高中生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)范文

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【關(guān)鍵詞】科學(xué)素養(yǎng) 高中生物教學(xué) 新課程理念

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0115-02

科學(xué)素養(yǎng)（scientific literacy）有非常深刻而豐富的內(nèi)涵，它指的是一種長期教育培養(yǎng)下而形成的習(xí)慣，科學(xué)素養(yǎng)是一種人的內(nèi)在品質(zhì)，包括科學(xué)的態(tài)度、觀察和思考問題的科學(xué)性以及批判精神，也包括知識技能的獲得以及解決實(shí)際問題的具體知識和辦法。當(dāng)今社會是一個(gè)高科技、高速度、高信息化社會，科學(xué)技術(shù)以超過任何一個(gè)時(shí)代的速度飛速發(fā)展。國家之間的競爭已經(jīng)不僅僅限于某個(gè)領(lǐng)域的競爭，而是國家的整體素質(zhì)的競爭。

全面提高青少年科學(xué)素養(yǎng)，是新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要的目標(biāo)。科學(xué)課程的總目標(biāo)是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)的興趣，幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，使學(xué)生獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需的基礎(chǔ)知識和基本技能；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)在促進(jìn)社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用，通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和社會責(zé)任感，提高未來公民適應(yīng)現(xiàn)代社會生活的能力。

教育部《普通高中“研究性學(xué)習(xí)”實(shí)施指南（試行）》的通知指出設(shè)置研究性學(xué)習(xí)目的在于改變學(xué)生以單純地接受教師傳授知識為主的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供多渠道獲取知識，并將學(xué)到的知識加以綜合應(yīng)用于實(shí)踐的機(jī)會。讓學(xué)生通過親身實(shí)踐獲取直接經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度、增強(qiáng)社會責(zé)任心和使命感促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)性發(fā)展。

高中生物學(xué)科是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究為基礎(chǔ)的自然科學(xué)學(xué)科，教師應(yīng)該把科學(xué)素養(yǎng)培育作為本學(xué)科教育的重要目標(biāo)。在高中生物教師在課程規(guī)劃、課程教學(xué)、社會實(shí)踐等方面，應(yīng)加強(qiáng)以滲透科學(xué)素養(yǎng)教育的設(shè)計(jì)。教師應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)造思維的品質(zhì)，力圖讓學(xué)生形成科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法。課堂教學(xué)是培養(yǎng)青少年科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵場所，我們應(yīng)該開發(fā)各類具有地方特色的校本課程資源，提升青少年的科學(xué)素養(yǎng)。

1.重視必修課教學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培育

生物必修課教學(xué)內(nèi)容是面向全體學(xué)生的最基礎(chǔ)、最重要的知識和技能，科學(xué)知識和技能是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)中起著基礎(chǔ)性作用，是學(xué)生從事科學(xué)工作和其它工作的基礎(chǔ)。生物教學(xué)必須克服單純?yōu)閼?yīng)付各類考試而進(jìn)行必修課教學(xué)的錯(cuò)誤傾向，認(rèn)真挖掘教材中科學(xué)素養(yǎng)的其它因素。重視科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合、滲透。

學(xué)校通過綠色評價(jià)引導(dǎo)教師重視科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在普通高中綜合素質(zhì)評價(jià)中，增加科普特長生的評價(jià)等級。

2.積極開發(fā)科技類選修課

針對各地鄉(xiāng)土特色的科普課程資源豐富的特點(diǎn)，鼓勵(lì)教師開發(fā)鄉(xiāng)土科技課程，如生態(tài)學(xué)調(diào)查實(shí)踐、動植物環(huán)境資源研究、食品安全等科普類課程，還可由學(xué)校行政部門組織優(yōu)秀教師開發(fā)地方科普課程。

選修課是學(xué)校進(jìn)行科學(xué)教育、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的良好途徑。生物學(xué)選修課是在必修課的基礎(chǔ)上的適當(dāng)拓寬和加深。選修課的內(nèi)容除反映學(xué)科知識外，更要滲透科技知識、反映新的科技成果，體現(xiàn)STS教育思想、與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，同時(shí)結(jié)合生物科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。從而提高學(xué)生對生物科技知識的興趣，激發(fā)學(xué)生熱愛生物科學(xué)的情感和獻(xiàn)身生物科學(xué)的熱情，增強(qiáng)社會責(zé)任心和使命感。

3.靈活開設(shè)科技活動課

重視實(shí)踐活動，開設(shè)科技活動課。科技創(chuàng)新實(shí)踐活動，可以使青少年對科技的興趣轉(zhuǎn)化為意識，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為責(zé)任與能力。主要形式可以有：（1）專題活動。去科技場館參觀，大學(xué)院所的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)等。（2）科技宣傳活動。查閱相關(guān)資料自己設(shè)計(jì)科技知識展覽欄等。（3）科技夏令營。集中專題培訓(xùn)，訪談專家、講座等。（4）科技小實(shí)驗(yàn)、小制作、小論文等科技創(chuàng)新實(shí)踐活動。讓學(xué)生通過這些科技創(chuàng)新實(shí)踐活動了解：問題的提出、方案的確定與實(shí)施、團(tuán)隊(duì)的合作培養(yǎng)、信息的處理問題的解決等，從而促使學(xué)生動腦、動手，錘煉其科學(xué)態(tài)度、意志品質(zhì)。

4.重視科技輔導(dǎo)員隊(duì)伍建設(shè)。

鼓勵(lì)生物科技輔導(dǎo)員輔導(dǎo)學(xué)生科技實(shí)踐活動，并落實(shí)科技輔導(dǎo)員的基本待遇。制定相關(guān)政策，在職評、評優(yōu)評先等方面向一線科技輔導(dǎo)員傾斜，重視生物學(xué)科科技輔導(dǎo)員的培訓(xùn)工作，充分發(fā)揮學(xué)科技輔導(dǎo)員的作用。

聘請大學(xué)、科研院所相關(guān)專家作為青少年科技活動的導(dǎo)師，引導(dǎo)科技工作者走進(jìn)中小學(xué)校園，大手牽小手，促進(jìn)青少年科學(xué)素養(yǎng)提升。

5.鼓勵(lì)中小學(xué)生參加科普活動

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一、注重對生物實(shí)驗(yàn)的正確認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度

新課程將認(rèn)識實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)中的地位和作用作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)之一。酶的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)展史、遺傳物質(zhì)的發(fā)展史、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、遺傳基本規(guī)律的發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容的闡述，都是在科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得出來的。通過一些史實(shí)的閱讀和介紹，讓學(xué)生初步了解生物實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對生物學(xué)發(fā)展的推動作用。在進(jìn)行生物學(xué)史的教育和認(rèn)識的同時(shí)，也可以使學(xué)生學(xué)到科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法。

