實體會到三冊新教材許多突出的優(yōu)點和新穎之處。
我單從一個角度以點帶面的談?wù)剛�人對新教材地領(lǐng)會。雖然，新課標(biāo)教材即將在全國普及全面地將原舊教材取而代之，但其理念的突出改進是不可拋棄的閃光點，在當(dāng)時的背景下，是難能可貴的。從這個角度說，也是對即將謝幕的原新教材版的一個盤點與告別，讓我們珍惜這最后的感悟，在下一步更上新階。其中的最突出的一個亮點就是，在幾乎各節(jié)之中都貫穿的經(jīng)典實驗和滲透的科學(xué)史，讓生物課堂充盈著科學(xué)素養(yǎng)的氛圍，下面就這一個問題作一概括性的點戲。
整個高中教材中涉及到科學(xué)家有很多位，科學(xué)史，讓高中生物學(xué)教材充分體現(xiàn)出精彩的科學(xué)性與歷史感。
1 斯帕蘭扎尼：兩百年前實驗思想與成果的一個突破
高高在上的霸道而貪婪的人類腦袋里只知道用冰冷的鐵籠子囚裝進鷹，而他那古香古色的腦袋瓜中竟奇思妙想出用鷹裝進了小巧的鐵籠子──這就是意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼的設(shè)計。真是離奇而又理智的超凡脫俗，這個連國家都很古老傳統(tǒng)的學(xué)者，名字聽起來也那么沉重滯悶，卻設(shè)計了簡潔又非同凡響的對比實驗，實現(xiàn)了前人對“消化”這個詞匯視而不見的明確區(qū)分，排除了物理性消化，定論了化學(xué)性消化。尤其應(yīng)引起大家注意的是，時間是在整整200多年前的1773年，單就這一點，就足以讓我們刮目相看和欽佩不已。
這個實驗的巧妙排除了干擾條件，和暗中的對照性原則，仍是對我們今天的高考實驗設(shè)計提供了簡潔的范例借鑒。
2 恩格爾曼：歷史暗影中閃亮的一縷科學(xué)智慧的光束
可能在高中生物教材中的實驗設(shè)計，取巧妙者、極具特色者，當(dāng)屬恩格爾曼的光合作用的設(shè)計吧！
把他的實驗?zāi)贸鰜�，思想之深邃，�?chuàng)意之科學(xué)，巧妙至極致，簡直叫人佩服得五體投地。與其說是光合作用這第一課時常被許多老師頻頻選為公開課來展示個人的教壇功夫，莫不如說選這節(jié)課更主要是為了展示恩格爾曼為最代表的實驗科學(xué)的智慧魅力。
恩格爾曼實驗的特色，九個字：選材好，手段高，驗證妙！這仍不足以概括表達其精妙。這就是科學(xué)頭腦創(chuàng)造的智慧。①用好氧性細菌的精確定位，判斷出水綿細胞中產(chǎn)生氧氣，也就是進行光合作用的部位；②水綿有帶狀葉綠體的特殊結(jié)構(gòu)，且螺旋狀分布在細胞中，非常便于觀察不同的現(xiàn)象和分析內(nèi)在的原因；③創(chuàng)造的環(huán)境奇特，將臨時裝片放在黑暗又無氧的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和O2的影響；④一束極細的光束再然后是全光照的各層對比。黑暗與極細光束下的對比，螺旋狀葉綠體的近端處與遠端處的差別。水綿放在黑暗（局部照光）和曝光的條件下進行對照實驗。
實際上，從1665年海爾蒙特的柳樹培養(yǎng)實驗開始，到19 年光合作用大體定位，整整300多年，多位科學(xué)家各盡其能盡顯了不同的方法，但恩格爾曼的試驗在這里仍然顯得獨放異彩。
3 孟德爾：藝術(shù)之都音樂旋律浸染出理性的超前定律
牛頓的兩大定律，可謂盡人皆知；而孟德爾的兩大定律卻深藏冷宮長達35年之久，拖后了人類認識的腳步。
