生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

　　國家教育部頒發(fā)的《普通高中生物課程標準（實驗）》明確指出，生物課程的四大基本理念是：提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。“提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)”位居四大理念的靈魂和核心。生物學(xué)中的科學(xué)素養(yǎng)，指參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。對學(xué)生實施全面的生物科學(xué)素養(yǎng)任務(wù)十分艱巨，而這項任務(wù)主要由生物學(xué)課程教學(xué)來完成，生物教師就必須注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)策略，以此來更好地完成生物教學(xué)的根本任務(wù)。
　　一、通過整合教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
　　1.開發(fā)生物校本課程教學(xué)
　　開發(fā)生物校本課程教學(xué)，能拓展學(xué)生視野、廣泛取材，展示生物科學(xué)和日常生活、社會生產(chǎn)、環(huán)境、能源、資源、健康與安全等方面的聯(lián)系。如天津的邱莊子聯(lián)校所在地區(qū)為冬棗種植基地，在學(xué)習(xí)植物學(xué)相關(guān)內(nèi)容時開發(fā)以冬棗為主題的生物校本課程教學(xué)，以冬棗為載體，認識冬棗的形態(tài)與結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，聯(lián)系當(dāng)?shù)貙嶋H了解農(nóng)村生產(chǎn)勞動過程中蘊含的科學(xué)知識，進一步學(xué)習(xí)一些關(guān)于冬棗的栽培和管理的理論知識，并指導(dǎo)學(xué)生運用知識進行實踐勞動，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生解決問題的良好意識和克服困難的意志品質(zhì)。
　　2.開展生物科學(xué)發(fā)展史教育
　　一部生物科學(xué)發(fā)展史，也就是人類的奮斗史。生物學(xué)能迅速發(fā)展成為一門尖端科學(xué)，這是無數(shù)生物學(xué)者為之奮斗的結(jié)果。用科學(xué)家在創(chuàng)造偉大業(yè)績時所表現(xiàn)出來的偉大人格魅力來影響教育學(xué)生，從而使學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)精神乃至科學(xué)倫理方面的教育。如達爾文歷盡千辛萬苦，用23年時間完成了當(dāng)時學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》；“雜交水稻之父”袁隆平，把田間地頭當(dāng)作科研戰(zhàn)場，幾十年如一日，晴天一身汗，雨天一身泥，在水稻增產(chǎn)方面創(chuàng)造了奇跡。同時，一個科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程包含了科學(xué)家的思維、分析、假設(shè)、判斷、推理全過程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中注意科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，是怎樣實驗、怎樣思考、怎樣解決問題的，從而有利于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)思維和方法，理解科學(xué)過程和科學(xué)本質(zhì)。
　　3.加大現(xiàn)代生物學(xué)知識教育
　　向?qū)W生介紹國內(nèi)外最新相關(guān)現(xiàn)代生物知識及其運用，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的科技意識。如向?qū)W生介紹現(xiàn)代生物學(xué)研究的兩個方向性知識：宏觀上向生態(tài)學(xué)方面發(fā)展，微觀上向分子生物學(xué)發(fā)展；向?qū)W生介紹生物科學(xué)技術(shù)在生活、生產(chǎn)、社會發(fā)展中的具體應(yīng)用性知識，如植物組織培養(yǎng)、生物克隆、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物工程技術(shù)，并讓學(xué)生從正反兩方面分析這些生物科學(xué)知識會給人類社會帶來哪些影響，培養(yǎng)學(xué)生辯證地認識科學(xué)、合理應(yīng)用科學(xué)的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。
　　4.注重與其他學(xué)科的滲透
　　生物學(xué)是一門綜合性很強的學(xué)科，教學(xué)中涉及的很多問題都很難利用生物學(xué)單一學(xué)科知識進行解釋。這就應(yīng)依據(jù)教學(xué)需要、學(xué)生特點、當(dāng)?shù)貙嶋H進行選擇和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)科間的滲透，對學(xué)生進行最基本的科學(xué)精神和人文精神的培養(yǎng)。
　　例如，在進行基因工程教學(xué)時，根據(jù)基因工程是生物學(xué)與化學(xué)、物理學(xué)以及道德等多學(xué)科綜合的典范，可以把它歸納為綜合知識結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)（見下圖1）。這樣可以溝通生物、化學(xué)、物理和政治學(xué)科之間的橫向關(guān)系，從而使學(xué)生掌握合理的知識結(jié)構(gòu)，從而培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
　　二、開展研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
　　1.以生物“主題活動”培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