二、注重實(shí)驗(yàn)操作過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法

通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程、收集和分析資料并得出結(jié)論，使學(xué)生認(rèn)識、經(jīng)歷科學(xué)研究的過程，并訓(xùn)練其使用有關(guān)的具體方法完成每一個(gè)步驟，是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力的有效操作方式。各種科學(xué)領(lǐng)域中知識的探索和技術(shù)的應(yīng)用都隨著時(shí)間的發(fā)展和新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷變化，但各種科學(xué)探索的過程是相似的，科學(xué)研究都需要有證據(jù)，有可以進(jìn)行操作的假設(shè)，有邏輯及理論上的分析，得出并解釋試驗(yàn)結(jié)果。因此，中學(xué)生物學(xué)課應(yīng)注重行為教育而非單純的理論學(xué)習(xí)。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察和思考，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是了解、研究自然規(guī)律的重要方法，它的作用不只是為了獲取信息。應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)操作是在相關(guān)原理指導(dǎo)下進(jìn)行的，要學(xué)會把實(shí)驗(yàn)獲得的信息演繹、歸納，只動腦不動手和只動手不動腦都是不正確的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們要有意識地培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析與判斷能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要給學(xué)生留下思考、交流和討論的時(shí)間，讓學(xué)生從設(shè)計(jì)原理上、實(shí)驗(yàn)步驟上、結(jié)果分析等方面重新審視，改進(jìn)方案。

創(chuàng)新能力是未來創(chuàng)造性人才不可缺少的素質(zhì)，科學(xué)方法教育的成功導(dǎo)致創(chuàng)新能力的提高。中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)一些可行的探索性實(shí)驗(yàn)，則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效措施之一。

四、注重培養(yǎng)學(xué)生對研究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

研究性學(xué)習(xí)則是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，以類似科學(xué)研究的方式獲取知識，培養(yǎng)能力的一種學(xué)習(xí)方式。那么，如何從以教師為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式中創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的情境呢？可結(jié)合教材設(shè)計(jì)研究性的實(shí)驗(yàn)。其模式：教材中的知識點(diǎn)教師、學(xué)生提出質(zhì)疑學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。現(xiàn)行生物教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)以及演示實(shí)驗(yàn)，既有驗(yàn)證型的，又有探索型的；既有觀察型的，又有操作型的。而這些實(shí)驗(yàn)，都為前人的科學(xué)研究過程中的一部分，學(xué)生對此進(jìn)行重復(fù)操作，不僅有助于對有關(guān)知識的理解和掌握，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)操作和思維能力，從實(shí)踐中體會科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

五、在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神

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關(guān)鍵詞： 高中生物 生物實(shí)驗(yàn) 科學(xué)素養(yǎng)

伴隨著教育改革的不斷深化，教育目的發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代教育不再強(qiáng)調(diào)教師給學(xué)生灌輸多少知識，而是更注重學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)。高中生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探索知識的有力渠道，因而有效地利用高中生物實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生各方面的意志品質(zhì)，讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，從而為以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、把握經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的求實(shí)精神

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的求實(shí)精神，因此在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該以教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行一些人文滲透，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家身上展現(xiàn)出來的科學(xué)文化素養(yǎng)。例如在進(jìn)行孟德爾的遺傳定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先應(yīng)該對孟德爾這個(gè)人進(jìn)行簡單的介紹，讓學(xué)生了解孟德爾探索遺傳規(guī)律這一艱難過程。其次在教學(xué)中要合理運(yùn)用這個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中體會孟德爾進(jìn)行試驗(yàn)探索的艱辛，學(xué)習(xí)孟德爾身上不屈不撓的探索精神及求真務(wù)實(shí)品質(zhì)。這種特定的人文滲透教學(xué)有利于解決高中生身上的問題，讓學(xué)生逐漸改掉高意志力不堅(jiān)定的毛病，努力提高他們各方面的素養(yǎng)。此外，通過經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中人文教育的滲透，能夠培養(yǎng)他們堅(jiān)毅的品質(zhì)，幫助他們正確認(rèn)識到自身的不足，從而更好地培養(yǎng)他們的意志品質(zhì)，以及形成求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)。

二、重視實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)

實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶剿鬟^程，可是在實(shí)際教學(xué)中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常犯錯(cuò)，最主要的原因是學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程不夠嚴(yán)謹(jǐn)，往往由于粗心大意忽略掉實(shí)驗(yàn)過程中的一些細(xì)節(jié)。并且有的學(xué)生在對待高中生物實(shí)驗(yàn)時(shí)總是抱有一種得過且過的思想，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中絲毫不重視，由此可見在日常教學(xué)中，教師必須重視培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。例如高中生物實(shí)驗(yàn)中最基礎(chǔ)的細(xì)胞分裂這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生注重觀察實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)會在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)內(nèi)涵。并且教師在實(shí)驗(yàn)過程中一定要注意學(xué)生的表現(xiàn)，對于那些注意力不集中、行動上松松散散的學(xué)生要及時(shí)指正，讓他們意識到實(shí)驗(yàn)過程的重要性。同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中要強(qiáng)調(diào)不能感性地理解實(shí)驗(yàn)，而要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況做出理性的分析，從而真正對實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)有深入的了解。

三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神

傳統(tǒng)意義的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是根據(jù)設(shè)置好的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程缺乏深刻的認(rèn)識。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，就要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上進(jìn)一步優(yōu)化，以便充分挖掘?qū)W生身上的求知欲望，引導(dǎo)他們積極探索生物的奧秘。例如豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是教師課堂講授，而學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)具體過程缺乏了解，造成學(xué)生對豌豆的遺傳規(guī)律很難有深刻的理解。其實(shí)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，比如可以有效地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過計(jì)算機(jī)模擬對豌豆雜交實(shí)驗(yàn)有更直觀的認(rèn)識。這種優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)方式能夠幫助他們更深刻地理解豌豆的遺傳規(guī)律，便于他們學(xué)習(xí)相應(yīng)的遺傳學(xué)知識。此外，計(jì)算機(jī)模擬的過程要嘗試讓學(xué)生進(jìn)行更多的探索研究，在尋找最佳模擬辦法的同時(shí)培養(yǎng)他們的探索精神。

四、拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

高中生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不是一成不變的，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)造性，教師在實(shí)際教學(xué)中可以適地拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，給學(xué)生指出新的探索方向，以便于讓學(xué)生對生物實(shí)驗(yàn)的理解不拘泥于課本。例如在肺炎雙球菌遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究過程中，以往教師總是認(rèn)為對于這方面的知識學(xué)生有初步的了解就行，導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)本身所傳遞的知識和遺傳物質(zhì)缺乏深刻的理解。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識可以嘗試拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生通過肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)更多地了解遺傳的本質(zhì)內(nèi)涵，以及對于遺傳物質(zhì)的傳遞過程和轉(zhuǎn)移過程有更直觀的理解。此外，教師在日常教學(xué)中一定要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，因?yàn)閷W(xué)生的創(chuàng)新意識關(guān)系到學(xué)生未來發(fā)展的前景，所以必須讓他們明白只有不斷地創(chuàng)新，不斷地探索才能開辟新的研究領(lǐng)域。

