融入生活情境的高中生物科學本質觀培養策略研究

一、高中生物教學中培養學生科學本質觀的意義

（一）有助于學生深入理解生物學科

生物學是一門研究生命現象和生命活動規律的自然科學，其知識體系龐大而復雜。通過培養科學本質觀，學生既能夠認識到生物學知識的系統性和邏輯性，從而更加深入地理解生物學的基本概念、原理和規律，還能理解生物學知識的生成和發展過程，學會以科學的視角看待生命現象，解決相關問題。

（二）有助于提升學生的科學素養

科學素養體現為個體在科學知識、科學方法、科學思維和科學精神等方面的綜合素質。通過培養科學本質觀，學生可以掌握科學研究的基本方法和技能，提升運用科學方法解決實際問題的能力；可以培養科學思維，學會用科學的思維方式分析和解決問題；可以激發科學精神，形成探索未知、追求真理的勇氣和毅力。

二、融入生活情境的高中生物科學本質觀培養策略

（一）家庭種植實驗：培養實證精神

實證精神是科學本質觀的核心之一，它要求學生在面對問題時，能夠基于事實和證據進行推理和判斷。家庭種植實驗為學生提供了實踐的平臺，學生需要親自動手操作，觀察和記錄植物的生長過程。在這個過程中，學生不僅可以學習生物學知識，還能通過實際操作驗證所學知識的正確性，樹立尊重事實、注重證據的實證精神。

以人教版高中生物學選擇性必修1的“環境因素參與調節植物的生命活動”為例。在布置任務階段，教師需要精心設計實驗方案，確保實驗的可操作性和可觀察性。首先，選擇適合家庭種植且生長周期適中的植物種子，如綠豆、黃豆等。這些種子易于獲取、生長迅速，便于學生觀察記錄。其次，教師應詳細講解實驗步驟和注意事項，包括種子的處理、土壤的選擇、種植容器的準備等。

在實驗過程中，教師需要引導學生進行細致觀察和記錄。例如，觀察植物在不同光照條件下的生長情況，學生可以通過調整窗簾的開合程度或使用臺燈等方式改變光照時間和強度，觀察和記錄植物的生長變化；探究水分對植物生長的影響，學生可以通過控制澆水量和頻率，觀察植物在不同水分條件下的生長狀態；研究肥料對植物生長的作用，通過施加不同種類和濃度的肥料，觀察植物的生長發育。實驗結束后，學生需要提交實驗報告和視頻成果。實驗報告應包括實驗目的、步驟、觀察記錄以及結論等部分。視頻成果可以展示實驗操作過程、植物的生長變化以及學生的心得體會。在這樣的家庭種植實驗中，學生既能鞏固生物學知識，還能培養實踐能力和實證精神[1]

（二）學校環保行動：滲透科學倫理

科學倫理作為科學本質觀的重要基石，在高中生物教學中不容忽視。教師應讓學生認識到，生物研究與應用必須遵循道德和倫理原則，這不僅是一種責任，更是一種使命。為此，教師可以組織學生參與學校環保行動，如垃圾分類、節能減排、校園綠化等，讓學生在實踐中切身感受生物知識與環境保護的緊密聯系。通過這些實踐活動，學生不僅能學習環保知識、提升環保意識，更能深刻體會生物技術應用應當服務于人類社會可持續發展的倫理要求，從而樹立正確的科學倫理觀念。

以人教版高中生物學選擇性必修2的“人類活動對生態環境的影響”為例，教師可以選取一些典型的污染事件、物種滅絕案例等，詳細分析其成因、發展過程和后果，以激發學生對科學倫理觀念的深入思考。隨后，教師可以組織實踐活動，引導學生將科學倫理觀念付諸實踐。比如，垃圾分類活動兼具實用性與教育意義，可作為實踐載體。在課堂教學環節，教師要詳細介紹垃圾分類知識，包括垃圾類別、分類標準和正確投放方法，同時結合課程內容，引導學生探討垃圾分類對環境保護的意義，使其明白垃圾分類在污染防控、資源節約和生態保護中的重要作用。在實踐環節中，教師可以在校園內設置垃圾分類收集點，配備標識與操作說明，并安排學生輪流擔任監督員，負責指導其他同學的垃圾投放行為，及時糾錯，確保垃圾分類工作有序進行[2]。活動后期，教師可以鼓勵學生進一步思考生物技術在垃圾處理中的應用，如利用微生物發酵技術處理廚余垃圾，或研發可降解生物材料替代傳統塑料等。通過此類綜合性環保實踐活動，學生能夠在理論與實踐的結合中深化科學倫理認知。

