生物科學探究的基本方法范文

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概念是對事物的抽象和概括,生物科學在其發展歷程中有許多重大發現，生物科學方法是揭開生物世界奧秘的各種有效途徑、手段。生物教學中可以通過介紹科學家的科學研究方法來培養學生科學的思維方法，幫助學生消除錯誤概念，建立科學概念，從而提高學生的生物科學素養。例如在遺傳規律的教學中，可以讓學生查找相關資料，知道孟德爾研究遺傳規律的方法和過程。孟德爾利用業余時間進行植物（主要是豌豆）的雜交試驗，經過多年的不懈努力，揭示出遺傳學的兩個基本規律———分離規律和自由組合規律。這兩個重要規律的發現和提出，為遺傳學的誕生和發展奠定了堅實的基礎，這也正是孟德爾名垂后世的重大科研成果。孟德爾在研究中運用的是“假說———演繹法”，即提出問題創立假設設計實驗分析結果再實驗再觀察，直到找出事物內在的必然聯系，這是生物科學研究的基本過程。這是一種重要的科學發現模式和重要的科學研究方法，也是培養學生科學方法，提高學生科學探究能力的重要方法。通過熟悉孟德爾的發現之旅，學生不僅掌握了相關重要概念，還訓練了觀察能力，思維能力和分析能力，同時也培養了科學的研究方法，從而提高了學生的生物科學素養。

二、開展探究活動，培養學生的科學探究能力

生物科學素養不可能單純地依靠知識的講授、灌輸來形成，必須改變教學的策略和方法。生物課程標準的一個基本理念是倡導探究性學習，而加強科學探究是培養科學素養的重點。為此新教材一改過去過多地注重科學知識的弊端，十分重視全面提高學生的科學素養，安排有多個探究活動，盡管各個探究活動要求達到的目標和側重點有所不同，如有的重點是在如何控制變量和設計對照實驗上；有的是要求學生體驗探究的一般過程。但是可以說每個探究活動都蘊涵著豐富的培養學生科學素養的內容。例如學習“人體的免疫防線”時，引導學生通過模擬實驗來探究皮膚是一道保護屏障，這樣可以把復雜的實際問題轉化為理想的簡單問題。模擬探究前，教師可引導學生討論：①模擬實驗中模型(蘋果)與原型(人體皮膚)的關系？②如何設計實驗組與對照組？③如何控制變量？④為什么要將實驗材料按四種情況分別進行處理？在充分思考的基礎上根據探究計劃開展探究，由蘋果皮的功能推理出人體皮膚也有相似的功能。再通過調查家人、同學等，結合自己的生活經驗，了解皮膚破損引起的傷口感染情況等，從而證實類比得到的結論是正確的，感悟人體的皮膚是一道保護屏障。在整個探究活動過程中，學生需要不斷地對所遇到的問題進行分析思考，使學生的思維能力和生物科學素養得到螺旋式發展。因此探究活動非常有利于培養學生的科學思維方法和科學素養。

三、認真組織開展生物學實驗，指導學生掌握科學方法

生物科學是一門以實驗為基礎的科學，科學的結論建立在對充足的材料進行觀察和比較的基礎上，生物科學的核心概念、原理，均來自于科學家的科學實踐。因此，實驗是學好生物學的基礎，也是培養學生科學素養的重要途徑。例如在學習生物體的基本結構時，請學生制作洋蔥鱗片葉表皮細胞和人口腔上皮細胞等臨時裝片并觀察細胞結構，教學過程中，教師可先示范一次，然后讓學生獨立完成。實驗中出現的問題應該由學生通過討論和交流，自己找出原因。繪圖時要求學生一定要尊重事實，不要按照掛圖或教材中的插圖去描繪，以培養學生實事求的科學態度。學生通過實驗，在“做中學”的過程中，對“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這一重要概念的理解將更深入。這樣，在學習活動中，學生能主動獲取知識，體現了自主、合作、探究性的學習過程，把實驗貫穿于教學的全過程，做到師生互動而又以學生動手實踐為主，并且學生的實踐活動又是在教師的精心設計下進行的，通過實驗過程中的活動和探索，一方面使學生更好地理解掌握科學知識，鍛煉動手操作能力，培養觀察能力和思維能力，另一方面，對實驗成敗的比較分析，使學生認識到進行科學的探索和研究需要實事求是的科學態度。這樣就把傳授知識，訓練基本技能和培養生物科學素養統一起來，提高了教學實效性。