總之，高中生物實(shí)驗(yàn)要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，充分發(fā)揮生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極意義，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，同時(shí)要讓他們學(xué)習(xí)科學(xué)家身上具備的優(yōu)良品質(zhì)，以便于他們在以后的學(xué)習(xí)中合理地應(yīng)對學(xué)習(xí)中遇到的問題。生物實(shí)驗(yàn)需要更多的探索，因此一定要讓學(xué)生樹立不畏艱難、勇于攀登科學(xué)巔峰的精神，從而培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的科技人才。

參考文獻(xiàn)：

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“生物學(xué)科思想”是人們在認(rèn)識生物的活動中運(yùn)用科學(xué)方法的思想意識，是對生物的本質(zhì)、特征和價(jià)值的基本認(rèn)識。

它蘊(yùn)含兩個(gè)層次的含義：

一是能充分認(rèn)識學(xué)習(xí)生物知識的意義，并自覺激發(fā)自己學(xué)習(xí)生物的興趣；二是能掌握學(xué)習(xí)生物科學(xué)的一些基本思想方法。

學(xué)科知識、學(xué)科能力、學(xué)科思想是學(xué)科體系的三個(gè)要素，而學(xué)科思想則是一個(gè)學(xué)科的靈魂。

生物新課程更加關(guān)注學(xué)科思想的滲透，在繼承原有學(xué)科思想的基礎(chǔ)上，吸收了許多當(dāng)代生物科學(xué)新的思想、原理和方法，以期對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成產(chǎn)生更積極的影響。

一、系統(tǒng)論的思想

系統(tǒng)論的核心思想是系統(tǒng)的整體觀念。貝塔朗菲強(qiáng)調(diào)，任何系統(tǒng)都是一個(gè)有機(jī)的整體，它不是各個(gè)部分的機(jī)械組合或簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒有的性質(zhì)。

例如，必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能中，不同生物種群甚至生物個(gè)體都是生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)元素，它不能獨(dú)立與這個(gè)系統(tǒng)起作用，在生態(tài)系統(tǒng)中它有特殊的結(jié)構(gòu)地位和營養(yǎng)級別，也有它的生態(tài)位。某一種群的變化，都會在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生擾動，直到系統(tǒng)通過自身的調(diào)節(jié)產(chǎn)生新的平衡。

二、信息論的思想

信息論最早是由香農(nóng)提出的，其定義之一是關(guān)于信息量度量和信息編碼、信號處理和分析的科學(xué)理論。

例如，必修2《遺傳與進(jìn)化》中遺傳因子的發(fā)現(xiàn)，基因和染色體的關(guān)系，DNA分子的結(jié)構(gòu)，中心法則中包含的DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄，基因的本質(zhì)和變化（生物的變異），人類的基因組以及現(xiàn)代生物進(jìn)化理論中的共同進(jìn)化。

三、控制論的思想

控制論是由諾伯特?維納提出的，是研究動物（包括人類）和機(jī)器內(nèi)部的控制與通信的一般規(guī)律的學(xué)科。控制論的基本思想是反饋，控制論是關(guān)于反饋的科學(xué)。

例如，必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中就體現(xiàn)出的穩(wěn)態(tài)的思想，所謂穩(wěn)態(tài)是指機(jī)體依賴調(diào)節(jié)機(jī)制，對抗內(nèi)外環(huán)境變化的影響，維持內(nèi)環(huán)境等生理指標(biāo)、生命現(xiàn)象處于動態(tài)平衡的相對穩(wěn)定狀態(tài)。人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)，種群數(shù)量的變化，群落的演替，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)等都是通過反饋來調(diào)節(jié)的。生物個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)是不同層次的生命系統(tǒng)，任何系統(tǒng)的存在和發(fā)展都需要保持穩(wěn)態(tài)。

四、哲學(xué)思想

哲學(xué)是科學(xué)的世界觀和方法論，是人類認(rèn)識世界和改造世界的思想武器，一個(gè)人在成長過程中也在逐步建構(gòu)自己的哲學(xué)思想，某個(gè)人的行為和思維方式，總是直接或間接地受某種哲學(xué)思想的支配。

高中生物學(xué)教材不僅承載著豐富的教學(xué)內(nèi)容，而且蘊(yùn)涵著許多深刻的哲學(xué)思想。例如，遺傳和變異就是典型的對立統(tǒng)一觀點(diǎn)。有意識地將哲學(xué)思想滲透到教學(xué)中，不僅可以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，還能培養(yǎng)文理兼長的人才。

五、生物學(xué)科思想方法示例

實(shí)驗(yàn)探究是針對研究目的，在人為控制條件的基礎(chǔ)上，對研究對象進(jìn)行干預(yù)或處理后，觀測所產(chǎn)生效應(yīng)的研究方法。該過程包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等（圖1）。

案例：探究鉛中毒對大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響。

步驟一：提出問題，做出假設(shè)。

汽車尾氣及工廠排放出的廢氣使空氣中聚集大量的鉛塵，鉛塵懸浮物離地面大約0.8 m，因此鉛會輕易地通過呼吸道和消化道進(jìn)入兒童體內(nèi)；另外兒童喜食的膨化食品、經(jīng)常用的蠟筆、鉛筆和一些色彩特別鮮艷的圖書、餐具以及用油漆刷過的積木等玩具，都含有鉛的成分，經(jīng)常接觸鉛的孩子行為活動能力減慢。由該背景作出假設(shè)：鉛中毒可能影響動物的神經(jīng)活動。

步驟二：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施。

選擇大鼠為實(shí)驗(yàn)對象，分為四組，設(shè)置三個(gè)醋酸鉛溶液飲用水平：0.05、1、2 g?L-1，對照組飲用蒸餾水。連續(xù)飼喂60 d后，進(jìn)行水迷宮實(shí)驗(yàn)，在池水中加入少量墨水使大鼠無法看到水下隱蔽平臺。讓大鼠從四個(gè)方向入水點(diǎn)入水，訓(xùn)練其尋找水面下隱蔽平臺。重復(fù)訓(xùn)練4 d后撤去平臺。

本實(shí)驗(yàn)醋酸鉛染毒組為實(shí)驗(yàn)組，飲水組為對照組，測定從入水點(diǎn)到原平臺水域的時(shí)間用以反映大鼠學(xué)習(xí)記憶的能力。如果條件許可，還可測定腦組織勻漿鉛含量及乙酰膽堿酯酶（AchE）活性。

