中長期觀察實踐實驗對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的作用探究

山東省臨沂市蒙陰縣育秀中學 肖 娜

提升公民的生物科學素養(yǎng)勢在必行。首先，公民的科學素養(yǎng)水平?jīng)Q定了他們對自然科學、社會政務、實時動態(tài)的看法和意見。比如：近年來，臨沂市密切關(guān)注生態(tài)學，嚴格治理大氣污染，關(guān)閉了有一定污染的工廠。大部分民眾拍手叫好，一致認為走可持續(xù)發(fā)展道路比先污染后治理更有利于社會的長久發(fā)展。但也有少數(shù)民眾持反對態(tài)度，認為關(guān)停部分工廠會影響政府稅收，這就是生物科學素養(yǎng)欠缺的表現(xiàn)。如果人人明白環(huán)保的重要性，就不會對政府決策有所懷疑。其次，公民提升生物科學素養(yǎng)，有助于分清是非，抵御謠言。例如：前段時間流行的巨大搶鹽風波，就是部分民眾謬信“吃碘鹽能預防核輻射”。張悟本神話“吃綠豆能防治百病”、世界末日即將來臨等，都證明了公眾缺乏基本的科學素養(yǎng)，才導致盲目相信、跟風，而媒體也跟著報道、炒作，都沒有意識到其中顯而易見的科學謬誤。

針對目前社會上存在的這些問題，我國加快了提高公民科學素養(yǎng)的進程。新課程標準就提出，要全面提升學生的科學素養(yǎng)。而密切觀察實驗和實際動手實踐實驗，有利于加深學生對實驗的理解和掌握，進而提升科學素養(yǎng)。因此，我將從中長期觀察實踐實驗的角度，進一步研究如何提升學生的科學素養(yǎng)。

一、探究意義

本次探究的核心內(nèi)容是通過中長期觀察實踐實驗來提升學生的科學素養(yǎng)。實驗是指對已經(jīng)認定的科學定理或科學結(jié)果進行的驗證性活動。那什么是科學素養(yǎng)呢？科學素養(yǎng)包括三個方面的內(nèi)容，即科學知識、科學方法以及科學技術(shù)對個人生活和實踐的影響。那擁有科學素養(yǎng)有什么意義呢？我認為，能夠于生活中發(fā)現(xiàn)問題、判斷問題并解決問題，理解科學術(shù)語，解釋科學現(xiàn)象等。意義深遠，可以指導每個公民的生活和工作。

實驗操作的過程是學生驗證自己架設的過程，也是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑。結(jié)合布魯姆教學目標分類標準，生物學的課程教學目標可以概括為以下三個方面：知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀。知識與技能是基礎，是對學生最基本的要求；過程與方法是重點，我們的教育不再是“填鴨式”教育，而是注重方式方法的總結(jié)和提煉；情感態(tài)度與價值觀是高層次的培養(yǎng)目標，這是科學素養(yǎng)的靈魂。

二、探究的理論依據(jù)

我國教育部于2001 年頒布了《全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）》（下面簡稱《課程標準》）。《課程標準》中明確了義務教育階段的生物課程是國家統(tǒng)一規(guī)定的、以提高學生的生物科學素養(yǎng)為主要目的的必修課程。《課程標準》提出，生物課程是科學教育的重要領域之一。學好生物對于培養(yǎng)科技人才具有深遠的意義。《課程標準》明確了要面向全體學生，提高學生的生物科學素養(yǎng)。前面一直在提生物科學素養(yǎng)，那什么是生物科學素養(yǎng)呢？生物科學素養(yǎng)是指參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學概念與科學探究能力，包括理解科學、技術(shù)與社會的關(guān)系，理解科學的本質(zhì)以及形成科學的態(tài)度和價值觀。生物科學素養(yǎng)的提出，意味著我國的生物教學不再是以往的“填鴨式”教育，而是注重方式方法的引導和培養(yǎng)。

一直以來，一線初中生物教師非常注重生物實驗教學，凡是課內(nèi)課外有能力有條件做的，肯定讓學生親自動手去做。教師可以演示的實驗，也會盡量演示一下。針對如何做好實驗，也有很多人進行長久而細致的研究。但是，對通過生物實驗提高學生科學素養(yǎng)方面的研究較少，更缺少在實踐中的檢驗。在此基礎上，我確定本課題的研究內(nèi)容為中長期觀察實踐實驗對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的作用研究。

