新人教版高中生物教材中的科學方法
2011-12-31 00:00:00孟憲文
中學教學參考·理科版 2011年8期
《普通高中生物課程標準》的第一部分 “課程設計思路”中明確指出“要領悟觀察、實驗、比較、分析和綜合等的科學方法及其在科學研究過程中的應用……”。可見新課標把科學方法的教育列為提高高中生生命科學素養的重要組成部分。
一、科學方法的含義和分類
1.科學方法的含義
簡單地說，科學方法就是人們獲得科學認識所采用的規則和手段系統。是揭示客觀世界的性質和規律、獲得新知識和探索真理的工具。是人類在所有認識和實踐活動中所運用的全部正確方法。它是科學認識的成果和必要條件。
2.科學方法的分類科學方法一般可分為三個層次：(1) 專門科學方法，也稱單學科研究方法，如同位素標記法。(2) 一般科學研究方法，也稱多學科研究方法，如模型方法。(3) 全學科研究方法，也稱哲學認識方法，是具有最普遍方法論意義的哲學方法，如假說—演繹法。
二、新人教版高中生物教材中出現的科學方法
新人教版高中生物教材比較重視科學方法的教育，除在教材編排中注意到科學方法的體現和滲透外，編者在教材正文中專門設計了欄目對科學方法做了簡要的介紹，三冊（必修）一共出現14處，現列舉如下：
注：7、8雖然沒有明確指出方法，其實是運用系統論的方法來分析研究生物學問題，暫歸為一般科學方法。
三、科學方法在生物教學中的啟示
第一，優化教學策略，滲透科學方法。傳統教學過于注重知識傳授，忽視了科學
方法的滲透，新課程理念下的生物課堂教學應該注重科學方法的教育。在教學理念和教學目標中滲透科學方法；在教學設計和教學活動中運用科學方法。例如：在“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”的教學中作如下設計：
［呈現實驗引起注意］一對相對性狀的雜交實驗：①純種高莖豌豆×純種矮莖豌豆→F1全是高莖，②F1自交得F2出現性狀分離，高莖∶矮莖=3∶1。
［觀察實驗提出問題］是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按3∶1分離，讓學生思考討論。
［分析問題提出假說］講解孟德爾作出的假說：（1）生物的性狀是由遺傳因子決定的；（2）體細胞中遺傳因子是成對存在的；（3）生物體在形成配子時成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中；（4）受精時雌雄配子的結合是隨機的。
［根據假說演繹推理］如果假說成立，讓 F1和隱性純合子交配(測交)，實驗結果會如何？引起學生思考討論并預測結論——后代有高莖和矮莖，且高莖：矮莖=1∶1。
［測交實驗檢驗結論］呈現測交實驗結果，讓學生信服孟德爾的假說是正確的。同時交代：如果實驗結果與預測結論不符，則說明假說是錯誤。
［歸納綜合得出規律］后人把孟德爾的假說歸納為分離定律。
整個教學活動的主線就是假說—演繹法，新課程理念下的課堂教學不僅要結合教學實際，明確科學方法的含義，而且在教學中滲透科學方法，讓學生在師生互動的活動中領悟科學方法的內涵，領悟科學方法在科學研究中的應用，養成用科學方法去分析解決問題的意識，提高學生生物科學素養。
第二，運用科學研究方法，促進學生思維發展。在學習能量流動特點時，師生討論完H.T.Odum對銀泉進行的生態系統營養級和能量流動情況的調查時，提出問題：“若本生態系統維持現在的能量輸入、輸出水平，則有機物的總量如何變化？為什么？”啟發學生利用系統學原理中的整體法使問題變得易于解決。如下圖，把生態系統的能量看成一個整體，在一段時間內其能量變化由能量的輸入和輸出的關系決定。能量的輸入為生產者的同化量，而能量的輸出為所有生物（含分解者）的呼吸消耗量。生態系統有機物的總量能量的變化量＝生產者的同化量-所有生物的呼吸消耗量。如果大于0則總量增加；等于0則總量不變；小于0則總量減小。
通過在教學過程中的適當處理，達到轉變角度，促進學生思維發展的目的。
在練習的突破中運用科學方法，可以使問題簡化，使學生在突破問題的成功中，激發學習興趣，形成良好的思維習慣，提高思維能力。
科學方法的滲透不僅體現在生物課堂教學和練習指導過程中，在生物實驗教學、生物興趣小組活動中也應該注重科學方法的滲透，使學生在實際應用中明白科學方法的含義，體驗科學方法的價值，更重要的是形成運用科學方法去解決在未來生活中所面臨問題的意識，從而落實課程標準中“學生能夠合理地將所學的科學知識和思維方法運用到社會及個人生活中”的理念。
(責任編輯 廖銀燕）
