深度挖掘教材 培养科学家精神

摘    要：弘扬与传承科学家精神是教育的重要使命。新时代背景下科学家精神的内涵涵盖爱国、创新、求实、奉献、协同、育人六个方面。人教社2024年版义务教育教科书《生物学》七年级上册介绍了众多中国科学家的事迹，挖掘这些事迹所体现的科学家精神，能够培养学生的科学态度、创新意识和奉献精神，发展其为国家的科技进步和社会发展作贡献的能力。具体实践中，教师应深度挖掘拓展教材中实际案例所体现的科学家精神，运用多元策略将科学家精神的内涵转化为学生的内在品质，并通过校园文化的持续熏陶引导学生实现精神共鸣，使科学家精神在学生心中生根发芽。

关键词：科学家精神；新教材；初中生物学

新一轮科技与产业革命正在加速演进，世界各国的竞争聚焦在科技领域的竞争。青少年是每个国家的科技创新后备人才，各国都十分重视青少年人才的培养。习近平在中共中央政治局第三次集体学习时指出：“要在教育‘双减’中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体。”国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》，都明确指出了在新时代背景下弘扬科学家精神的重要性，强调要大力宣传科学家精神。党的二十大报告指出，实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑，要培育创新文化，弘扬科学家精神，涵养优良学风，营造创新氛围。这些重要指示为中小学校指明了育人方向，即要注重将科学家精神融入教育教学，培养学生的科学态度、创新意识和奉献精神，为国家的科技进步和社会发展培养更多优秀的后备人才。

人教社2024年版义务教育教科书《生物学》七年级上册（以下简称“新教材”）增加介绍了许多我国科学家的事迹，在凸显科学家精神方面进行了充实，突出了教材的德育功能［1］。深入这些科学家背后的故事，挖掘其中蕴含的科学家精神，进而有目的地在教学中进行渗透，具有重要的实践意义与研究价值。

一、新时代背景下科学家精神的内涵阐释

在新时代的背景下，科学家精神被赋予了新的历史使命和时代要求。对中国人而言，科学家精神在本质上是从事科学研究的中国科技工作者的精神气质和价值取向，是科学精神与人文精神的统一［2］。依据习近平总书记关于科学家精神的重要论述，对新时代科学家精神的内涵进行进一步的理解和阐释，可发现新时代科学家精神涵盖爱国、创新、求实、奉献、协同、育人六个方面，具体如表1所示。

这些精神内涵共同构成了新时代科学家精神的全貌，它们既是对科技工作者的要求，也是对其精神风貌的崇敬和赞美，指引着科技工作者和广大青少年在科研学习道路上不断前行，为国家的科技进步和民族的伟大复兴作出新的贡献。

二、对新教材中科学家精神的深度挖掘

依据新时代科学家精神的内涵，笔者梳理了新教材中所涉及的有关我国科学家的故事，挖掘其中所蕴含的科学家精神。

（一）郑作新——不畏艰难，爱国创新

新教材第二单元《多种多样的生物》首页“提示语”讲到中国科学家郑作新与红腹锦鸡的故事，以此引出种类繁多的生物。

郑作新院士，中国科学院动物研究所研究员，被誉为中国现代鸟类学的奠基人。他首次对中国鸟类进行了系统的考察和研究，建立了中国鸟类区系和分类系统，发现了16个新亚种，撰写了《中国鸟类区系纲要》等多部科学专著，为中国乃至世界的鸟类学研究作出了巨大贡献。

郑作新院士的爱国精神，是在海外学习期间被一只红腹锦鸡的标本所激发的。他发现，这种中国特有的鸟类却被外国学者林奈命名，这深深触动了他的民族自尊心。他决心要改变这一现状，面对当时国内科研条件的艰苦现状，他毅然回国，不畏艰难，深入野外，对中国鸟类进行了系统性的考察和研究。他的工作不仅填补了国内鸟类学研究的空白，更为国家的生物多样性保护和科学研究作出了不可磨灭的贡献。

郑作新院士回国后的科研实践充分体现了他的创新精神。他不畏艰难，深入野外进行考察研究，提出了多项创新理论，探索出了新的研究路径。在《中国鸟类分布名录》中，他初步确定了全国鸟类的学名和同物异名，搞清楚了种和亚种的分布；他的《中国鸟类区系纲要》一书，列入了中国截至1982年底已知的全部鸟类，共计1 186种和953亚种，成为国际上最宝贵的鸟类经典著作之一［3］。他的研究工作不仅限于鸟类的形态分类，更扩展到了生态习性、繁殖行为等多个领域。