步驟三：記錄與整理數(shù)據(jù)。

本實(shí)驗(yàn)可能受到的影響因素很多，大鼠的個(gè)體差異、水浴溫度、入水方向、人為操作與觀察角度的變化等因素均可能干擾大鼠尋找平臺。為減少誤差，由同一人采用固定的操作模式，大鼠訓(xùn)練時(shí)不要有人在場，在另一處用視頻探頭跟蹤觀察。應(yīng)盡可能采集足夠的樣本數(shù)量，及時(shí)記錄并整理。

步驟四：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否支持假設(shè)。

飲用水中醋酸鉛濃度越高，大鼠到達(dá)原平臺水域的時(shí)間越長，說明鉛中毒可能影響大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力，支持假設(shè)。

該活動涉及到生命周期、環(huán)境控制、變化緩慢等問題，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散度比較大，得出結(jié)論并非易事，。在討論交流的過程中，學(xué)生認(rèn)識到對于復(fù)雜的生命系統(tǒng)的研究，不能只進(jìn)行單因子分析，還應(yīng)分析無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，揭示控制條件與觀測結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系必須有大量的樣本支持，該活動的結(jié)果表現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的規(guī)律。

篇5

關(guān)鍵詞：高中物理；興趣；素養(yǎng)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度來培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。”所以，教師要讓學(xué)生愛上物理，在探究物理的過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促使學(xué)生得到更好、更健康的發(fā)展。

首先，教師可以采用多種教學(xué)方法、多樣化的教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生愿意學(xué)習(xí)物理，愿意在物理探究中掌握基本的知識，培養(yǎng)自己的科學(xué)素養(yǎng)。所謂“興趣是最好的老師”也是這個(gè)道理，學(xué)生沒有興趣，即使教師的能力再強(qiáng)，教學(xué)的方法在新穎，學(xué)生也沒有探究學(xué)習(xí)的欲望。所以，在教學(xué)中，我們可以采用小組合作的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；可以實(shí)施分層教學(xué)法，使全體學(xué)生都能積極地參與到物理學(xué)習(xí)中；可以借助物理典型的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在形象的教學(xué)中理解抽象的物理知識等。不管是哪種教學(xué)方式，教師都要精心地進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生真正的融入課堂，真正的明白物理的重要性。

例如，在學(xué)習(xí)《生活中的圓周運(yùn)動》時(shí)，由于圓周運(yùn)動是我們生活中普遍常見的，與我們?nèi)粘Ｉ钣兄芮械穆?lián)系。若是我們還像傳統(tǒng)教學(xué)一樣只是按照教材的理論知識傳授，學(xué)生會感到物理知識難、抽象，沒有一點(diǎn)學(xué)習(xí)的興趣。因此，在這節(jié)課的教學(xué)中，我借助多媒體向?qū)W生展示了火車的轉(zhuǎn)彎、車速過快導(dǎo)致翻車的現(xiàn)象等，

目的是想調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將抽象知識形象化，進(jìn)而使學(xué)生輕松地掌握物理知識，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的探究物理欲望，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

其次，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在教師營造的和諧氛圍中更好地去學(xué)習(xí)、去探究。所以，在授課時(shí)，教師對學(xué)生一些不成熟的想法不要輕易地給予否定，而要在肯定的基礎(chǔ)上找出不足，這樣既可以保持學(xué)生的好奇心和探究欲，又可以使學(xué)生在輕松的環(huán)境中找到學(xué)習(xí)物理的興趣點(diǎn)，使學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)物理的魅力。

篇6

一、滲透生物科學(xué)技術(shù)新信息、培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)意識

在生物學(xué)教學(xué)中，平時(shí)注意搜集一些科學(xué)技術(shù)的新信息。適時(shí)地與課堂教學(xué)知識點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來。使教材基礎(chǔ)知識與生命科學(xué)發(fā)展動態(tài)相銜接。有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命科學(xué)、從事生命科學(xué)研究的志向。例如，對細(xì)胞一章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，通過細(xì)胞全能性的介紹。引入植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例：如利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖花卉樹苗。在“遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)”一節(jié)中，引入遺傳工程和基因工程的成果，人類基因組計(jì)劃等生命科學(xué)的前沿知識。滲透這些知識不僅能拓展學(xué)生的生物科技視野，增進(jìn)學(xué)生對生物科技與社會關(guān)系的理解，而且能喚起學(xué)生的時(shí)代感，使其樹立生命科學(xué)意識。

二、通過科學(xué)史教育、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

科學(xué)精神是指人們在工作和學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來的那種自覺、頑強(qiáng)、勤奮、實(shí)事求是的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)“要注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”。生物科學(xué)史是十分寶貴的教育資源，其中很多事例是對學(xué)生進(jìn)行思想教育特別是科學(xué)精神教育的良好素材。如達(dá)爾文冒著生命危險(xiǎn)做環(huán)球考察，雖歷盡艱辛，但最終還是完成了巨著《物種起源》；李時(shí)珍為編寫《本草綱目》，花費(fèi)了整整27年的時(shí)光。羅蒙諾索夫曾經(jīng)說過“攻克科學(xué)堡壘，就像打仗一樣，總會有人犧牲，有人受傷，我要為科學(xué)而獻(xiàn)身。”這些科學(xué)家的頑強(qiáng)意志和感人事跡有助于培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)韌不拔的毅力和不畏艱險(xiǎn)的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，是科學(xué)界合作的典范。這有助于啟發(fā)學(xué)生發(fā)揚(yáng)合作精神。在生物學(xué)教材中，介紹了許多我國在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、生物學(xué)上的偉大成就，如“雜交水稻之父”袁隆平的事例等，這可以激發(fā)學(xué)生的民族自尊心、自信心和自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義思想感情。

三、運(yùn)用探究式教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究方法

生物科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，其中許多知識非常適合于學(xué)生通過自主探究的學(xué)習(xí)方式來獲得，同時(shí)探究還有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和研究方法，從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。如我在教學(xué)中嘗試運(yùn)用了“提出問題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一驗(yàn)證假設(shè)—得出結(jié)論—合作交流”的探究式教學(xué)模式。在實(shí)施過程中，首先引導(dǎo)學(xué)生形成問題意識。教師創(chuàng)造性地構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生大膽猜測和“異想天開”的機(jī)會，充分滿足學(xué)生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的剛毛在運(yùn)動中的作用》探究實(shí)驗(yàn)中，循著“提出問題——解決問題”的思路。引導(dǎo)學(xué)生自行探究，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。其次指導(dǎo)學(xué)生大膽而科學(xué)地做出假設(shè)。提出假設(shè)是解決問題的關(guān)鍵。因此教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生自主地收集資料，引發(fā)學(xué)生多角度多渠道地思考問題。同時(shí)，教師要重視學(xué)生的交流與合作，鼓勵(lì)標(biāo)新立異觀點(diǎn)的充分闡述，確保多種假設(shè)的積極碰撞，最終形成科學(xué)的假設(shè)。再次，積極設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是創(chuàng)新，包括實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、對照實(shí)驗(yàn)的確定、實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集等方面的創(chuàng)新。教師對此應(yīng)逐步引導(dǎo)，讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)、嘗試、總結(jié)。最后，分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析、歸納和概括相關(guān)信息。需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)的就重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以便核實(shí)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，確保探究結(jié)論的科學(xué)和完善。