四、總結

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一、高中生物教材中生物科學史領域全面、內容豐富詳實

高中生物新的課程標準的目標是：面向全體學生，培養學生的科學素養，培養學生的探究能力.由這個目標制定出的人民教育出版社的教材中涉及了很多的生物科學史.如，必修一：細胞學說建立過程、細胞核的功能、生物膜結構的探索歷程、關于酶本質的探索歷程、光合作用的探究歷程.必修二：孟德爾的豌豆雜交實驗（遺傳定律發現史）（假說-演譯法）、薩頓的推論及摩爾根關于基因位于染色體上的實驗、肺炎雙球菌的轉化實驗、噬菌體侵染細菌的實驗、DNA雙螺旋結構模型的建構、生物進化學說的發展.必修三：促胰液素的發現、生長素的發現歷程等.

二、高中生物教材中生物科學史的教學價值

高中新教材中展示了大量的生物科學史的內容，對于學生科學素養的培養是一個非常重要而且可行的途徑.其作用主要體現在以下幾個方面：

第一，激發學生對科學的好奇心，幫助學生深刻理解生物學知識.生物學史的內容展示了科學家所處的時代背景，科學家對生命現象的研究過程，各種觀點的碰撞和論爭過程，同時也蘊含了許多生物科學的基本概念、基本原理、基本規律等生物科學知識.教學中合理地進行生物學史的教學，不但可以增加生物教學的趣味性，激發學生學習高中生物的興趣，還有助于學生對生物學知識更好的理解和掌握.

第二，體驗科學探究的歷程，培養學生的科學精神.恩格斯在談到科學家的科學精神時，曾指出：“懷疑――批判”的頭腦是科學家的一個“主要儀器”.在教學中合理地開展生物學史的教學，通過重演和再現知識的發生過程，不僅能使學生了解科學結論的由來，還能使學生體驗科學家思維發生發展的軌跡，體驗科學知識及其理論體系的演變和完善過程，從而使他們學會用發展的、批判的眼光審視現有的科學知識.

第三，有助于訓練學生的思維能力，進行科學方法的教育.生物科學史不僅揭示了生物知識的探究歷程，更重要的是揭示了科學家在這一過程中的思維的火花、求知的態度、探究的方法，通過讓學生體會當時的場景進行探究實驗設計和模擬實驗，對學生滲透科學方法教育.

三、利用生物科學史滲透科學方法教育的基本途徑

科學方法往往寓于具體科學知識的認識過程中，只有把認識過程合理地展現出來，學生才能領會科學方法是如何提出的，從什么角度，用什么方法解決問題，從而掌握科學方法.而在當前中學生物課堂教學過程中，很多教師只是把生物史作為一種知識，附加在生物知識教學內容上，而忽略了生物史的科學探究過程，疏于從思想與方法的歷史角度去對學生進行科學方法的教育.因此，在應用生物學史開展科學方法教育的課堂教學組織過程中，我們應從課堂教學的各個環節入手，把握好“科學史”與“科學方法”這兩條主要線索，組織“探究性學習”，讓學生在“體驗生物科學史”的過程中，實現對“科學方法”的教育.下面結合植物生長素的發現教學過程談談滲透科學方法教育的基本途徑.

1.利用生物科學史創設情境，激發學生科學探究的興趣

“興趣是最好的老師”.上課伊始階段，教師將生物科學史上引發科學家對某一問題研究的生物學現象作為問題情境呈現給學生，一方面能可以激發他們的學習興趣，創設學習情境，更重要的是讓學生切身感受什么是科學發現，怎樣提出問題，并在他們腦海中留下深刻印象.教師可以采用幻燈片、講故事、文字展示或角色扮演等形式，再現生物學現象，然后啟發鼓勵學生提出問題.在學習“植物生長素的發現”時，教師先展示同學們熟悉的日常生活中植物向光性的圖片，再播放達爾文觀察植物向光性的動畫引發學生思考，提出問題“植物向光性的原因是什么？”“單側光和尖端在植物的向光性現象中都起了什么樣的作用呢？”問題情境的創設使學生很自然地邁出了科學探究的第一步.

