高中學生生物科學素養的培養

黃世東

摘 要： 本文結合當前素質教育的形勢和高中生物教學的特點，指出在生物教學中提高學生科學素養的必要性，并結合教研工作作了探索和嘗試。

關鍵詞： 新課程 科學素養 高中生物教學

在科學技術正日益深刻影響我們的生活的今天，一個人科學素養的高低絕不是無關緊要的，它影響到人的生活質量，甚至不斷影響和改變國民的價值觀和對許多問題的看法。科學素養教育已成為新世紀理科教育改革中極為關注的核心和焦點。高中生物教學應肩負起提高學生科學素養、促進學生全面發展的重任。

一、高中生物新課程的科學素養要求

科學素養的涵義是非常豐富的，它包括科學知識與科學技能，科學探究（過程、方法與能力），科學態度，情感與價值觀，科學技術與社會。我認為：“高中生物課程是把提高學生科學素養這一課程理念轉化為課程目標的三個維度，即知識、能力、情感態度和價值觀。”高中新教材與原教材對于學生科學素養要求存在差異，體現在教學大綱的課程目標與教材編制。

1.原教學大綱與課程標準的課程目標的差異。

新課程標準在知識方面將“概念”和“模型”列入基礎知識中，并要求學生知道生物科學和技術的主要發展方向、生物科學發展史上的重要事件，還提出了參與知識傳播的任務；將原來的“態度觀念”發展為“情感態度與價值觀”，增加了情感和價值觀方面的目標；能力方面，對生物學基本技能的要求更明確，對信息能力的要求更全面，提出了系統的科學探究能力的要求。

2.原教材（人教版）和新教材（人教版）編制的差異。

新課程教材以模塊方式呈現學習內容，而且模塊之間內容相對獨立。在以往的傳統教材中，就必修內容而言，是按元素、細胞、代謝、調節、遺傳變異、進化及生物與環境七塊內容編排。而在新教材中，分成了《分子與細胞》、《遺傳與進化》、《穩態與環境》三個模塊。雖然與老教材內容差不多一致，但其內容呈現的順序發生了變化。例如：在《分子與細胞》模塊中，對細胞膜——系統的邊界這一部分的知識，教材先在第三章中簡略介紹了細胞膜的成分和功能，而將細胞膜的結構劃分到了第四章，并將細胞膜的功能之一“控制物質的進出及實例”另立單獨的兩節。

二、高中新課程背景下學生生物科學素養的培養

生物課程改革的核心目標是全面發展學生的科學素養，這就要求教師在生物教學中著重培養學生的科學素養，使學生不但具有廣泛的科學知識，還掌握一定的科學方法，具有良好的科學素養。

1.用好新教材的欄目，培養學生生物科學素養。

新教材大量設置了“問題探討”“本節聚焦”“資料分析”“思考與討論”“實驗”“探究”“與生活的聯系”“知識鏈接”“科學前沿”“技能訓練”“模型建構”等小欄目。這些欄目是根據《生物課程標準》規定內容，結合高中學生思維水平及特點精心設置的，其目的是促使學生在更高水平上“改變學習方式”和“提高生物科學素養”。例如，在“實驗與探究”中鼓勵學生大膽猜想，對一個問題的結果作多種假設和預測。學生主動參與、親身實踐、獨立思考，在探究中學知識，養成探究的意識和精神，動手能力也有進一步提高。因此，教材欄目具有極大的使用價值，不可輕易否定。

但是，每一種教材不可能適應每個地區、每所學校、每一個學生的情況，教材欄目同樣如此。在教學中只有根據學校、教師、學生實際和教學情境超越教材欄目開展教學才是正確的選擇，即要根據教學實際對欄目本身或內容進行取舍、補充、替換。例如“資料分析”中的“人體的體溫調節和水鹽調節”、“分析細胞呼吸原理的應用”等內容應補充更翔實的內容及更多聯系生活的實例。教學中有時因為時間或環境限制，可對“調查當地農田生態系統中的能量流動情況”等內容做“忽略”或“替換”處理。

2.注重問題情境的創設，培養學生探究意識。

我國基礎教育課程改革將變革學習方式、倡導探究性學習放在了突出的地位，對“探究性學習”的研究成為了“課改”中的一個亮點。研究性學習是一種對知識的主動探求、發現和體驗，學會對信息獲取、分析、判斷和選擇，并重視解決問題的積極學習方式，在研究性學習中，學生的主體地位得到真正體現，積極主動學習代替了被動強迫學習，創造性思維得到培養、發展，探究能力進一步升華為創造能力。例如，在“生物膜的流動鑲嵌模型”的教學中，根據教材中的科學史實驗資料，教師設置了以下問題串：①根據你所學習的化學知識，物質具有相似相溶的特性。你能得出什么結論？②生物膜是由脂質組成的，這個結論的依據是對現象的推理分析還是對膜成分的提取和鑒定？③在推理分析得到結論之后還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？④為什么一開始不對生物膜直接進行提取、分離和鑒定呢？從該實驗你能得出什么結論？你認為組成細胞膜的化學分子還有什么？如果你是當時的科學家，當你做實驗時發現單分子的脂質展層面積是紅細胞表面積的兩倍時，大膽地展開你的想象力，你能作出什么假設？根據以前所學知識，你能找出該模型還有什么不足之處嗎？說一說你的理由。

3.加強實驗教學，提高學生的動手能力和創新意識。

生物學科是一門實驗科學，生物實驗是高中生物教學中的重要內容，也是生物學習的一種重要方法。在必修和選修模塊中，都不同程度地體現了對生物實驗的進一步要求。生物實驗教學能進一步提高學生的實驗素養，激發學生實驗探究的興趣；增強學生的創新意識；培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度；養成交流與合作的良好習慣；發展學生的實踐能力。因此，在高中生物教學中，應該重視學生實驗技能的提高，讓學生學會把實驗獲得的信息演繹、歸納成結論。同時要求學生充分尊重實驗事實，要求學生按照一定的程序規范操作，有目的、有計劃地觀察實驗現象，如實記錄實驗現象和數據，不弄虛作假、臆造事實。當實驗現象與自己所學理論不相吻合時，更要認真分析、尋找原因，大膽質疑，培養一絲不茍的求實態度。

例如，教材中只用蔗糖溶液作為外界溶液。當外界溶液的濃度大于植物細胞液濃度時，植物的細胞壁與原生質層分開，由于蔗糖本身是無色的，因此并不能直接證明間隙中充滿了蔗糖溶液，因此無法直接證明細胞壁的全透性，原生質層的選擇透過性。學生在實驗過程中，大膽嘗試用少量紅墨水與30%蔗糖的混合溶液作為外界溶液，實驗現象明顯，間隙中的顏色與液泡的顏色對比鮮明。在實驗中，原生質與細胞壁的間隙充滿了紅色溶液，而液泡中始終是無色的，也就說明了紅色液體能進入細胞壁但不能進入原生質層，這就直接證明了細胞壁的全透性，原生質層的選擇透過性相當于一層半透膜。

總之，生物教育是科學教育的重要組成部分，生物教師應認真落實新的課程標準，不斷在教學實踐中努力探索，積極實踐，培養學生的科學素養，為學生的終身學習打下良好基礎。