初中生物環(huán)保實驗中培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)

陸菊根

【摘 要】“提高學生生物科學素養(yǎng)”是當前生物新課程的基本理。本文就如何依托科技創(chuàng)新活動，在“酸雨與生物”的探究實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、動手操作能力、收集處理信息的能力、解決問題的能力、綜合應用能力、論文寫作能力以及學生良好的非智力品質等科學素養(yǎng)作一探討。

【關鍵詞】生物環(huán)保;探究實驗;科學素養(yǎng)

一、研究由來

朱正威先生說過“提高生物科學素養(yǎng)優(yōu)選探究”。生物學是一門實驗科學，因此開展探究性實驗有利于促進學生科學素養(yǎng)的提高。在課程標準中，強調“落實科學、技術、社會相互關系的教育”。環(huán)境問題是當今世界所關注的問題之一，其中我國二氧化硫排放量呈上升趨勢，蘇州的酸雨pH曾經為3.8，嚴重影響生態(tài)及人的健康。因此，結合蘇州的實際情況和我校學生的特點，筆者以酸雨對植物的影響為切入點，以科技創(chuàng)新活動為契機，指導學生開展研究性課題，對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)進行了探索。

二、科學設計研究方案，促進學生科學素養(yǎng)的提升

科技活動是中小學生物教學中不可缺少的一部分，在新課程中進行生物科技創(chuàng)新活動是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑。本人嘗試以學生發(fā)展為本，以科技教育為切入口和突破口，探索構建一種生物科技創(chuàng)新教育和課堂教學模式，重點在“創(chuàng)新發(fā)展”環(huán)節(jié)，加強STS教育和創(chuàng)新實踐教育活動。持景引入→指導選題→探究學習→現固拓展創(chuàng)新發(fā)展。

（一）情景引入，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

讓學生主動參與實驗的探究，不僅有助于學生觀察能力、動手能力、分析問題能力和解決問題能力的培養(yǎng)，而且還有助于學生嚴謹治學、實事求是的科學態(tài)度的樹立。教師首先是一個組織者，因此，營造良好的環(huán)境條件，為學生提供可用的資源，是學生能積極投身于科技活動的基本保證。如在組織學生開展“探究二氧化硫對植物的影響”實驗中，筆者首先自行對實驗裝置進行改進創(chuàng)新，并初步將驗證性實驗改為探究性實驗，這樣既讓自已能在指導學生開展活動中心中有數，又能給學生創(chuàng)設新情景，喚起學生的創(chuàng)新意識。學生也會沿著所創(chuàng)設的情景去思考、改變、分析實驗，在實驗探究創(chuàng)新改進中不斷啟發(fā)思維，找到課題。教師還應為學塵提供便利的條件，寬松的環(huán)境，開放實驗室，讓學生感受“科學家”的角色，以燃起學生創(chuàng)造之火花。

（二）指導選題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

生物學的研究課題實踐性較強，選題可從解決日常生活中的實際問題入手，結合生物學熱點問題，并以謀本知識為基礎，對課本知識的拓展和創(chuàng)新，使課題實施具可行性。在活動中實施STS教育也是新課程標準要求之一。學生在開展“探究SO2對植物的影響”實驗中得到啟發(fā)，結合當今全球大氣污染問題確定了研究的課題《探究酸雨對植物的影響》。通過在不斷的引導、探究、質疑、提出問題中確定了一系列的子課題，如探究SO2對植物外部形態(tài)的影響，學生不單探究SO2對植物葉的影響，還探究對不同器官如花、果實、種子萌發(fā)的影響，繼而探究SO2對植物內部結構的影響，再進一步探究SO2對植物生理的影響等等，這樣，有利于開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。

（三）指導設計實施方案，培養(yǎng)學生規(guī)范的生物學探究能力

在科技活動中，學生是主體，教師自始至終要貫穿主導地位。要對學生進行指導、啟導、誘導與疏導，扮演好“導演”角色。讓學生大膽創(chuàng)新，敢于標新立異，提出自已的新思想、新觀點、新思路、新設計，讓他們在科技活動中從做中學、從做中思、從思中發(fā)展。

確定了課題，指導學生如何作出假設驗證假設到得出結論。在實驗操作中如何確定自變量與因變量，設立對照組，確定單一變量，控制無關變量，注意在探究過程遵循科學性、隨機性和重復性原則。在這一系列的實施過程中，引導學生發(fā)現問題、提出問題，重視培養(yǎng)學生的問題意識，充分發(fā)掘他們的深層潛能和創(chuàng)造性，使學生成為活動的主人和探索者。