2.沿著科學史的發展軌跡，體會科學研究的方法――假說、演繹推理法

在生物科學史中，一般都展示科學家在研究過程中出現的問題和解決的方法，生物學史的學習過程就等于學生沿著科學家的發現思路作了一次思維的探究.針對上面所提的問題，教師引導學生對達爾文的幾組實驗進行比較分析提出自己關于向光性原因的假設或猜想，并請他們用自己的方式進行表達.然后教師再引入科學史中達爾文的假說，讓學生結合當時的達爾文所處的歷史背景討論思考為什么達爾文會有這種假設，再思考自己所做的假設是否合理，這樣可以使學生在心理上和情感上更接近科學研究，并能體會達爾文得出結論所采用的具體科學方法――假說法.假說的結論是否正確呢？我們如何來驗證？自然地引出詹森和拜爾的實驗，從不同角度驗證達爾文的假說.然后師生一起分析詹森、拜爾的實驗思路、結論：尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳到下部，彎曲的原因是尖端產生的刺激在下部分布不均勻.提出假說：尖端產生的刺激可能是一種化學物質.該假說是否正確呢？科學家繼續探索的步伐前進到了溫特的實驗：讓接觸過尖端的瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上結果胚芽鞘生長或彎曲生長了，從而驗證了假說的正確性.生長素的發現，是眾多科學家利用多種科學方法共同合作的結晶，通過該過程的學習既讓學生理解了實驗設計原則與方法，又在這一過程中，體驗了科學家的探索精神，在現有手段的基礎上對于事物本質不斷探索的精神，使學生體會科學家在做出猜想和假設時所用的具體科學方法，從而實現滲透具體科學方法教育的目的.

3.模擬科學史中的實驗探究過程，學會科學研究的方法――實驗法

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關鍵詞：新課標；初中生物；科學素養；培養

初中生物學新課程的終極理念――提高學生的生物科學素養。生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。

《生物課程標準》強調生物科學素養的形成，要在“雙基”的基礎上，還要注重對學生探究能力、獲取知識能力及在現實生活中運用知識能力的形成，注重對學生科學思維方式的培養，以及學生在態度、情感、價值觀方面的發展；注重學生學習興趣、科學態度和科學精神的養成。針對生物科學素養所包含的幾個層面，結合自己的認識和實踐，對生物教學中提高和發展學生生物科學素養的途徑和方法作一初步的探索。

一、重視基礎知識的教學和基本操作技能的訓練

生物學知識是發展學生生物科學素養的基礎，但并非教得越多、越難越好。新標準打破了原有的學科體系，構建起全新的“人與生物圈”課程體系：以生物科學宏觀研究為主線，精選和串聯生物科學重要知識和觀念，不求全面，減少重復，突出“人與生物圈”和諧發展的重點。認真研究新教材會發現，初中生物教材選取的是初中學生必需的、能接受的生物學基礎知識和一些基礎的現代化科學知識，以利于以后適應社會主義現代化建設、現代化生活和進一步學習的需要。這就要求我們轉變教學觀念，把基礎知識、基本技能和能力培養的教學放在中心位置，引導學生牢固地掌握最常用、最基礎、學生能接受的生物學知識和技能，擯棄過去那種拼命給學生灌輸全、高、深、難的知識和題海戰術的做法。

二、加強觀察和實驗訓練

觀察和實驗既是學生學好生物的基本方法，也是培養學生多種能力的重要途徑，同時對培養學生實事求是的科學態度，激發學習興趣都有不可代替的作用。初中學生的觀察能力較強，觀察常常是滿足于新奇的現象，這種出于好奇心的觀察，其目的性、計劃性和自覺性較差。所以教學中要根據教學內容，采用以下途徑對學生進行觀察訓練：

1.引導學生觀察教材中的彩圖、結構圖和示意圖等各結構的名稱、組成、特點和功能等。

2.引導學生觀察實驗儀器。要求弄清楚實驗儀器和各部件的名稱、使用方法與使用條件等。

3.引導學生觀察實驗現象，要求學生有目的、有步驟地進行認真仔細的觀察（如由表及里、從整體到局部、從靜到動等）。弄清觀察對象的主要特征及變化規律。培養學生的實驗能力可采用以下幾種方式：

（1）指導學生做好“學生實驗”。在學生做實驗前，應引導學生弄清實驗目的、正確選擇所需的器材、實驗步驟等。在學生實驗時，嚴格要求學生認真操作，正確使用儀器，仔細觀察和記錄。根據實驗結果得出結論，引導學生逐步養成良好的實驗習慣。