我常想，孟德爾是否是上帝賜予的一個平民之身，專程來揭曉這份極普遍存在于身邊又重要無比的定律；來奠基這套人類生活無法缺失、當(dāng)時科學(xué)發(fā)展又存在空白的理論。讓孟德爾情有獨鐘癡迷于那一株株特別平常無奇的小豌豆上，然后用了如同中華民族覺醒了幾億民眾、浴血奮戰(zhàn)抗擊日本鬼子的八年歷程來研究分析。我們不能不驚嘆他如何有那么大的耐心和愛心去一粒粒、一株株、一朵朵地數(shù)豆粒、查植株、作花蕊，然后再從那一大堆看似雜亂無序甚至各自為政的數(shù)字中，敏銳地看出共同的比例──3：1、1：1、9：3：3：1、3：3：1：1。本來，這個維也納大學(xué)畢業(yè)的天主教神父優(yōu)雅牧師該被音樂的韻律浸染成一個浪漫十足的時尚青年，他卻極其冷靜相當(dāng)沉靜得寄情于他的執(zhí)著探究；而且，去除浮躁、耐得寂寞，讓他成就了相伴人類的分離定律和組合定律。
實際上，人類或生物不都是在分分合合中演繹著生命的真諦嗎？結(jié)婚生子、立業(yè)成家，是分又合、合而分，不斷輪回；細胞分裂，減數(shù)受精，是分合的精妙搭配；甚至天下大勢，分久必合、合久必分。真不知孟德爾當(dāng)初在教堂中與豌豆默默地深深對話，參悟了多少社會的奧妙，啟迪于多少歷史的深意，而提煉出“分合”二字，敲定出這“分合鐵律”。使得遺傳學(xué)才真正成為一門科學(xué)，開拓出生命科學(xué)的又一方高遠的天地。
然而，1865年2月28日，布龍市的自然科學(xué)研究會召開例會，身穿黑色修士長袍的43歲的孟德爾走上講壇，報告了他發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)津。雖然與會的40多位所謂學(xué)者對他所做的八年的研究結(jié)論和他所統(tǒng)計的多達21000多件樣本的實驗結(jié)果表示極為欽佩，但對報告中那些繁雜又枯燥的數(shù)字沒有觸動，至多賜予他幾許禮貌的掌聲。
其中很精妙的是選擇豌豆是嚴格的自花傳粉和閉花受粉，很巧的是孟氏研究的7對性狀無一連鎖，豈不是上天成全？否則，又如何拆解分離與連鎖呢？而且，也曾刊登于學(xué)會年刊上,還分送歐美的許多圖書館。另外，孟德爾在宣讀論文之前,還寄給瑞士著名植物學(xué)家內(nèi)格利。據(jù)說，也曾給達爾文郵過自己寫的論文，卻擦肩而過，當(dāng)時老達已經(jīng)出版了《物種起源》達六年之久，已經(jīng)大紅大紫，并坐上英國皇家學(xué)院院士的寶座。然而，歷史好像總好留點殘缺之美，這樣偉大的定律，卻無人喝彩無人回應(yīng)，被整整埋沒了35年。
現(xiàn)在我們會感嘆甚或嘲笑當(dāng)時的人們是多么蒙昧不醒混沌無知，其中也可能包括著我們崇敬的博物學(xué)家進化論的集大成者，是否他也被進化論壟斷了頭腦，還是隔行如隔山的無奈隔閡？我們都不得而知，甚至怎么揣摩和品位孟德爾當(dāng)時內(nèi)心的孤獨和超前的寂寞��？
而有幸的是，上帝太著急了，又派了三位科學(xué)家，荷蘭植物學(xué)家德佛里斯,德國植物學(xué)家柯靈斯和奧地利植物學(xué)家丘馬克，不約而同的在1900年，用不同的材料得出的完全相同的結(jié)論，然后十分意外地從舊紙堆里讓孟德爾定律重見天日。歷史的必然！
還有一句更有意思的后話是，三人之一的科倫斯又在五年后，發(fā)現(xiàn)了細胞質(zhì)遺傳，彌補了孟德爾的細胞核遺傳。
4 赫爾希與蔡斯：把科學(xué)實驗作到簡潔便是最高境界
1952年，赫爾希（A．D．Hers-hey）與蔡斯（M．Chase）做的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，選取的主角材料是T2噬菌體就很有眼光。這種病毒微小到無細胞結(jié)構(gòu)，簡單到不能再簡單，只有一個蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的DNA，連囊膜都省去了；簡單到只有增殖，只有遺傳。撥去浮華，只剩本質(zhì)；省掉表象，直達目的，非此即彼，別無選擇。物質(zhì)單一──蛋白質(zhì)和DNA，正是當(dāng)時學(xué)界的科學(xué)家們最有爭議的兩大焦點物質(zhì)。而且，他們又用了很絕很有說服力的放射性同位素示蹤法，選取的兩大元素S和P也是蛋白質(zhì)和DNA的最具代表的大使級代表元素；實驗瞄準(zhǔn)的目標(biāo)就鎖定在兩物質(zhì)之一。結(jié)果證明，噬菌體DNA能攜帶母體病毒的遺傳信息到后代中去以后，最后使得艾弗里的實驗結(jié)論一錘定音。
