生物教学中科学素养的培养

摘　要：

关键词：
　　国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。高中生物课程的核心任务，是提高学生的生物科学素养。下面就生物教学中如何培养学生科学方法与提高学生科学素养方面，谈谈自己的一些做法和体会。
一、充分利用生物史，培养学生科学的方法观
　　在高中生物教材中有很多生动有趣的生物学史，如：生物学发展史、酶的发现、光合作用的发现实验、生长素的发现、孟德尔遗传定律的提出、噬菌体侵染细菌实验等。在教学中，就充分挖掘这些生物史的教学价值，可以使教学不仅局限于掌握现有理论知识，还可以追溯到它的来源和演变过程，展示前人在得到这些结论过程中的科学态度和科学思想，使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。在教学中有目的地引导学生重温前人的研究过程，可以有效地让学生从中体验科学家大胆质疑、勇于创新、勤于探索、坚持实践、实事求是的科学态度，学会用联系、发展、辩证的观点去分析生命现象，解决实际问题，从中体会正确的科学方法对生物学研究的重要意义。
二、遵循学生认知结构的建立原则，循序渐进地培养学生基本的科学方法。
　　所谓认识结构就是学生头脑中内化了的知识结构。学生从事新的学习时，必须有适于新知识学习的原有的认知结构。生物教材正是在充分考虑了学生年龄结构和已有的认知结构的基础上制定了教学内容和能力培养目标。教学中，我们应遵循学生认知的发展规律，挖掘教材所蕴涵的能力要素，循序渐进的培养学生基本的科学方法。例如，老师在组织“新陈代谢与酶”、“生长素的发现”等内容的教学时，应充分认识到学生认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新知识，教师可以采用“实验、观察、分析得出结论”的探究过程展开教学，让学生在观察、对比、分析中归纳出一般性的结论。这种模式的训练有助于学生掌握、运用对照思想分析、解决实际问题。
  2010年山东高考理综卷中，考查“基因的连锁”关系，但教材中并没有这部分的相关内容，所以很多老师与学生认为是超出大纲的内容。但学生的认识结构中已有“基因的分离定律，基因的自由组合定律，基因在染色体上呈线性排列”等知识的储备，学生完全可以采用演绎推理的方法，分析得出正确的结论。
三、注重实验教学，加深学生对科学方法的理解。
　　生物学是一门以实验为基础的自然学科。新编教材突出了生物实验在教学中的地位，教材中不仅介绍了许多前人的经典实验，而且还有许多不同类型的学生实验，我们可以从以下几个方面来引导学生理解并掌握这些实验中的科学思想和科学方法。
　　1、 注重过程式教学，再现教材中一些经典实验的研究过程。
　　如讲解孟德尔的生物性状传递的两条基本规律时，可再现孟德尔的研究过程，引导学生从中理解孟德尔成功的原因：（1）严格选材。（2）精心设计。他首创了“实验→提出问题→作出假设→实验验证→得出结论”的科学研究过程和测交实验方法。（3）循序渐进，定量分析。他先对一对性状进行分析，然后进行多对性状分析，产将分类统计的方法应用于对实验结果的分析。（4）持之以恒的科学态度。经常进行这样的教学不仅有助于学生掌握前人的科学方法，更能让学生加深对前人实验研究过程中科学实验方法的理解。
　　2、对教材实验优化重组，让学生参与探究过程。
　　教师可对教材中的实验材料、实验过程加以修改，让学生在探究中加深对科学方法的理解，提高运用科学方法的能力。如：做“洋葱质壁分离”实验时，可准备几种不同的材料，让学生自己选择，并组织他们讨论实验结果不同的原因，以及上述材料还可完成什么实验。再如：做“温度对酶活性的影响”实验时，将学生分成二组，一组按书本上的顺序完成实验后，再将1、3两支试管重新放在60℃水浴中，观察现象，第二组按教材讨论题中的顺序完成实验，并组织学生分析实验现象，得出正确结论。教师经常引导学生参与这样的实验，可以激发学生勇于探索的科学精神，更重要的是让学生通过动手实验，观察现象，分析结果等过程亲身体验了知识的发生、发展过程，从中体验了科学的观察、分析、解决问题的过程。
四、注重研究性学习，在实践与交流中提升运用科学方法的能力。
　　在纲中明确把对学生运用生物学知识分析问题、解决实际问题的能力，尤其是实验设计的能力列为考查的重点。而制约这些能力发展一个重要因素是学生对科学方法的理解和运用能力有限。因此教师首先必须创造机会，让学生在实践中运用所掌握的科学方法解决实际问题。在高中生物教材中有很多有价值的素材，如“植物生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响”、“土壤中微生物的净化作用”、“人类遗传病的调查”等等。教师利用这些素材，可以引导学生（1）如何提出 问题，（2）解决这些问题有什么实际意义？（3）从何处入手分析这些问题，（4）可以利用哪些原理和方法来解决这一问题，（5）怎样记录和统计实验、调查结果，（6）如何评价，（7）如何作耿正确的结论等方面开展研究，让学生在实践中熟悉和掌握科学方法，提高运用科学方法的能力。
    教师要提供一个相互交流平台，通过组织学生间的交流、比较，能够取人之长、补已之短，丰富和完善已掌握的方法，提高运用科学方法的能力。同时作为基层的教育教学工作者，应站在促进学生终身学习和发展的高度，从培养学生的基础知识、科学方法入手，全面提高学生的科学素养。