（2）加強課外實驗和小制作活動。教師應根據教學內容有的放矢地引導學生進行課外實驗和小制作活動，并要求學生對小實驗和小制作的實驗原理和結果進行分析和說明。如葉脈書簽的制作、動物細胞模型的制作等。

三、加強知識的應用訓練

加強知識應用是學生真正學好生物學知識，提高生物科學素養的重要途徑，也是理論聯系實際的重要方面之一。加強知識應用訓練最重要的方法是把知識、技能的教學和知識應用的教學有機的結合起來，以社會生活為背景，以基礎知識為核心，引導學生在掌握知識的同時掌握知識的應用。具體可采用以下幾種方式：

1.利用生活中的生物因素學習生物知識。讓學生將生活體驗同生物知識結合起來，并上升為理性認識。如“生物特征”一節的學習，老師將課前準備好的樹葉、石頭、雞毛、螞蟻、菜豆種子、馬鈴薯等展示給學生，讓學生根據自己的生活經驗對實物進行分類：哪些是生物？那些是非生物？讓學生討論并說出分類原因。這種把學生熟悉的東西做教具，引導學生去認識“生物”，激發學生主動探究“生物的特征”，從而真正理解“生物”的意義所在。

2.利用生物學知識分析、解決生活中的實際問題。如用生物學知識解釋：我國《婚姻法》規定“禁止近親結婚”的道理?！都t樓夢》中寶玉和寶釵的婚姻是否違反了《婚姻法》？寶玉和黛玉能結婚嗎？

3.結合生物學知識介紹科技的發展。現代科學技術的領域十分廣闊，聯系生物學教學的內容也非常廣泛。在教學中要善于聯系和滲透，如結合“生物的遺傳和變異”的學習介紹“基因世紀”、選擇和培育新品種等知識。

四、加強科學方法的教育

科學方法是人類認識世界和改造世界的強大武器，也是生物學教學的重要內容和主要工具。在生物教學中學習和應用科學方法對于學生學習知識和能力培養有著不可低估的作用。學習初中生物主要是通過觀察與思考、實驗與探究、討論交流、了解現象、取得數據或資料、發掘問題并在此基礎上進行分析、概括得出結論和上升為理論，最后應用知識來說明、解決一些實際問題。所以教師要深入領會新教材的設計意圖，在教學過程中，通過“觀察與思考”、“資料分析”、“探究”、“實驗”等活動，按照“觀察與思考―實驗與探究―分析與結論―應用與練習”的模式進行教學，對學生進行科學方法的教育和訓練。如“生物圈中有哪些綠色植物”一章的學習，讓學生通過觀察、比較、分析、概括四大類群（藻類、苔蘚、蕨類和種子植物）的特征，并嘗試著對常見植物、動物進行分類。

五、加強科學態度和科學品質的培養

培養學生的科學態度是初中生物學教學中對學生進行生物科學素養教育的重要內容。在教學中培養學生的科學態度可采取以下幾種方式：

1.通過介紹科學家的故事感染和教育學生，培養科學態度。

2.引導學生閱讀有關科技資料，培養科學態度，使學生相信科學，熱愛科學。

.通過實驗培養學生的科學態度，演示實驗教師要操作規范，給學生樹立榜樣，學生實驗時，要求學生嚴肅認真，不敷衍了事，在觀察現象記錄結果時，一定要實事求是，切忌弄虛作假等。

參考文獻：

[1]劉恩山.中學生物學教學論[M]，北京：高等教育出版社，2009.7

[2]劉學廷.新課改呼喚開放的生物學教學[J]，生物學雜志，2007年03期

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關鍵詞：普通高中生物；新課程標準；教材；設計思路

根據教育部2003年制定的《普通高中課程方案（實驗）》和《普通高中生物《課程標準》（實驗）》（以下簡稱《課程標準》），課程教材研究所生物課程教材研究開發中心組織編寫了生物學科六個模塊的教材?，F將整套教材的總體設計思路分析如下。

《課程標準》是教材編寫的重要依據。本套教材總體設計思路是貫徹落實《課程標準》提出的基本理念，根據各模塊的具體內容標準，結合學生的年齡特征、認知規律和教學實際，本著便于教和學的原則進行設計。概括地說，教材的編寫要體現《課程標準》的基本理念，遵循《課程標準》的設計思路，落實《課程標準》中“具體內容標準”的要求。具體包括以下幾個方面。