因為這之前的一個背景是，1944年在紐約洛克菲勒研究所，艾弗里等人由實驗得出結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA。并在《實驗醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。當(dāng)時人們對蛋白質(zhì)的研究特別充分，對其認識比較深入；而在相當(dāng)長的時間里，人們對DNA的研究非常不夠，不像蛋白質(zhì)那樣活躍又引人注意，也就很難設(shè)想它能夠作為遺傳信息的載體。艾弗里 “DNA是遺傳物質(zhì)”的正確結(jié)論，不僅沒有使科學(xué)界立即接受，反而引起了許多人的極大驚訝和懷疑。
鑒于科學(xué)界對其理論還抱有懷疑，諾貝爾獎評選委員會認為“最好等到此理論更多地為人們所了解的時再說”�？墒�，當(dāng)爭議平息、諾貝爾獎評委會準(zhǔn)備授獎時，他已經(jīng)去世了。評委會不得不十分惋惜地承認：“艾弗里于1944年關(guān)于DNA攜帶信息的發(fā)現(xiàn)，代表了遺傳學(xué)領(lǐng)域中一個最重要的成就，他沒能得到諾貝爾獎金是很遺憾的”。
終于讓對懷疑DNA是遺傳物質(zhì)的科學(xué)家們啞口無言，科學(xué)界才終于接受了DNA是遺傳信息載體的理論。遺傳物質(zhì)之爭這才算塵埃落定。
美國分子遺傳學(xué)家G．S．斯坦特寫道：“這項理論到1950年后好像突然出現(xiàn)在空中似的，到了1952年已被許多分子遺傳學(xué)家奉為信條”。
實際上，艾弗里德成就沒有獲得諾貝爾科學(xué)獎實在屬于科學(xué)和諾貝爾獎雙方都無法彌補的遺憾。雖然如此，這仍無法妨礙著兩大實驗成為經(jīng)典。
5 洛倫茲：對生物普施仁愛的現(xiàn)代動物行為學(xué)之父
大家對這個名字的了解這不一定是耳熟能詳，因為他還真沒有出現(xiàn)在人教社高中三冊生物教材之中，但是說起第一冊第4章的插圖中那一行悠然閑逸的小鵝，必會很快地想起。這位從孩童時代就喜歡飼養(yǎng)動物并對其行為產(chǎn)生極大好奇心的科學(xué)家，用他那天使般的愛心，化作碧波春水，讓小鴨小鵝的紅掌輕撥，蕩漾其上，奏響了一曲人鳥和鳴的交響和弦。
為了研究，他甚至從實驗開始時就和小鴨子一樣匍匐學(xué)著走路，還不停的象個大鴨子一般叫喚；為了研究，他經(jīng)常和蛙、鴨、鵝、猴、狗等動物為伍，甚至還學(xué)會了幾種動物的"語言"，使自己能以同等的身份去接近它們。他的研究如癡如醉，甚至被稱為“動物行為學(xué)界的怪杰”。與其稱為他在研究，莫不如說它在用愛心和動物們平等對話，他在用癡心與小生靈們真誠交友，他在用童心和對這個世界普施仁愛。他的真情終于打動了小鴨們的芳心，它們長大了，他們不向異性們求愛，卻向這位主人求愛。
這就是動物行為學(xué)界的開山鼻祖、被赫胥黎稱為“動物行為學(xué)之父”、1973年諾貝爾獎得主、“遺傳學(xué)之父”孟德爾的老鄉(xiāng)、維也納大學(xué)教授康勒德?洛倫茲。他因為對雁鵝的研究而名揚世界，又因詩人情懷描述動物們的生花妙筆寫出了《所羅門王的指環(huán)》──他也要象所羅門王一樣和所有動物們交談。早在1935年出版的《鳥類的社會行為》一書中，總結(jié)了他對比較研究的鳥類達30多種。
1973年，洛侖茲和尼可?廷伯根及卡爾?馮?弗里施一道，因?qū)游镄袨榈难芯孔鞒鲐暙I而獲得諾貝爾獎。從此標(biāo)志著動物行為學(xué)步入成年，從而動物行為學(xué)才真正步入科學(xué)的殿堂而獨立為一門學(xué)科。高中教材雖然只有一個單節(jié)課的一半內(nèi)容引入了動物行為學(xué)，但別有意義，煞是可喜！因為在高中基礎(chǔ)生物學(xué)揭開了一個領(lǐng)域的一角，因為這是編寫者的理念將之包容進中學(xué)生的思維。