四、利用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用日益為人們所認(rèn)識，新奇有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，更能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。例如：在研究酶的活性與PH值的關(guān)系時(shí)，我設(shè)計(jì)以下探索性實(shí)驗(yàn)。取3支試管。編號為1、2、3，分別在3支試管中加入新鮮的淀粉酶溶液各1ml，然后在1號試管中加入蒸餾水1ml，在2號試管中加入10%的NaOH溶液1ml，在3號試管中加入10%HCI溶液1ml，再在三支試管中各加入可溶性淀粉溶液2ml，再放入60℃左右的水浴中5min。再各加入斐林試劑2ml，并用酒精燈煮沸1min，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。正確的操作步驟下的現(xiàn)象應(yīng)是：1號試管有磚紅色沉淀，2號、3號無現(xiàn)象產(chǎn)生。從而得出結(jié)論：酶需要適宜的PH值。但學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于操作步驟不嚴(yán)密。會出現(xiàn)許多不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如有的沒有磚紅色沉淀現(xiàn)象發(fā)生，有的三支試管中都出現(xiàn)了磚紅色沉淀等等。對此，要求學(xué)生不要性急，要有耐心，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，重新操作，直至成功。通過實(shí)驗(yàn)的探索，一方面使學(xué)生更好地理解掌握科學(xué)知識，鍛煉動手操作能力，培養(yǎng)觀察能力和思維能力，另一方面。對實(shí)驗(yàn)成敗的比較分析，使學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行科學(xué)的探索和研究需要嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，否則將是差之毫厘，繆之千里。

五、加強(qiáng)學(xué)科間知識的滲透、形成科學(xué)的世界觀

隨著科學(xué)的發(fā)展，學(xué)科之間的相互聯(lián)系越來越密切，在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。例如，光合作用產(chǎn)物之一O2究竟來自反應(yīng)物中的H2O還是CO2。就是利用物理方法——同位素標(biāo)記法來解決的，而葉綠體中色素的分離是利用化學(xué)方法——紙層析法來解決的。使學(xué)生認(rèn)識到事物之間的普遍聯(lián)系性。另外，哲學(xué)中的許多原理如量變與質(zhì)變。運(yùn)動與靜止，內(nèi)因與外因，對立與統(tǒng)一的觀點(diǎn)在生物學(xué)中也隨處可見。例如：介紹光合作用過程從新陳代謝的角度看是一個(gè)同化過程，但其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。從對立統(tǒng)一規(guī)律角度看。矛盾是一切事物發(fā)展的源泉。世界上任何事物都充滿矛盾。生物體的生命活動正是在物質(zhì)的合成與分解這對矛盾的對立統(tǒng)一中不斷完成新陳代謝等生命活動，實(shí)現(xiàn)自我更新。

學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的提高并非一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的，它需要教師在日常教學(xué)中從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起，持之以恒。切實(shí)把新課標(biāo)的理念貫徹于課堂教學(xué)之中。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].高等教育出版社，2003.

[2]王道俊，王漢瀾.教育學(xué)[M].人民教育出版社，1989.

篇7

下面,我通過葉綠體中色素的提取與分離的實(shí)例,談?wù)勌骄拷虒W(xué)與培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、精神、思維方法、科學(xué)工作技能、生物學(xué)基礎(chǔ)知識等科學(xué)素質(zhì)的關(guān)系。

一、探究教學(xué)的基本程序

(一)精心準(zhǔn)備,讓學(xué)生明確目的。

精心做好準(zhǔn)備工作是進(jìn)行探究教學(xué)的第一步,也是順利實(shí)施探究教學(xué)的重要前提。具體的準(zhǔn)備工作,應(yīng)該包含以下幾方面。

1.教師方面的準(zhǔn)備工作

(1)分好學(xué)習(xí)小組。教師根據(jù)具體的情況,將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組,可以是2人一組,也可以多人一組。如果學(xué)生任意組合,不要干涉太多。每組要選一名組長。

(2)教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)的課題提前通知給學(xué)生,一般是提前一周,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備,能自由查閱相關(guān)資料。這其中就包括學(xué)生對生物教材的預(yù)習(xí)。教師也可以向?qū)W生提供相關(guān)的參考資料。

在做該實(shí)驗(yàn)前,教師還應(yīng)該向?qū)W生提供如下的知識信息:生物體中所含色素的種類與顏色(它包括植物與動物的);有機(jī)物溶解的特點(diǎn)(相似相溶的特點(diǎn));各種色素的分子式(式量可以不提供);層析液的成分與各成分的物理、化學(xué)性質(zhì)。對苯與丙酮的毒性要著重介紹。

(3)做好實(shí)驗(yàn)儀器、藥品的準(zhǔn)備工作,擺放整齊、有序。

(4)設(shè)計(jì)好思考題。如:①色素最主要存在綠色植物的什么部位?②將葉片剪碎,還要加SiO2進(jìn)行研磨的原因是什么?③將菠菜的葉子剪碎研磨后,再加少量的CaCO2的原因是什么?④能不能用丙酮以外的溶劑?⑤為什么在對研磨液進(jìn)行過濾的時(shí)候用脫脂棉,而不是用濾紙?⑥有什么方法能使畫的濾液線既細(xì)又齊呢?⑦在層析的過程中,燒杯要始終蓋好蓋子的原因是什么?⑧在濾紙上,由上至下,有多少種顏色的色素?為什么是這樣的順序?⑨觀察濾紙條,間距最小與最大的兩種色素、帶寬最大的一種色素分別是什么?⑩本實(shí)驗(yàn)的原理是什么?實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外空氣流通,實(shí)驗(yàn)后要用肥皂洗手,等等,是什么原因?……

2.學(xué)生方面的準(zhǔn)備

(1)選好組長。

(2)查閱有關(guān)信息,獲得相關(guān)知識。

(3)與老師一起進(jìn)行儀器與藥品的準(zhǔn)備。

(二)設(shè)計(jì)問題,激發(fā)學(xué)生的探知欲。

教師通過問題設(shè)置,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物教學(xué)的情景,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知的欲望,從而使學(xué)生能積極、主動地參與探究學(xué)習(xí)。

(三)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的猜測。

粗鹽的提純是先溶解再過濾的,那么葉綠體內(nèi)的色素是不是也先溶解后過濾呢?它是有機(jī)物,用什么來進(jìn)行溶解呢?很多學(xué)生能猜測到:應(yīng)該用有機(jī)溶解用丙酮或酒精等溶劑來溶解色素,然后進(jìn)行過濾、分離。