一、重視基礎知識的教學，幫助學生形成良好的知識結構

（一）構建主線突出、結構合理的知識體系

為凸顯各模塊在知識教育方面的價值，幫助學生形成良好的知識結構，每個模塊的知識內容都圍繞一定的主線展開。同時，根據學生的認知規律，確定知識內容的呈現順序，使之形成結構合理的知識體系。例如，在“分子與細胞”模塊中，教材內容圍繞“細胞是基本的生命系統”這一主線展開（見圖1）。

圖1

（二）重視基本概念、原理和規律

高中生物課程涵蓋的知識內容廣泛而豐富。對學生來說，知識性內容與生物學基本概念、原理和規律的相關性越高，實現遷移的可能性就越大；其時效性越長久，對學生終身學習和發展的價值就越高。鑒于此，知識性內容著重圍繞生物學基本概念、原理和規律展開，避免過多事實性知識的堆砌和單純描述，在認識“是什么”的基礎上，更多地探討“如何”和“為什么”。

例如，關于動物和人體的激素調節，重點是讓學生通過具體實例理解反饋調節和分級調節的原理，以及激素調節的特點，而不是羅列許多激素的分泌部位和生理作用。

（三）把握基礎性，體現先進性

按照《課程標準》的要求，精選符合學生發展需求和認知水平的基礎知識。知識內容的深難度總體上維持在現行高中生物教材的水平，避免出現深、難、重。

基礎不等同于經典。教材展示給學生的生物學，應當具有時代特色，基礎性應是現代意義上的基礎性。在體現共同基礎的必修教材中，一些基本概念和原理力求與現代生物科學相一致，體現先進性。例如，酶的概念不局限于蛋白質的范疇，中心法則不局限于克里克提出的經典法則，將免疫也視作一種調節方式，等等。此外，還以“科學前沿”“科學·技術·社會”等形式介紹了生物科學的新進展，如通道蛋白、人類蛋白質組計劃、DNA指紋技術、基因治療、恢復生態學等。在滿足學生多樣化發展需要的選修教材中，內容緊扣時代脈搏，集中反映現代生物科學和生物技術及其應用，同時也注意到把握基礎性，避免過深過難。例如，在“現代生物科技專題”中，側重基本原理和方法及其應用的介紹，技術操作多用“生物技術資料卡”形式介紹，學生一般了解即可。

基礎性與先進性之間有時會出現矛盾，矛盾的焦點是學生的認知水平和接受能力。對此，教材從高中階段教育的性質和任務出發，做了靈活變通的處理。例如，關于水分子的跨膜運輸，盡管已發現水通道，教材正文仍沿用目前細胞生物學專著中將其歸為自由擴散的說法，而將通道蛋白的內容放在課外閱讀材料“科學前沿”中介紹；關于細胞的衰老和癌變的原因，則采用在正文中排小號楷體字的辦法，供感興趣的學生選讀。此外，教材不可能也無必要在反映新進展上面面俱到，為此，在正文和作業中常常提示學生搜集有關資料。

（四）突出重點，點面結合，使知識內容層次分明

教材中重要概念和原理的表述，以黑體字排印；其余需要學生認真閱讀和理解的內容以宋體字排?。还W生一般了解或選學的內容以楷體字排印，或以“相關信息”“資料卡”“科學·技術·社會”等形式出現，有的內容明確標注“選學”?！吧锛夹g實踐”中幫助學生設計實驗的資料也以楷體字排印。

（五）縱橫銜接，促進知識網絡的形成

為體現生物學與數學、物理、化學等學科的橫向聯系，教材旁欄設有“學科交叉”欄目；為體現各個模塊間、同一模塊各章節間的聯系，教材旁欄設有“知識鏈接”欄目。在必修模塊各章后的自我檢測中，大多安排了畫概念圖的習題。

二、突出生物科學的過程與方法，培養學生的科學探究能力

有關科學過程與方法的內容，在教材中占有較大的比重?！斑^程”包括科學家的研究過程和學生親自參加的探究過程?！胺椒ā眰戎卦诳茖W探究的一般方法，也包括學科內的方法，如分離細胞器的方法、放射性同位素標記法、標志重捕法等。

