利用生物課堂培養學生科學素養

摘 要： 生物課程改革是轉變學生學習生物課程方式的一個突破點。高中生物教學必須寓新課程理念于課堂教學之中，開發學生的思考潛能，提高學生的探究思維能力；提高學生的創造能力，培養學生良好的思維品質；科學運用類比方法，幫助理解知識要點。教師要充分利用生物課堂有效培養學生的生物科學素養、創新精神和創新能力，真正彰顯新課程理念。

關鍵詞： 生物課堂 培養 科學素養

培養學生的創新精神和創新能力是教育改革的一個熱點問題。教學研究表明，探究性學習是一種積極自主的學習過程，倡導學生主動參與、探究發現、交流合作，注重學生的經驗與學習，讓學生感受、理解知識產生和發展的過程。研究性學習作為一種能夠有效培養學生科學素養的教學方法，而成為生物課程改革中轉變學生學習方式的一個突破點。《高中生物新課程標準》指出：高中生物課程要讓學生初步學會生物科學探究的一般方法，具備較強的生物學基本操作技能、收集和處理信息的能力、觀察能力、實驗能力、思維能力和解決實際問題的能力。

一、發掘獨立思考能力，提高學生探究思維

“學起于思，思源于疑”。心理學認為：思最容易引起定向探究反射。宋代張陸說：“為學患無疑.疑則有進。”學生強烈的釋疑解惑的欲望是他們積極思考的潛在動力，由存在疑問到解釋疑問的過程，其實就是學生認真思考、深入探究、綜合分析、嚴謹推理，運用已有的知識獲得新知識的過程。這對開發學生的智力、潛能和培養學生的創造力起著重要作用，是教師的分析與講解無法替代的。我在教學高中必修模塊2第3章第1節“T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”的時候，就引導學生自己發現問題、提出問題。如實驗中包括兩個小實驗，我只給學生說明科學家當時的探究思路、欲解決的問題，以及選擇使用T2噬菌體的具體因素和相關的背景資料，例如，66歲的艾弗里的實驗不令人信服的原因是沒有把蛋白質和DNA分開單獨觀察其作用，只有在蛋白質分子中含有硫，而磷幾乎都存在于DNA分子中。我如此做的目的是為學生后面發現問題做好鋪墊。然后，要求學生認真觀察這個實驗，并且暗示他們這個實驗里存在的問題。誰能把它找出來，可以討論，稍后學生提出這幾個方面的問題：一是首個實驗離心分離后沉淀物的放射性為何很低，而非沒有？二是其后的實驗離心分離后上清液的放射性為何很低，而非沒有？三是為何首個實驗得到的沉淀物（DNA）全是藍色，而其后實驗得到的沉淀物（DNA）卻藍紅兼備？四是為何離心分離后T2噬菌體顆粒比較輕，而被感染的大腸桿菌卻比較重？看到學生能提出這么多有深度的問題，我大喜過望，因為這充分說明他們認真觀察、思考和分析了。接下來的任務就是引導學生釋疑。有人認為，教師釋疑時要力求講“全面、透徹、詳細”，使學生心知肚明。我認為這對學生學習是無益的。一位優秀的教師重要的是讓學生會學，讓學生自己去知識的海洋里遨游，所謂“涉淺水者見蝦，其頗深者見魚鱉，其尤深者觀蛟龍”。釋疑的過程要結合教學的雙方實際，而且要充分考慮學生的最近發展區，長期堅持以興趣激發疑問，再巧妙地解釋疑問的教學方式和訓練，一定會強化和提高學生的探究思維能力。

二、挖掘潛在創造能力，培養學生良好品質

拓展高中學生的創造力需要學生進行創造性的學習，我認為探索就是一種很好的創造性學習。探究的真正目的不僅僅在于使學生掌握生物學知識，還在于讓學生學會和掌握科學探究的方法，讓他們漸漸形成良好的探究態度、探究方法和思維品質。

例如在講高中必修模塊2第6章第2節《基因工程及其應用》這一部分知識時，教師如果純粹地按照教材講述基因工程的原理和操作步驟，學生的理解和記憶必定是很表淺的，即使記住，也只是“囫圇吞棗”。為了使學生認識與理解基因工程技術，我這樣設計處理：（1）首先重溫雜交育種和誘變育種的方法與過程。傳統育種方法一般只能在同種生物中進行，而難以將一種生物的優良性狀移植到另一種生物上。有何方法能夠實現不同種生物之間的基因交流，打破遠緣雜交的不親和性，定向改造生物性狀呢？一連串的問題讓學生思考、討論，有的學生想出了“植物嫁接”。（2）嫁接后植物生長的果實和接穗親本的性狀完全是一樣的，然而假如只要物種的某個優點，而非全部的時候又怎么辦？這樣的問題讓學生討論，他們想出諸如基因雜交、基因嫁接、基因剪接、基因轉移等方法。學生想到這些，我的教學目的也就達到了。因為這表明學生已領悟到科學家們當時為什么要創造基因工程這個技術和他們想解決什么問題。在此基礎上，我再要求學生進行假設、設計，怎樣完成這個基因的“嫁接”技術。他們即使講述得不是很完美，但也會想出很多方法。當學生急切地想知道正確答案的時候，我再讓他們認真閱讀課本上的基因工程操作基本步驟示意圖，并且與學生共同總結基因工程操作的“四部曲”：剪（剪取目的基因）一拼（目的基因與運載體結合）一導（目的基因導入受體細胞）一檢（目的基因和蛋白質的檢測），這時學生的記憶會更深刻。我認為這樣處理不但能使學生更好地掌握知識，而且能培養他們大膽假設和創新的科學精神。

三、化抽象為具體形象，輔助理解科學知識

許多的知識點都很抽象，很多的生理過程無法用肉眼觀察，這是高中生物的一個特點，學生因此無法形成具體直觀的經驗。所以對于很多抽象的知識教師要將其轉化成形象的或與學生生活貼近的知識進行講解，這就需要運用類比方式幫助學生理解知識。

例如：我在教學高中模塊一第四章第3節《物質跨膜運輸的方式》中“主動運輸”的知識點時，就利用一個學生很常見的事例進行類比：當我們來到河邊要到對岸時，需要船工用船渡過對岸的情境。其中，河相當于膜，船相當于載體，我們必須付錢相當于能量。這樣一類比，學生對主動運輸的過程及特點就有了看得見、摸得著的感覺，然后進一步分析主動運輸需要載體、需要消耗能量和逆濃度梯度的跨膜運輸方式。我在平時的教學中經常用到類比這種教學方法，效果非常好。學生從中掌握了當遇到抽象知識時運用類比幫助理解的辦法。

總之，充分利用生物課堂，有效培養學生的生物科學素養，培養具有創新精神和創新能力的學生，是新課程背景下高中生物教師必須深入研究和解決好的一個重要問題。