（二）屠呦呦——团结奉献，抗疟先驱

新教材第二单元第一章《藻类与植物的类群》在“引言”中提到黄花蒿作为一种植物资源的巨大价值，这一巨大价值的发现与屠呦呦等科学家紧密相关。

屠呦呦，中国著名药学家，“共和国勋章”获得者，中国中医科学院终身研究员兼首席研究员、青蒿素研究中心主任、博士生导师。因发现青蒿素及其在治疗疟疾中的贡献，荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖，成为中国首位诺贝尔生理学或医学奖获得者。她开发出新一代抗疟药双氢青蒿素，为全球疟疾治疗作出了革命性贡献。

屠呦呦教授的科研旅程是对创新精神的不懈追求。面对疟疾这一全球性健康难题，她没有满足于现有的治疗方法，而是勇于探索新的可能。受到传统中医药典籍的启发，屠呦呦教授重新设计了青蒿的提取方法，这一创新之举最终促成了青蒿素的发现，开辟了抗疟治疗的新领域，也展现了她不畏挫折、敢于试错的科研态度。她的工作抢占了科技竞争和未来发展的制高点，为世界医学贡献了一种全新的治疗手段。

屠呦呦教授对青蒿素研究的坚持体现了她的奉献精神。她淡泊名利，潜心研究，过程中面临重重困难和挑战，对青蒿进行了无数次的实验和改进。这一过程耗费了屠呦呦大量的时间和精力，但她始终坚守在科研一线，以实际行动诠释了对科学的无私奉献和对人类健康事业的深切关怀。

屠呦呦教授的工作也是协同精神的典范。她的研究团队集合了化学、生物学、药理学和临床医学等多个领域的专家，并与众多科研机构，包括中国科学院上海有机化学研究所、云南药物研究所、山东省中医药研究所等，建立了深入的合作关系。不仅在基础研究领域取得了突破，还在药物开发、农业种植、工业生产以及商业推广等方面实现了创新和整合，形成了以青蒿素为基础的全新产业链［4］。这一系列成就展现了科研工作者集智攻关、团结协作的科研理念和精神。

（三）舒德干——依石求实，育人铸魂

新教材第二单元第二章《动物的类群》在“引言”中介绍了我国古生物学家舒德干通过化石研究发现生活在5.3亿年前的昆明鱼的故事，以此引出无脊椎动物与脊椎动物。

舒德干院士，著名古生物学家，主要从事进化古生物学研究。他在Nature和Science上发表过多篇论文，发现并命名多种原始动物化石，提出重要假说，为理解“寒武纪生命大爆发”提供了关键线索。曾任Acta Geologica Sinica的主编，获得多项荣誉，包括“感动中国2022年度人物”。

舒德干院士的求实精神贯穿于他的科研工作之中。自1981年起，舒德干多次前往云南澄江地区，通过深入挖掘与分析，他不仅发现了昆明鱼这一将脊椎动物历史大幅前推的关键证据，还陆续揭示了包括海口鱼、华夏鳗、西大动物等一系列原始始祖型动物化石［5］。从祖国的大西北到西南边陲，从浙江沿海到中部秦岭、四川内陆，舒德干不畏艰苦，他的足迹遍布了中国的山川河流。面对复杂的古生物世界，他用严谨的态度和细致入微的方法，对待每一块化石都如同对待一个未解之谜，推进着学术界对生命演化历程的理解。

在育人精神方面，舒德干院士以其深厚的学识和高尚的教育情怀，为培养新一代科学家贡献了自己的力量。他坚信教育的重要性，不仅在学术上给予学生严格的指导，更在精神上激励他们追求卓越。舒德干院士设立了“德才奖学金”，旨在奖励那些在学术研究和科技创新方面有突出表现的学生。舒德干院士甘为人梯、奖掖后学的精神，是他对科学教育事业无限忠诚和热爱的证明。