　　由于“主題”活動式教學(xué)以問題為媒介，在解決問題的過程中涉及到各種知識，這些知識的獲取、選擇、積累和應(yīng)用便是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的契機。以“收集并交流我國自然保護區(qū)的資料”這一“主題”為例，學(xué)生在進行研究活動之前，對學(xué)生進行生物與環(huán)境之間的關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備一定的知識基礎(chǔ)。在研究過程中需要進行資料的收集，學(xué)生將面臨如何排除其他因素的干擾、如何與他人合作交流的問題；資料收集完后，學(xué)生還將進行分析、歸納、概括資料以及如何運用學(xué)過的知識分析我國自然保護區(qū)的現(xiàn)狀。通過這一主題的活動，學(xué)生將切實體驗到科學(xué)研究的過程，學(xué)到科學(xué)研究的方法，得到能力的訓(xùn)練，提高科學(xué)素養(yǎng)。
　　2.加強研究性實驗教學(xué)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
　　目前，中學(xué)生物學(xué)實驗主要有驗證性實驗和應(yīng)用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定，實驗結(jié)果也被預(yù)先告知，學(xué)生只是機械地操作，無從感受獲取知識和應(yīng)用知識的快樂。因此，在實驗中應(yīng)以實驗活動為基礎(chǔ)，以改進、完善、設(shè)計實驗為切入點，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生積極的個性特征和科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生在實踐活動中掌握“發(fā)現(xiàn)問題→形成假設(shè)→設(shè)計實驗→歸納結(jié)論”的科學(xué)探究方法。科學(xué)探究的過程往往也是不斷完善實驗設(shè)計和不斷克服困難的過程。如高中生物實驗“證明ATP是生物的直接能源物質(zhì)”，教師可以提出能源物質(zhì)有哪些，能源物質(zhì)作用的直觀表現(xiàn)有哪些等問題，然后啟發(fā)學(xué)生思考如何選擇材料、試劑和用品，如何合理安排實驗步驟，并讓學(xué)生之間進行相互借鑒并修改、完善實驗方案。這種嘗試性的實驗設(shè)計是實驗教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過這一能力的培養(yǎng)，能充分調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性，能很好地進行思維創(chuàng)新和研究性學(xué)習(xí)能力的鍛煉。
　　三、利用信息技術(shù)與生物教學(xué)的整合培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
　　1.教學(xué)內(nèi)容的多媒體化
　　實驗證明:單靠聽覺，可獲知識的60%;單靠視覺，可獲知識的10%;而視聽并用，可達到86.3%以上;就保持3天左右的記憶率來看，單用聽覺是15%，單用視覺是40%，視聽覺并用是75%。在教學(xué)中，運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件，能夠克服傳統(tǒng)媒體在時間和空間上的限制，化靜為動。不但信息量大，圖像生動，音響逼真，并且能輕易地把大量冗長、枯燥的文字圖像化，使復(fù)雜的問題簡單化、動態(tài)化，能很好地解決知識的抽象性與學(xué)生認知的形象性之間的矛盾，大大提高教學(xué)的容量和教學(xué)效率，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔(dān)。
　　2.利用信息技術(shù)構(gòu)建虛擬實驗空間
　　信息技術(shù)為生物實驗提供了一項強大的功能——虛擬現(xiàn)實，它是由多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)結(jié)合而生成的一種交互式環(huán)境。在這個環(huán)境中，參與者可進行各種操作，并有親身經(jīng)歷的“真實”感覺，并且由于結(jié)果是自己總結(jié)和發(fā)現(xiàn)的而理解牢固、記憶深刻。如孟德爾的基因分離規(guī)律，這種實驗在自然界中是很難實現(xiàn)的。類似這樣對環(huán)境和條件有較高要求或是實驗周期很長的實驗，要在高中生物教學(xué)中完成是不可能也是不現(xiàn)實的，所以我們就要充分發(fā)揮計算機這種模擬優(yōu)勢，用計算機去模擬生物實驗，以此驗證結(jié)論。
　　互聯(lián)網(wǎng)是世界上最大的知識庫、資源庫，互聯(lián)網(wǎng)上有各種各樣的網(wǎng)絡(luò)學(xué)校的遠程教育課程，有生物學(xué)科教師的教學(xué)網(wǎng)站，有生物學(xué)科教育專家的個人網(wǎng)站，有生物學(xué)家和各類專家的個人主頁，有專業(yè)學(xué)術(shù)組織和機構(gòu)的專業(yè)網(wǎng)站，有各級政府的生物資源數(shù)據(jù)庫，有專業(yè)化的電子雜志。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)工具進行教學(xué)，學(xué)生不僅學(xué)會了利用網(wǎng)絡(luò)去學(xué)習(xí)書本上的知識，而且也能去查閱相關(guān)知識和了解國內(nèi)外最新生物學(xué)動態(tài)。在這一學(xué)習(xí)過程中，能很好地培養(yǎng)學(xué)生的信息工具的使用能力、獲取識別生物信息的能力、加工處理生物信息的能力以及傳遞生物信息的能力。
　　全面提高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是是全民素質(zhì)提高的一個重要途徑，也是國家基礎(chǔ)課程改革的一個重要而具體的目標。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)僅從學(xué)科知識教育中進行是不夠的，還需要我們社會、學(xué)校、家庭的共同努力、支持。
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　　（責(zé)任編輯王穎）