科学发现的重要途径：经典对照实验教育

在平时教学中，我适当介绍一些生物学家的生平事迹和一些重要的生命科学发展史，让学生追寻先入艰难曲折的足迹，培养学生不屈不挠的科学精神，培养解决问题的思维方法（归纳推理、演绎推理等等）。

例如，介绍人类征服疟疾病的历程：早在19世纪初，疟疾病是世界上最严重的疾病之一。当时，科学家们就发现居住在沼泽地区的人群患此病特别多，提出假设：疟疾病是由于沼泽地里的水被污染引起的，同时设计让人直接喝沼泽地里污水实验，结果喝污水的人并没有患疟疾病，假设显然不成立。

但是科学家还发现，在疟疾病发病区，抽干沼泽地里的水，这个地区患疟疾病的人数就大大减少，甚至完全消失了。这2个表面看起来似乎矛盾的实验，使研究陷入了困境。一直到19世纪的后半叶，随着显微镜的问世，发现疟原虫是疟疾病的致病“元凶”。科学家们又在思考疟原虫和沼泽地里的水又有什么关系呢？这又一次使科学家困惑。直到20世纪，科学家经过观察得出结论：蚊子传播疟疾病。蚊子的生活习性是必须在水中繁殖。如果抽干沼泽地里的水，就消灭了蚊子，消灭了蚊子就可以消灭疟疾病。

又过了若干年，有人设计了一个巧妙的实验验证：让蚊子去咬体内有疟原虫的麻雀，再解剖蚊子，发现蚊子的唾液腺有大量的疟原虫。这样人类才真正明白人体患疟疾病的原因，因此也有了治疗和预防疟疾病的方法。(www.xing528.com)

人类征服疟疾病是人们有意识地为探索研究问题而设计的实验，有时科学发现还会在偶然中诞生，其实里面就含有了对照实验的思想。如生长素的发现、青霉素的发现等。1928年英国年轻的微生物学家弗莱明在一次培养金黄色葡萄球菌（引起肺炎的主要细菌）的实验中，由于操作不小心，空气中的点青霉偶然飘落到一只培养皿中。结果发现：被感染点青霉的培养皿中金黄色葡萄球菌不能存活，而没有感染的培养皿内金黄色葡萄球菌生长正常。经过仔细的研究发现，金黄色葡萄球菌不能生长是由于点青霉菌产生的代谢产物——青霉素对其抑制之故。人类因而发现了青霉素。

后来，霍德华·弗洛里成功挖掘了青霉素治疗疾病的潜力，青霉素成了轰动一时的神奇药物。在第二次世界大战中，青霉素功不可没，挽救了无数伤员的生命，弗莱明（A.Fleming）也因此获得了诺贝尔科学奖。可见，实验一时失败，努力找出失败的原因，往往会得到意外收获。