（三）生活現象探索：培育科學精神

生活現象探索的核心價值在于通過親身實踐培養科學精神。在這一過程中，科學本質觀得到了充分體現一學生需要從生活現象中提煉問題、提出假設，并設計實驗進行驗證。這一系列步驟無疑是對科學精神的錘煉，能讓學生深刻體會到生物學與生活息息相關。

以人教版高中生物學選擇性必修3的“傳統發酵技術的應用”為例。首先，教師可引導學生觀察家中制作酸奶或泡菜的過程，從中發現問題：“為什么酸奶的口感會隨時間推移而發生變化？泡菜的顏色為何會改變？”這些問題源于生活，能激發學生對生物發酵過程的好奇心和探究欲。

其次，提出假設是科學研究的關鍵步驟。教師應鼓勵學生基于觀察和理解提出合理假設。例如，假設酸奶口感與乳酸菌數量相關，或泡菜顏色變化與發酵過程中產生的色素有關。這些假設為學生后續實驗設計提供了方向。

最后，實驗驗證是科學精神的體現。在此環節，教師需指導學生設計嚴謹的實驗方案，包括材料選擇、步驟設計、數據收集與分析等。例如，學生可設計實驗觀察不同發酵時間下酸奶中乳酸菌數量的變化，或探究不同發酵條件對泡菜顏色的影響。通過親自動手驗證假設，學生能深化對生物發酵過程的理解。

總之，生活現象探索不僅能豐富高中生物教學的內容和形式，還能使學生在實踐中培養科學精神。

（四）生態農業案例：鍛煉系統性思維

系統性思維作為科學本質觀的重要體現，要求學生在分析和解決問題時具備整體視角。生態農業案例為培養這種思維提供了理想平臺。通過探究生態農業的原理與實踐，學生能夠認識到農業生產與環境保護、資源利用之間的關聯。通過分析生態農業各環節及其相互作用，學生能夠培養從全局出發、綜合考慮問題的系統性思維能力。

首先，教師應向學生介紹生態農業的基本原理。生態農業強調農業生產與環境保護、資源利用的協同發展。教師可帶領學生了解生態農業的核心理念和實踐方法，使學生構建對農業生態系統的整體認知。具體來說，可以講解如何利用生物多樣性提升土壤肥力、控制病蟲害，以及如何通過循環農業實現廢棄物資源化利用等。其次，教師可組織學生深入分析生態農業的子系統，包括作物種植、養殖管理、能源利用和水資源保護等[3]。通過分析這些系統間的相互作用，學生可以更好地理解農業生態系統的復雜性與相互依存性。例如，討論如何通過合理的作物輪作與間作提高土地利用效率，如何將畜禽糞便轉化為有機肥料，如何應用雨水收集與節水灌溉技術優化水資源利用等議題。此外，教師可開展典型案例研討，引導學生分析生態農業案例中的成功經驗和存在的問題，思考如何平衡農業生產的經濟效益與生態效益，如何在有限的資源條件下實現農業可持續發展等議題。最后，教師可組織學生參與生態農業實踐活動，如校園農場、社區農場等。通過實際操作和觀察，學生可以更加直觀地感受生態農業系統的運行機制，進一步鍛煉系統性思維。

（五）前沿生物技術：樹立發展性觀念

科學本質觀體現在對生物學動態性和發展性的理解上。生物技術為學生提供了直觀感受生物學發展的窗口。通過了解生物技術的最新成果和應用，學生可以認識到生物學研究是一個不斷進步的過程，生物技術的每一次突破都是科學家們不懈努力和創新思維的結晶。這種發展性觀念的培養有助于激發學生對生物研究的興趣和熱情，促使學生更加積極地投身于生物探索中。