（一）關于科學方法的內容

教材中涉及的科學探究的一般方法如下圖。

這些科學方法的內容貫穿在各個模塊中，同時，不同模塊在科學方法教育上又有不同的側重點。例如，“分子與細胞”模塊側重觀察和實證的方法，“遺傳與進化”模塊側重假說演繹的方法，“穩態與環境”模塊側重系統分析的方法。

鑒于思維能力是科學探究能力的核心，教材注重思維方法的訓練：1.注重訓練抽象思維和發展形象思維相結合；2.注重形式邏輯思維與辯證邏輯思維相結合；3.注重引導發散思維、求異思維和批判性思維；4.重視數學方法、模型方法和系統方法的介紹和運用。

關于科學方法的內容，教材主要通過研究過程的介紹和探究活動的設計，讓學生逐步領悟。此外，在必修模塊中還辟有專門的欄目予以提煉和概括，其中屬于科學探究一般方法的內容見下表。

這里有兩點需要說明：1.教材中科學方法內容是建立在義務教育生物課程標準實驗教科書基礎上的，初中階段已經講述的方法不再作為重點介紹，如觀察法、實驗法、調查法、比較法、搜集資料的方法等；2.系統分析的方法對高中學生來說過于深奧，教材通過研究群落、生態系統的結構和能量流動等內容來滲透其大致思路，而未做正式表述。

（二）強化科學方法教育、培養科學探究能力的途徑

1.安排豐富多樣的科學探究活動，讓學生通過活動體驗過程，領悟和運用方法（見下表）。

2.較多地介紹生物科學史的內容，特別是生物科學史上的經典案例。有的部分將科學發現的先后順序作為構建框架的重要線索，如遺傳部分，讓學生分析科學家是怎樣進行科學研究的，從中獲得科學方法等方面的啟示。

3.鼓勵學生積極思考和討論。在資料分析、旁欄思考題、技能訓練、練習、思考與探究、自我檢測等欄目中有許多關于科學過程和方法的思考題，可以幫助學生領悟方法，活躍思維，提高科學探究能力。

三、關注科學、技術和社會的關系，深化情感態度與價值觀教育

通過教材展示給學生的生物學，是在先進的技術手段支持下不斷成長的生物學，是通過技術而不斷轉化為現實生產力的生物學，是在廣闊的社會背景中，對人類文明有著巨大推動作用，同時又可能產生一些負面影響和沖擊的生物學。為此，教材一方面介紹有關生物科學、技術和社會關系的資料，另一方面還引導學生深入探討生物科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系，理解科學的價值和局限性，養成熱愛科學、尊重科學、理智地運用科學成果的情感和意識，樹立人與自然和諧發展的觀念，形成科學的價值觀。

教材通過多種方式突出了這方面的教育。

1.通過資料搜集和分析、思考和討論、調查、評價等多種活動，落實科學、技術和社會關系的教育。

2.在必修模塊中設置“科學·技術·社會”和“與生物學有關的職業”等欄目；正文辟“與社會的聯系”小欄目。

3.在選修模塊中分別設置相應欄目。如“生物技術實踐”中的“課題背景”，“生物科學與社會”模塊中的“從社會中來”“到社會中去”及“現實中的問題”“現代生物科技專題”中的“實踐活動”“進展追蹤”“論壇”“熱點問題討論”等。例如，設置“論壇”引導學生深入討論生物技術的安全性和倫理問題。

4.在教材的作業系統中設計相關的練習題。

教材通過介紹科學家從事科學研究的實例、安排學生探究活動和講述有關知識等多種途徑，試圖構建具有生物學科特點和時代特色的情感態度與價值觀體系（見圖2）。

四、重視知識內容與生活經驗的聯系，激發求知欲，驅動知識的建構

借鑒有意義學習和建構主義學習理論，教材內容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經驗入手，創設較好的問題情境或懸念，激發學生的學習興趣，促使學生頭腦中發生新知識與原有經驗之間的聯系，完成知識的建構，同時也理解所學知識的價值。

1.必修模塊的每節都從“問題探討”入手，該欄問題除了出自科學史，主要是從學生的生活經驗中提煉。

2.教材重要概念和過程的闡釋，盡可能結合學生的經驗和生活體驗，使之親切而生動。

3.不少章節采用問題串的形式，引導學生步步深入地分析問題，解決問題，建構知識，發展能力。在“分子與細胞”模塊，還設有“與生活的聯系”欄目。

4.作業系統中注意習題與生活、健康、環境等方面的聯系和實際應用。

五、加強內容的引導性和開放性，促進探究性學習

為促進學生形成主動、探究、合作的學習方式，教材改變了傳統的注入式寫法，也未停留在經典的啟發式寫法上，而是引導學生提出問題，分析問題，通過各種途徑尋求答案，在解決問題的思路和科學方法上加強點撥和引導。