（四）歸納總結，撰寫論文，全面提高學生的科學素質

在開展探究實驗中，要注意收集、記錄、整理數據，并對結果進行科學的分析，得出結論。這有利于培養(yǎng)學生科學的思維、嚴謹的作風，也是從知識到能力上升的另一重要渠道。并且在從現象的觀察中從數據的分析中學生會提出更多的問題，然后啟發(fā)他們去思考，查閱相關資料來解決問題。教師還可因勢利導，讓學生的研究就像登山，將內容拓展，使研究更深入更寬廣。如學生在觀察SO2對葉肉細胞的影響中，提出問題“為什么葉綠素會遭受破壞呢”？因此，筆者引導他們去查閱大量的相關資料了解機制，這也激發(fā)他們的下一步的研究思路“探究SO2對葉綠素的影響”。撰寫論文，是科技活動中成果的總結，也是學生認為最難的事情。教師應向學生介紹科技論文寫作的方法、步驟及注意事項，讓學生了解科技活動論文一般包括：選題目的、方法、步驟、實施過程、結果分析、收獲和體會等幾方面。還應指導學生通過憐當的表達形式，如圖形、表格、曲線等對記錄的原始資料和數據進行整理，再啟發(fā)學生分析圖、表、曲線圖中各項指標之間的內在聯系，反復分析判斷提出規(guī)律性認識，得出正確結論。在表述的過程中要做到科學方法與內容的統(tǒng)一，內容與形式的統(tǒng)思想與表達的統(tǒng)一。

三、在實驗中培養(yǎng)學生良好的非智力品質，促進學生科學素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展

（一）幫助學生克服畏難情緒，做學生情感的支持者

學生開展活動中，總會遇到不少困難。雖然學生對環(huán)保課題很感興趣，卻擔心吸入二氧化硫有毒氣體。又如在應用到化學知識計算、稱量藥品，配制不同pH的H2O4溶液，學生一開始覺得無從入手，教師給予適當的指導，鼓勵學生大膽去動手，最終學生很快就利用跨學科的知識解決了生物實驗中的問題，克服了畏難情緒，也體會到“知識為我所用”的成功喜悅，增強自信心。在模擬酸雨對種子萌發(fā)的影響，因為工作比較煩瑣，開始學生沉不住氣想放棄，經過老師的鼓勵，列舉科學家的故事，最后堅持下來了，因此，決定成敗的重要條件就是堅強的意志力。

（二）理順關系，培養(yǎng)學生合作精神，促進和諧發(fā)展

生物科技活動是一種小組合作的實踐過程，要讓學生學會與人交往和團隊合作，在合作中懂得尊重和欣賞別人的勞動。筆者還嘗試發(fā)揮學生的傳、幫、帶作用。在課題研究中，讓初二學生和初一學生共同參加一個課題研究，開始他們各做各的，后來在老師的疏導下既進行了分工又建立了良好的合作伙伴關系。

四、在生物環(huán)保探究活動中取得的成效

（一）激發(fā)學生濃厚的探究興趣，學生愛學樂學

在生物環(huán)保探究科技教育的課堂教學中構建快樂教育模式，培養(yǎng)了學生愛科學用科學并樂于學習的精神。近年來，學生踴躍參加學校的科藝節(jié)，把身邊的科學與生活緊結合，走進科學的探究之路，學生樂在其中。選修生物社團的人數也逐年增多，參加探究活動的主干同學成績有較大進步。

（二）立足學生的發(fā)展，學生的科學素養(yǎng)得到全面提升

在開展“酸雨與生物”的探究實驗中，學生學會了探究實驗的方法和基本思路，經歷提出問題—構思假設―科學實驗—數據分析—得出結論的全過程，他們在尋根究底中鍛煉思維能力，在求異思維中培養(yǎng)創(chuàng)新思維，通過不斷進行分析、歸納和總結，為培養(yǎng)創(chuàng)造性思維奠定基礎。學生的創(chuàng)新思維能力、動于操作能力、收集處理信息的能力、解決問題的能力、綜合痖用能力、論文寫作能力和團結協(xié)作的能力等都有較大的提高，學生的科學素養(yǎng)得到全面提升。

五、反思

開展實驗和探究活動將成為實現教學目標的最基本、最根本、最有效的方法，將來的生物課將是教學環(huán)境下的自然環(huán)境、實驗環(huán)境、活動場所的有機結合。因此，怎樣結合本學科的特點，正確估計學生現在發(fā)展水平及其潛在的發(fā)展可能性，既對個別學生又要面向全體，讓探究實驗與科技活動結合得更緊，讓科技活動的內容作為校本課程的一部分，讓更多的學生主動參與，探究的思路更寬，探究的方式更廣泛，把生物、化學、物理、地理等學科聯系起來，把科技活動、綜合實踐與教學有機結合，讓學生更主動了解環(huán)境、關注社會、參與決策，是生物科技活動中的需要，也是當前新課程實施的需要。

【參考文獻】

[1]趙敏.初中生物教學中三管齊下滲透環(huán)保教育[J].中國教師，2018（S1）

[2]張志超，常曉軍.淺談初中生物課堂教學中學生環(huán)保意識的培養(yǎng)[J].中學生物教學，2017（08）

（江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)斜塘學校，江蘇 蘇州 215000）