(四)實(shí)驗(yàn)探究,觀察分析。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,有的小組觀察到溶解在丙酮里的色素是綠色的;有的小組用濾紙收集不到濾液;有的小組發(fā)現(xiàn)研缽中幾乎沒有研磨液,要求加丙酮;有的小組的學(xué)生覺得濾液的細(xì)線不好劃,等等。教師在學(xué)生的探究活動中,要對各組進(jìn)行巡視,糾正錯(cuò)誤,對學(xué)生所提的問題給予點(diǎn)撥,啟發(fā)他們積極的思考,正確的分析。對學(xué)生好的思路、好的設(shè)計(jì)都要給予肯定、表揚(yáng)。

(五)歸納總結(jié)、驗(yàn)證猜測。

由于影響該實(shí)驗(yàn)的客觀因素與主觀因素比較多,能順利完成任務(wù)的學(xué)習(xí)小組不是很多,有的小組的實(shí)驗(yàn)效果不明顯,有的小組的甚至實(shí)驗(yàn)失敗。教師要幫助他們分析原因,吸取教訓(xùn),對失誤或誤差要做正確的分析,必要的解釋,并及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,抽空重做。

二、探究性教學(xué)與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用來研究自然界,并在研究獲得證據(jù)的基礎(chǔ)上,提出各種解釋的多種活動的途徑。科學(xué)探究也可以指學(xué)生們用它獲得知識、領(lǐng)會科學(xué)理論的各種活動。探究是一種有多側(cè)面的活動,需要觀察、提問,還需要查閱各種信息,設(shè)計(jì)研究方案,驗(yàn)證所提出的假設(shè),最后得到結(jié)論。在具體的教學(xué)中,探究學(xué)習(xí)是學(xué)生通過類似于科學(xué)家科學(xué)探究活動的方式獲取科學(xué)知識,并在探究過程中,獲得科學(xué)的方法與技能,形成科學(xué)的思維方式、科學(xué)觀點(diǎn),樹立科學(xué)精神。可見,探究性學(xué)習(xí)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)有著極其重要的作用。

(一)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

所謂科學(xué)態(tài)度,就是指事實(shí)求是、不弄虛作假,不憑個(gè)人的興趣與愛好產(chǎn)生偏見。科學(xué)態(tài)度是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。教師應(yīng)該是學(xué)生的榜樣,要指導(dǎo)學(xué)生糾正各種錯(cuò)誤,不允許學(xué)生偽造實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同時(shí)也要提醒學(xué)生,事物是不斷發(fā)展的,在科學(xué)研究的過程中,應(yīng)該崇尚科學(xué),不要迷信權(quán)威,盲從他人的結(jié)論。

(二)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

科學(xué)精神包括勤奮工作、樂于奉獻(xiàn)的精神,還應(yīng)該具備高尚的社會責(zé)任感。在葉綠體色素的提取與分離的實(shí)驗(yàn)中,由于濾液細(xì)線劃不準(zhǔn),常常造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。因此,教師應(yīng)要求學(xué)生重復(fù)多劃,這也是對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。

科學(xué)精神還應(yīng)該包括對社會的責(zé)任感,因此在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)后,教師絕不讓學(xué)生將有毒的或污染環(huán)境的物體隨便倒入下水道,應(yīng)該集中回收。

(三)科學(xué)思維的培養(yǎng)。

篇8

一、生物科學(xué)素養(yǎng)包含的要素

1.掌握生物科?W的基本素質(zhì)技能

在高中的生物學(xué)習(xí)中，首先要做的就是把課本上的理論知識理解透徹，在此基礎(chǔ)上再對真實(shí)的生物進(jìn)行認(rèn)知和掌握。當(dāng)然，課本上的知識也包括現(xiàn)代生物的科學(xué)技能，比如：生物的種類等

知識。

2.培養(yǎng)學(xué)生正確的生物科學(xué)觀念

在生物的學(xué)習(xí)和教學(xué)中，都要先確定正確的生物科學(xué)的理念，這樣才能對學(xué)到的知識學(xué)以致用，更好地應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中。一般都是在高中才開始接觸生物科學(xué)，所以高中的生物教學(xué)對學(xué)生的影響很重要，要促進(jìn)學(xué)生對生物科學(xué)的積極性，保證他們在快樂的環(huán)境中學(xué)習(xí)到更多的知識，利用有限的課堂時(shí)間讓學(xué)生學(xué)到無限的知識。剛開始的時(shí)候?qū)W生肯定會對其有很大的好奇心，所以，要根據(jù)他們所好奇的東西進(jìn)行激發(fā)引導(dǎo)，這樣對于教學(xué)就會有很好的效果，從而為生物科學(xué)的事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

3.認(rèn)識到生物科學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的作用

現(xiàn)在高中的學(xué)生認(rèn)為在學(xué)校學(xué)到的知識只是來應(yīng)付考試，但并非如此，如果在學(xué)習(xí)中能找到自己所感興趣的關(guān)注點(diǎn)就會在生活中也有所應(yīng)用。當(dāng)代的生活中很多地方都會應(yīng)用到生物科學(xué)的知識，如果只是學(xué)理論知識，而不應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，就失去了學(xué)習(xí)的意義。所以要提高學(xué)生對生物科學(xué)的認(rèn)識，保證他們能在生活中運(yùn)用生物科學(xué)。

二、如何提升學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)

1.提升教師的整體素質(zhì)

現(xiàn)在很多學(xué)校都提倡“翻轉(zhuǎn)課堂”，就是以學(xué)生為中心來進(jìn)行教學(xué)工作，但是這并不代表就不需要老師，老師在這種教學(xué)中也起很大的作用。生物的教學(xué)任務(wù)雖然不如數(shù)學(xué)、語文等學(xué)科的任務(wù)大，但是生物科學(xué)對學(xué)生的生活有很大的幫助，所以要加強(qiáng)生物老師的能力，不能讓那些生物教師覺得學(xué)校不重視生物，那么他們就會出現(xiàn)消極怠工的心理，從而使學(xué)生對生物也沒有興趣。所以，要想提升學(xué)生對生物科學(xué)的素養(yǎng)，首先要做的就是加強(qiáng)對老師方面的投資，聘請更加專業(yè)的生物老師進(jìn)行教學(xué)工作。

2.充分培養(yǎng)學(xué)生的興趣

在高中教學(xué)中，大部分學(xué)生會覺得學(xué)習(xí)是枯燥無味的，但是生物中的樂趣是很多的，這就需要老師對教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過各種方式提高學(xué)生的積極性。如果一個(gè)學(xué)生對這個(gè)學(xué)科感興趣就會很容易學(xué)到很多知識，在快樂的環(huán)境中得到的知識是最多的。學(xué)校也應(yīng)該開展一些關(guān)于生物的實(shí)踐活動，例如：組織學(xué)生去大自然對生物進(jìn)行探索，然后通過實(shí)際的觀察，得到更多的認(rèn)識，讓學(xué)生更加主動地去尋找知識的來源，逐漸去探索生物科學(xué)的奧秘。