6 沃森和克里克：融會大真大美于一身的劍橋英杰
中國為何有五千年悠久文明的積淀，卻如此讓美歐爭得了綿延千里的發(fā)展后勁，我無法說盡其中原因，但單從中國半個世紀前埋沒至少是淡化了一對生物學(xué)史上的沃森和克里克就，足以讓人扼腕長嘆，令人深思不已。這是兩位世界大師級分量的科壇巨子，兩人獲諾貝爾獎時沃森只有25歲，這更能看到他們的才智超凡。
在我大學(xué)前的生物學(xué)知識記憶里仍沒有他們的深刻痕跡，我們都深知牛頓、居里，我們都崇拜愛因斯坦、門捷列夫，我們也感興趣于史蒂芬霍金等等一大打科學(xué)巨匠。提起生物學(xué)家，至多知道有個遠隔兩個世紀的達爾文（遺憾的是在高中人教版必修教材中，達爾文的“自然選擇學(xué)說”進化理論被濃縮刪減得只剩下一大段了）。對于沃森和克里克，我們生物教師都是在教了幾年后，才慢慢悟出其理論和意義的非凡偉大，而全國的生物教師一共能有多少人呢？那么普通公民呢？這也許與五十年代一系列的政治形勢有關(guān)。
實際上，是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的理論，使生物學(xué)有了巨大的突破，這有著里程碑的意義，不僅對于生命科學(xué)，而且對于整個自然科學(xué)的也是影響巨大，高二生物學(xué)緒論中說“這是二十世紀最偉大的成就”（而不是最偉大的成就“之一”）。
國慶50年的大典游行中的科技隊伍彩車上轉(zhuǎn)動的，是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)；中國的硅谷中關(guān)村的標(biāo)志性雕塑《生命》造型，也是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，它深受好評，別有氣勢。愿這種雙螺旋代表的極致的科學(xué)之美印在我們每位公民的心中，發(fā)揚長遠。
生物科學(xué)實驗的設(shè)計是科學(xué)家創(chuàng)造性智慧的映現(xiàn)，生命科學(xué)理論的深邃是科學(xué)家們?nèi)啃难慕Y(jié)晶。其中遵循的嚴謹而獨特、科學(xué)而高遠的思維為高中學(xué)生們提供了良好的范例，加之當(dāng)時技術(shù)手段進步又為創(chuàng)新成果提供了保證，這正是生命科學(xué)的魅力所在，也是生物教材的閃光所在，也是生物課堂應(yīng)該的課眼所在，更是高中生物科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)建的重點所在。
7．柯勒與米爾斯坦：藝術(shù)家的跨越，天才般的創(chuàng)造
這是一對相差20歲的搭檔，踩著前人的肩膀，繼續(xù)探索和嘗試，并且充分發(fā)揮想象力，將藝術(shù)特質(zhì)嫁接進他們科學(xué)的研究中，設(shè)計了一個極富想象力和創(chuàng)造力的實驗方案。
缺少增生能力的B淋巴細胞和不能生成抗體的瘤細胞，被一道思想的閃電連在一起──強強聯(lián)合，優(yōu)勢互補：可以產(chǎn)生大量增生能力的骨髓瘤細胞而產(chǎn)生單克隆抗體。藝術(shù)家的跨越思想、科學(xué)家的研究思維！二次培養(yǎng)篩選，仙臺病毒促融，醫(yī)療應(yīng)用價值巨大，使得1984年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎獨具分量──這就是實驗的創(chuàng)造！
本文來自：逍遙右腦記憶 http://douzifanli.com/gaozhong/117040.html
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