三、現(xiàn)實依據(jù)

1.我校是一所現(xiàn)代化的縣直中學，共有三個年級，32 個班級，1600 名左右的學生，百名教師，教師的年齡層次較廣，平行班至少在8 個以上，便于實驗對比。

2.目前，學校教改風氣濃厚，教師教學熱情高漲。

3.從事教研的教師長期在教學第一線工作，有豐富的教育教學經(jīng)驗和較高的研究水平。

四、研究結(jié)果與分析

我把初中生物實驗分為四類，并進行了詳細探究。

1.對學生如何掌握科學知識的實驗研究

利用生物知識進行設計，如為家長設計一份午餐食譜。為充分調(diào)動學生的積極性，讓學生學以致用，學習理論知識之后自己設計午餐食譜，利用投影儀展示，取得良好的教學效果。

2.培養(yǎng)學生掌握科學技能與科學方法的實驗研究

（1）采用觀察法的實驗教學，如觀察人的口腔上皮細胞。為切實在實驗教學中提升學生的科學素養(yǎng)、動手能力，我在教學設計中注重對學生探究思路的培養(yǎng)，例如本來直接出示的實驗器具，為鍛煉學生的實際動手能力和邏輯思維能力，讓學生自己探討實驗材具，效果顯著。

（2）采用調(diào)查法的實驗教學，如調(diào)查校園、公園或農(nóng)田的生物種類。真正帶領學生到校園中實地參觀考察，并做好記錄。

（3）采用模擬法的實驗教學。如模擬實驗精子與卵細胞隨機結(jié)合，利用黑棋子和白棋子來代替含y 染色體的精子和含x 染色體的精子、卵細胞，受精過程清晰明了，很好地詮釋了“生男生女機會均等”這一抽象過程。

（4）采用數(shù)學計算的實驗教學，如測定種子的發(fā)芽率。生物屬于文理交叉的學科，其中不乏其他學科涉及的知識點，相互融會貫通是重點。

3.培養(yǎng)學生第三個教學目標“情感態(tài)度與價值觀”的研究

生物科學史是培養(yǎng)科學精神的良好素材，如孟德爾豌豆雜交實驗。因此，在八年級下冊學習“基因的顯性和隱性”時，對孟德爾及其實驗做了細致的探究，以此來使學生認識到科學的魅力和科學研究并不是一蹴而就、一帆風順的。

4.培養(yǎng)學生運用生物知識解決問題、培養(yǎng)科學思維的研究

（1）單一變量、設置對照組的實驗教學；（2）運用假說—演繹法的實驗教學，如孟德爾豌豆雜交實驗；（3）探究實驗的教學，如測定某種食物中的能量。

在這個實驗中，種子燃燒釋放的能量不能直接測量，而是利用升高的水溫來間接計算出來。因此，實驗過程中就會出現(xiàn)部分誤差。在實驗中就要設計環(huán)節(jié)，探究實驗值和理論值存在一定差異的原因。

5.開發(fā)以學校為契機的校本課程

建立生物興趣小組，在實驗中鍛煉動手能力，嘗試制作生物模型，有利于學生在實際動手制作中更加深刻地理解基礎知識，并提高學科理論學習的興趣。

五、相關(guān)反思

1.培養(yǎng)學生動手實驗的興趣有助于提高學習質(zhì)量。如何進一步調(diào)動學生學習的積極性，提高課上學生的參與度是需要持續(xù)研究的課題。

2.教師要嚴愛兼施、嚴中有愛、先愛后嚴，才能讓學生既愛又怕，既保證了課堂秩序的平穩(wěn)，又可以讓學生愿意學，將“要我學”變成“我要學”。

3.今后要針對地區(qū)特色，廣泛開發(fā)校本課程、地區(qū)課程，如利用當?shù)靥厣疤烊谎醢擅缮健碧骄縿又参锓N類或生命活動、光合作用、呼吸作用；利用“蜜桃之鄉(xiāng)蒙陰”來探究桃子開花結(jié)果的過程。

4.基層學校的實驗設施、試驗場地不夠完善，巧婦難為無米之炊，給一線教師增加了困難；部分教師的教育理念存在滯后性，需進一步更新和提升。

關(guān)于“中長期觀察實踐實驗對培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)的作用研究”，我們已經(jīng)取得一定的成績，但還存在很大的研究空間。我們將繼續(xù)求真務實，積極創(chuàng)新，努力譜寫有關(guān)培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的新篇章。