3.注重課堂生物素養(yǎng)的培養(yǎng)

課堂是學(xué)生最佳的學(xué)習(xí)時(shí)間，所以要把握好上課的時(shí)間，讓學(xué)生學(xué)到更多的知識。課后的作業(yè)也是不可避免的，但是不要過量，因?yàn)閷W(xué)生還有別的學(xué)科，如果僅這一科就有很多作業(yè)的話，就會使學(xué)生出現(xiàn)煩躁的心理，同時(shí)影響上課的情緒。要利用課堂上有限的時(shí)間，給學(xué)生傳授無限的知識和技能，還要引導(dǎo)學(xué)生的思維，使他們有更加開闊的視野。最重要的是在課堂上，教師要不斷地貫徹生物科學(xué)素養(yǎng)的問題，這樣就會使學(xué)生印象深刻，才能更好地提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。

三、注重生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

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關(guān)鍵詞：高中；生物；培養(yǎng)

古人云：“三歲帶著老來像。”科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)更應(yīng)該從小抓起，尤其是高中教育中，就物理學(xué)科而言，它不僅是對初中物理知識的深化，更主要的是對學(xué)生發(fā)展方向的引導(dǎo)，是對基本物理思維、基本科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，所以如何在高中物理教學(xué)中有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就顯得尤為重要。

而現(xiàn)實(shí)中，由于高考的壓力，很多教師擔(dān)心強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究會影響學(xué)生掌握物理知識，片面強(qiáng)調(diào)“以知識的傳授”為中心，通過大量的習(xí)題訓(xùn)練甚至是背實(shí)驗(yàn)以達(dá)到提高成績的目的，忽略了對學(xué)生一定的認(rèn)識論、方法論的指導(dǎo)，不注重學(xué)生學(xué)科能力、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。這樣勢必導(dǎo)致學(xué)生即使原來有的求實(shí)精神也逐漸喪失，科學(xué)創(chuàng)新能力殆盡。物理課不應(yīng)當(dāng)是聽課、記筆記、做實(shí)驗(yàn)、做習(xí)題的結(jié)合，而應(yīng)當(dāng)是在教師的指導(dǎo)和幫助下不斷探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系的過程，讓學(xué)生在探究中學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考、學(xué)會創(chuàng)新，這樣同時(shí)也會實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究與知識建構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，齊頭并進(jìn)。如在“多普勒效應(yīng)”的教學(xué)中，教師大體可通過以下4個(gè)環(huán)節(jié)來組織教學(xué)：

1.拋出問題。教師可先通過放錄像，火車在進(jìn)站和出站時(shí)拉響汽笛的過程，注意提醒學(xué)生聽進(jìn)站和出站汽笛聲的區(qū)別。

2.知識鋪墊，循序漸進(jìn)。教師可以以質(zhì)疑的方式提出音調(diào)和音響的區(qū)別。

3.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分類實(shí)驗(yàn)探究。即對現(xiàn)象進(jìn)一步模型化，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究原因和規(guī)律，教師不要代勞，盡可能讓學(xué)生自主分析，也可把學(xué)生分組，以小組討論的形式進(jìn)行，以降低難度，同時(shí)也能培養(yǎng)他們的合作意識。

4.學(xué)生歸納總結(jié)規(guī)律。需要強(qiáng)調(diào)的是在教學(xué)中讓學(xué)生充分展示各種想法，哪怕想法是不正確的，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生利用已有的知識和經(jīng)驗(yàn)解釋新現(xiàn)實(shí)的意識和建構(gòu)新知識的強(qiáng)烈動機(jī)。

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一、對“假說―演繹法”的基本認(rèn)識

在人類的發(fā)展史中，許多科學(xué)的結(jié)論都是運(yùn)用“假說―演繹法”發(fā)現(xiàn)的。例如：牛頓創(chuàng)立光的顏色理論過程、凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、愛因斯坦相對論的提出和驗(yàn)證過程，這些無不體現(xiàn)“假說―演繹法”在科學(xué)研究中的重要性。

假說是人們以一定的經(jīng)驗(yàn)材料和已知的科學(xué)事實(shí)為依據(jù)，以已有的科學(xué)推論和技術(shù)為指導(dǎo)，對未知的自然現(xiàn)象或事物產(chǎn)生的原因而作出的推測性解釋。

演繹是由前提必然得出結(jié)論的推理，或是從一些假設(shè)的命題出發(fā)，運(yùn)用邏輯規(guī)則，導(dǎo)出另一命題的過程。也就是從普遍性的理論知識出發(fā)，認(rèn)識個(gè)別的、特殊的現(xiàn)象的一種邏輯推理方法。

所謂“假說―演繹法”，是指在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出針對性問題后，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评硖岢鼋忉寙栴}的假說，根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理，最后通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理得到預(yù)期的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致，則假說成立；反之，假說不成立。

“假說―演繹法”的一般步驟為：發(fā)現(xiàn)問題提出假說演繹推理預(yù)期結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否吻合得出結(jié)論。

二、高中生物課本中“假說―演繹法”典型課例

在《遺傳與進(jìn)化》模塊中，關(guān)于“假說―演繹法”的相關(guān)素材較多，這些內(nèi)容主要集中于模塊二的第1到第4章，如基因與染色體關(guān)系的探究歷程，DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制方式及中心法則的提出與證實(shí)，遺傳密碼的破譯。“假說―演繹法”的最典型教學(xué)素材，莫過于孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)中豌豆的一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)。下面以此為例，談?wù)勅绾芜\(yùn)用“假說―演繹法”提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.觀察實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題。

以孟德爾一對相對性狀高莖和矮莖為研究對象，展示孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)過程圖，由學(xué)生依圖講解實(shí)驗(yàn)操作流程。在此過程中，學(xué)生時(shí)不時(shí)地會用到生物學(xué)的一些基本術(shù)語，如雜交中的正交、反交，生物學(xué)基本概念，如自交，以及豌豆雌雄同花植物如何進(jìn)行異花授粉。這些實(shí)驗(yàn)操作表述，無形中激發(fā)了學(xué)生的好奇心，有利于培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力和理解能力。在教師的引導(dǎo)思考下，學(xué)生會對該圖解提出各種各樣的疑問，如“為什么親本無論正交還是反交，后代都表現(xiàn)為高莖呢？矮莖性狀就消失沒有了嗎？”“為什么子二代中又出現(xiàn)了矮莖？”這些問題的提出，有利于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，給予學(xué)生發(fā)散思維、啟用已有知識的空間，有利于學(xué)生理解孟德爾的科學(xué)研究方法。