教材內容的開放性表現在以下幾個方面。

1.有些問題，不是直接給出答案，而是讓學生自己探究。

2.有些問題，并未敘述得面面俱到，而是提出要求，讓學生自己搜集信息，特別是聯系當地和當前實際的信息。

3.探究活動的寫法重在引導，探究的課題、材料用具和方法步驟不做過死的規定；對于難度較大的探究活動，教材提供了參考案例。

4.介紹生物科學上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議，體現科學體系的開放性。

5.有些練習題的答案不唯一。

六、改進作業系統，促進評價的改革

評價方式的改革是課程改革的關鍵環節之一。教材改變了作業系統主要為鞏固知識而設計的傳統做法，以期促進生物課程的評價改革。

1.作業系統圍繞知識、能力和情感三方面的目標來設計，特別重視知識的遷移、方法的運用和發散思維的培養。例如，必修模塊每章后都有“自我檢測”題（見圖3），幫助學生從知識的掌握和能力的發展等方面進行自我評價。

2.作業系統的內容既包括章節后的作業題，也包括某些探究活動中的討論題；既有隨堂練習和技能訓練，又有階段性的自我檢測；既有書面作業，又有課外實踐、撰寫綜述報告等實作評價的內容。

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【關鍵詞】課程理念 探究性學習 價值觀等

理念是一種經過深思熟慮的，具有理性色彩的，自覺化程度高的觀念，是科學、先進的能指導和影響實踐的一種思想認識，是教育思想的具體反映。隨著社會的發展，新課程理念賦予了時代的內涵，是教育規律發展趨勢的高度概括和演繹。生物新課程的基本理念，闡明了生物課程的價值取向，生物教育的特點和提倡的學習方式，為生物新課程的實施指明了方向。

我國生物新課程提出三項課程理念，即"面向全體學生"、"提高生物科學素養"、"倡導探究性學習" 。

1.面向全體學生

生物《標準》的設計是面向全體學生，著眼于全體學生的全面發展和終身發展的需要。可以從以下幾點來認識理解。

1.1 尊重每一個學生

教師要給每一個學生提供同等的學習的機會，要注意保護好他們在學習上的積極性、主動性、使所有的學生通過生物課的學習，都能在原有的水平上得到提高，獲得發展。對學有余力，能超現標準要求，能夠進一步學習的學生，提供更廣泛的學習空間，把學習機會更多地提供給他們，讓每個學生在學習實踐中都有機會獲得成功。

1.2 課程內容多樣性

課程內容的呈現應該多樣性，以滿足不同層次學生的需求。學生來自各不相同的家庭、社區、階層、民族，他們所具有的文化背景和經驗有會很大的差異，他們的個性差異，興趣、愛好、行為、習慣，動機和需求的不同而表現出學習風格上的差別，教師應結合學生實際及課程標準中規定明確的課程目標和內容標準，選擇知識內容，技能技巧，教學活動和學習經驗，才能更好的適應本地區，本學校學生的特點，并達成既定的課程目標。

1.3 教學要因材施教

教師在教學過程中要面向每個學生，面向每個學生的各個方面，因材施教，以適應不同智力水平、性格、興趣，思維方式等學生的需要。教學的深度和廣度要適合學生的知識水平和接受能力，使不同類型的學生都學有所得，各得其所，使每個學生都能生動活潑，主動健康的發展。

1.4 公正評價學生

評價是教學過程中不可缺少的環節，是教師了解教學過程、調控教學行為的重要手段。在評價過程中，教師應保證所有的學生都有足夠的機會來展示他們在生物學課程上的全部學習結果。而不是通過評價將學生分成等級，按某一次或幾次考試的成績將學生排序，傷害大多數學生學習的積極性。

2.提高生物科學素養

生物科學素養是指參加社會生活，經濟活動，生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。生物新課程提出的提高生物科學素養理念，是期望學生通過生物學課程的學習，能從以下幾方面得到發展。