（四）李时珍——实践求真，医药探新

新教材第二单元第四章《生物分类的方法》在“引言”中简要介绍了中药材的纲目分类体系，创立该分类体系的正是我国明代著名医药学家李时珍。

李时珍，被尊为“药圣”，出身医学世家。他的代表作《本草纲目》是中医药学的经典著作，对世界医药学、植物学、动物学等领域产生了深远影响。

李时珍编纂《本草纲目》的过程充分体现了他的创新精神。他不满足于现有本草书籍的局限，决心打破传统，创立新的分类体系，摒弃了沿袭千年的上中下三品分类法，创新性地采用了二级分类法，将药物分为16部60类，这种分类既科学又系统，极大地丰富了本草学的内容；他勇于探索未知，新增374种药物，并对药物的形态、特性、产地等进行了详尽的记录和描述［6］，展现了他敢于挑战传统观念、勇于创新的科研态度。

李时珍对各种药物的性状和生长情况进行了深入的实地考察和研究，展现出求实精神。在那个缺乏现代科研工具和实验方法的时代，他没有依赖于古籍的现成结论，而是选择深入民间，遍访名医，广泛征求渔人、樵夫、农民等普通民众的意见，结合自己的行医实践，认真进行考证。他对药物的每一个细节都进行了细致的观察和实验，如亲自尝试曼陀罗花以验证其麻醉效果。李时珍对科学真理的执着追求和严谨的学术态度是科学家求实精神的鲜明写照。

（五）镇海林蛙的发现——爱国力行，求实正名

新教材中还包含了许多未直接提及人名的科学家故事。如第一单元《生物和细胞》首页“提示语”中提到的镇海林蛙的发现。

费梁和叶昌媛是中国两栖动物学领域的著名学者，他们不仅是学术上的合作伙伴，也是生活中的伴侣。在相守相扶的六十年里，他们共同发表了190篇论文，出版了近30部专著，多达1 366万字，获得9个国家、科学院及省部级奖项。由二人牵头的“中国两栖动物系统学研究”项目团队首次完成了我国国家级两栖动物物种编目，编撰的《中国动物志·两栖纲》《中国两栖动物彩色图鉴》等专著，被称为中国两栖动物资源最完善的“国情报告”。1995年，叶昌媛等人经研究，证实浙江宁波、杭州等地区原定名为日本林蛙的标本在形态特征和其染色体组型上，均不同于日本的日本林蛙，故依据浙江镇海的标本，将其改订为独立种——镇海林蛙［7］。

费梁、叶昌媛夫妇六十年如一日的科研生涯，不仅展现了他们在学术上取得的卓越成就，更诠释出他们以深沉的爱国情怀，将个人的科研追求与国家的利益紧密相连的精神。纠正镇海林蛙物种分类的错误，既丰富了中国生物多样性的宝库，也提升了国家在生物分类学研究上的国际地位，体现了他们对国家生态保护和民族尊严的深切关怀和忠诚。他们的工作，正是爱国精神在科研领域的生动体现。

费梁、叶昌媛夫妇的科研生涯，还诠释了科学家严谨治学的求实精神。他们将大半工作时间投入到野外考察中，这生动地诠释了他们说的话：“只有自己找到了、看到了、摸到了，才能对它们更了解。”早期科考条件简陋，记录动物形态全靠人工绘图，蛙背上成百上千大小不同疙瘩的形状、颜色都得完全一致，阴影部分也必须描绘到位。完成一张蛙的科学绘图，至少需要两周时间。他们以对真理的不懈追求，通过严谨的形态学和染色体组型研究，揭示了镇海林蛙的独特性，用实际行动引领着科学界求真务实的风尚。

（六）“中中”“华华”的诞生——突破瓶颈，智汇创生

新教材第一单元第三章《从细胞到生物体》在“引言”中展示了2017年我国科学家采用体细胞克隆技术培育的“中中”“华华”两只克隆猴，从而引出细胞到生物体的结构层次。

这一项目的领头人是中国科学院神经科学研究所的孙强研究员和刘真研究员。团队通过反复实践，解决了体细胞克隆过程中的多个国际技术难题，包括采用了组蛋白去甲基化酶Kdm4d和去乙酰化酶抑制剂TSA的联合应用的方法，改善了体细胞核与去核卵母细胞的融合效率，显著提升了体外囊胚发育率。同时，团队还通过精确控制核移植过程中的各种条件，如细胞培养环境和操作技巧，进一步增强了核移植的成功率。“中中”和“华华”的诞生，标志着人类首次利用体细胞克隆技术成功克隆了灵长类动物，为研究人类疾病模型、药物测试和再生医学等领域提供了新的工具，也展示了中国在生物技术领域的研究实力，被Cell杂志主编Emilie Marcus誉为生物技术领域近二十年来的里程碑事件［8］。