以人教版高中生物學必修1的“酶的特性”為例。首先，教師可以通過實驗讓學生直觀感受酶的特性，觀察酶在不同溫度和pH下的活性變化，從而認識生物體系的復雜性和動態性。接著，教師可以引導學生了解酶工程的發展以及酶在各領域的應用。

在食品工業中，酶工程的應用使食品加工過程更加高效和精細。科學家通過改造酶的活性和穩定性，使酶能夠有效催化淀粉轉化、蛋白質分解等食品加工反應。這不僅提升了食品的品質和口感，還使生產過程更加環保節能。例如，利用酶法生產果汁能有效保留營養成分和風味，同時避免傳統方法可能產生的有害物質殘留問題。在醫藥領域，酶的應用同樣成效顯著。作為高效特異的生物催化劑，酶在藥物生產和疾病診斷中發揮著重要作用。通過酶工程改造的酶可用于生產抗生素、激素等藥物，并廣泛應用于疾病診斷，如利用酶檢測血清中的特定成分來判斷疾病。此外，酶在環保領域也具有不可替代的作用[4]。生物酶技術可用于廢水處理、污染物降解，有效減輕環境污染問題。例如，利用酶降解有機污染物，將其轉化為無害物質，實現對環境的保護。在了解關于酶的前沿研究的過程中，學生不僅能深入理解酶的特性，還能對生物科學的動態性和發展性形成更為清晰的認識。

（六）生物新聞解讀：培養客觀態度

科學本質觀體現在對生物學客觀性和實證性的強調上。新聞作為連接學生與生物學前沿的重要橋梁，能夠幫助學生了解生物學研究的最新進展和成果。生物新聞報道的內容均經過嚴格的實驗驗證和同行評審，具有較高的可信度和權威性。在解讀這些新聞時，學生需要保持客觀態度，避免被表面現象所迷惑，深入探究其背后的科學原理和意義。這種客觀態度的培養，有助于學生在面對復雜多變的生物問題時保持清醒的頭腦和理性的思維。

以人教版高中生物學必修2的“自然選擇與適應的形成”為例。教師可先選取相關生物新聞，如關于某種動物如何通過進化適應極端環境的報道，或對新發現物種如何通過自然選擇展現獨特適應性的介紹。在課堂上，教師可展示新聞內容，并簡要介紹其背景和要點。隨后，引導學生從生物學角度對新聞中提到的現象進行深入分析，包括探討生物如何通過自然選擇逐漸適應環境，以及這些適應性特征在進化過程中的形成機制。在解讀過程中，教師應著重強調科學研究的嚴謹性和實證性，可引導學生思考新聞中提到的研究方法是否科學、結論是否可靠，并鼓勵學生提出自己的疑問和觀點[5]。此外，教師還可利用生物新聞開展拓展活動，如組織學生分組研究，針對新聞中提到的生物學現象或問題進行深入探討，從而加深對本課內容的理解。總之，將生物新聞作為教學案例，教師可以幫助學生深入理解生物學原理，培養學生的批判性思維和客觀態度。

三、總結

綜上所述，將家庭種植實驗、學校環保行動、生活現象探索、生態農業案例、生物技術應用和生物新聞解讀等生活情境融入高中生物課程，能夠有效培養學生的生物科學本質觀和綜合實踐能力，激發學生的學習興趣和探索精神。在未來教學實踐中，教師應持續探索符合當代學生認知特點和發展需求的新型生物教學策略，為學生的終身學習和專業發展奠定堅實基礎。

[參考文獻]

[1］周美玲，鄭永良，童金元.高中生物學教學中培養學生科學本質觀的策略研究［J］.中文科技期刊數據庫（文摘版）教育，2022（1）：96-98.

［2］眥京成，張雁.基于科學本質問題，培養學生科學本質觀[J].中學生物教學，2023（11）：27-29.

[3］王麗.指向科學本質的高中生物學教學探索[J].江蘇教育研究，2023（10）：89-92.

[4］李秀秀.基于生活情境的高中生物教學策略探究［J」.新課程研究，2023（13）：82-84.

[5］趙勝峰.高中生物教學情境創設淺談［J］.延邊教育學院學報，2022，36（3）：193-195.