在學(xué)生的質(zhì)疑聲中，教師提醒學(xué)生，不能停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述上，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理是否會有新的發(fā)現(xiàn)？在老師的啟發(fā)下，學(xué)生嘗試分析子二代中高莖787株，矮莖277株，兩者的數(shù)據(jù)比值為2.84倍，單獨(dú)看該數(shù)據(jù)沒什么特別之處，當(dāng)我們把豌豆的其他6對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一起投影時(shí)，原本沉寂的學(xué)生一下子豁然開朗，課堂氣氛活躍起來，子二代的性狀分離比都約為3∶1，這一結(jié)果引發(fā)了學(xué)生新的疑問，為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？該如何解釋呢？

在以上引領(lǐng)學(xué)生觀察并分析孟德爾一對豌豆雜交的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題到最后提出問題，離不開數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的科學(xué)方法和堅(jiān)持不懈地追求科學(xué)真諦的執(zhí)著精神。

2.根據(jù)問題，作出假說。

圍繞發(fā)現(xiàn)的問題，給一定時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行討論，提出各種可能的假說，在教師的引導(dǎo)下，保留部分較合理的假說，其中具有代表性的黑板上加以保留，如“生物的性狀是由基因決定的，顯性性狀由顯性基因控制（用大寫的字母表示，如D），隱性性狀由隱性基因控制（用小寫的字母表示，如d）”。當(dāng)學(xué)生用自己的假說解釋豌豆高莖和矮莖的雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，會面臨新的難題，如個(gè)體的基因型該如何表示，其產(chǎn)生的配子中的基因又該如何表示等一系列的問題。在這些新的問題串中，要求學(xué)生不斷提出新的假說，才能解釋這對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象。在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生對假設(shè)進(jìn)行了必要的補(bǔ)充：“豌豆體細(xì)胞中的基因是成對存在的，因此純合的高莖表示為DD，純合的矮莖表示為dd。”“在形成配子時(shí)，成對的基因又是彼此分開的，故配子所含的基因要么是D，要么是d。”“在受精時(shí)，雌雄配了結(jié)合又是隨機(jī)的，D的雄配子可以與D的雌配子相結(jié)合，也可也d的雌配子相結(jié)合。”在這些增設(shè)的假說基礎(chǔ)上，就能完整地解釋孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。

提出假說這一環(huán)節(jié)，要求學(xué)生有足夠的睿智，敢于大膽猜想、質(zhì)疑，敢于沖破傳統(tǒng)觀念，敢于創(chuàng)新，這與培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)息息相關(guān)。當(dāng)學(xué)生用提出的假說圓滿地解釋豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生會異常興奮，由此而倍感喜悅。

3.演繹推理，求證假說。

在學(xué)生享受成功的快樂時(shí)，老師不忘提出新的問題：“雖然假說很完美，但作為一條科學(xué)結(jié)論，還為時(shí)太早，如何才能證明你的假說是對的呢？”在當(dāng)今生物科技發(fā)達(dá)的年代，學(xué)生首先想到的是能否用現(xiàn)代儀器設(shè)置（如顯微鏡）直接觀察染色體，甚至其上的基因，只要能看到體細(xì)胞中基因成對存在和配子中基因成單存在，就能直接證實(shí)假說的成立。這種邏輯思維未嘗不可，這就是《遺傳與進(jìn)化》模塊為什么要將“基因和染色體的關(guān)系”章節(jié)放在“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”章節(jié)后面的真正意圖，目的是排除學(xué)生用現(xiàn)代科技手段，包括分子生物學(xué)的手段直接定位基因的位置所在。更何況，基因在顯微鏡下是無法直接區(qū)分出來的，這給直接證明帶來了困難。這時(shí)，就得借助于邏輯推斷的力量，利用“假說―演繹”等邏輯推斷的思路間接證明可觀察的現(xiàn)象，最終將假設(shè)肯定化。因此，“假說―演繹法”不愧為間接證明的好辦法。

演繹推理假說的成立，要抓住問題的核心和假說的要點(diǎn)，在老師參與學(xué)生討論、引導(dǎo)學(xué)生拓展思維空間的同時(shí)，不忘提醒學(xué)生：“能否用該假說來推測其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果實(shí)際操作結(jié)果與你的預(yù)測完全吻合，則說明我們的假說成立，反之則不成立。”學(xué)生在教師的啟發(fā)下，開始進(jìn)入新一輪的探究，尋求支撐假說的實(shí)驗(yàn)方案，嘗試各種豌豆最佳的類型，如DD與DD自交方案、dd與dd自交方案、Dd與Dd自交方案、DD與dd雜交方案、Dd與dd測交方案。在學(xué)生激烈討論的同時(shí)，教師要隨時(shí)把問題聚集在證明假說的核心上，孟德爾演繹推理的要點(diǎn)，其實(shí)就是要證明子一代的基因型是否為Dd，本質(zhì)就是測交，所有純合子的自交，后代都是純合子，豌豆在自然界中自身的現(xiàn)象，無法證明假說的合理；而雜合子（Dd）的自交，本身就是假說產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，不能用自身產(chǎn)生的推斷證明自身的對錯(cuò)。因此，對最佳的實(shí)驗(yàn)方案（測交方案）進(jìn)行演繹推理：子一代的基因型如果為Dd，則產(chǎn)生的配子D和d的比為1：1，dd產(chǎn)生的配子就一種d，雌雄配結(jié)合又是隨機(jī)結(jié)合的，因此產(chǎn)生的后代性狀分離比為1高：1矮。如果推理成立，則實(shí)際操作結(jié)果與推理相吻合。

4.操作實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。

限于時(shí)間，課堂教學(xué)無法直接進(jìn)行豌豆的種植實(shí)驗(yàn)，我們展示了孟德爾的測交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)得到64株后代中，有30株為高莖，34株為矮莖，兩者的性狀分離比接近于1 ∶ 1。因此，結(jié)果與預(yù)測完全符合，從而驗(yàn)證了假說的成立，最終得出了結(jié)論。

通過一對相對性狀的研究學(xué)習(xí)，學(xué)生深刻領(lǐng)會到孟德爾超乎常人的思維方式和獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理方法。即使我們提出的假說不是那么完整，即使提到孟德爾提到的一項(xiàng)，我們都會感到無比欣慰，因?yàn)槊系聽柕某晒κ撬?年鍥而不舍追求的結(jié)果，我們只用了幾節(jié)課的時(shí)間，就領(lǐng)會到了“假說―演繹法”的精髓。它的真正好處在于促進(jìn)了學(xué)生感悟創(chuàng)新科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)了學(xué)生探究生物科學(xué)的能力，激勵(lì)了學(xué)生勇于探索、熱愛科學(xué)、大膽創(chuàng)新、鍥而不舍的精神。