2.1 科學態度和科學的世界觀

科學態度是基于人對科學知識的正確理解和對科學發展的認識而形成的科學信念和科學習慣。每個學生，他們生來就對自然界中形形的生物現象充滿好奇心，并在探索自然的過程中能夠產生充實感和興奮感，作為生物教師，應該培養學生對科學產生好奇心，并將這種好奇心保持下來，使之進一步轉變對科學和對學習科學的正確態度。

2.2 科學探究方法與技能

生物課程中的科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識，領悟科學研究方法而進行的各種活動。每個人都應該學習科學探究的技能，在探究時，學生應該掌握科學探究的一般過程，即是提出問題，作出假設，制定計劃，搜集證據，得出結論，表達和交流等。

科學探究更重要的是它的過程而不完全是結果，學生進行探究的真正意圖，不僅在于掌握生物學知識本身，更重要的是要讓學生學會科學探究的一般方法，親身體會科學家是如何提出問題，如何假設問題的"答案"，考慮從哪些途徑去解決問題，并以此漸漸地養成探究的態度、方法和思維的品質。在實踐中當自己的意見與絕大多數同學不同時，能夠勇于發表自己的見解，敢于堅持，而不是人云亦云。

2.3 科學、技術與社會（STS）

生物課程對學生進行STS的教育，目的在于突出科學、技術、社會之間的關系。關注和參與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策，是生物科學素養的重要組成部分，也是培養學生對自然和社會責任感的重要途徑，教師應該重視參透科學、技術和社會的相互關系的教育，通過具體事例幫助學生認識生物科學與社會發展的緊密聯系。

2.4 生物學知識與技能

讓學生掌握一定的生物學概念、原理和規律，是課標所規定的基本任務之一，學生獲得有關生物體的結構層次，生命活動，生物與環境、生物進化以及生物技術等知識，對生物學的整體有一個大致的了解。在研究性學習或實踐活動中，才能利用所學的知識和方法去解決身邊的問題，使學生具有運用知識的能力。

3.倡導研究性學習

生物新課程倡導探究性學習，力圖改變學生的學習方式，學生由過去從學科概念、規律開始的學習方式變為學生通過各種事實來發現概念和規律的方式；學生將從教師講什么聽什么、教師讓做什么就做什么的被動的學習者，變為主動參與的學習者。由此可知，倡導探究性學習，不僅改變學生的學習方式，還引導學生主動參與，樂于探究，勤于動手，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力，獲取新知識的能力，分析問題解決問題的能力，以及交流合作的能力等，突出創新精神和實踐能力的培養。

總之，生物新課程的三項課程理念給我們的啟示是：生物教育由精英教育走向大眾教育；由學科知識本位走向學生發展本位；由側重認知層面走向關注學生整體素質；由指導教師教學工作統一的硬性規定走向指導課程實施開放的靈活的管理。

綜上所述，新課程理念促進教師角色的轉變，關注學生的全面發展。教師的角色由原來單一的知識授業者向學生學習的促進者、指導者、參與者、協作者，引路人的角色的轉化，平等的對待學生，尊重學生的主體地位，使每一個學生都得到全面和諧的發展。

參考文獻

[1] 《走進新課程》與課程實施者對話，教育部基礎教育司組織編定，北京師范大學出版社出版

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【關鍵詞】有效教學；科學素養；生物科學史

生物新課標的“新”主要體現在新的課程理念和課程目標，即情感態度與就愛只管目標的提出。從科學態度和科學的世界觀、生物學基礎知識、科學探究方法與技能、科學技術與社會四個維度來看，“提高生物科學素養”既是生物新課標提出的基本課程理念，又屬于情感態度與價值觀范疇，應該受到教師的重視。但是，在以往的教學中，教師卻更注重基礎知識的掌握和基本技能的訓練，忽視對學生情感態度與價值觀的培養，而新課標的提出恰使這一缺陷得到有效的彌補。教材中的生物科學史蘊含了豐厚的科學素養，它為生物科學知識提供重要的科學概念、原理、事實和方法技術，體現出科學理論的形成是一個不斷探究、深化、修改的過程。教師若能在教學中有效的利用生物科學史，它將為提高學生的科學素養作出巨大貢獻。以下，筆者就以有效教學策略整合生物科學史，提高學生生物科學素養進行闡述。

一、有效教學的含義

有效教學指教師在遵循教學活動的客觀規律下，以盡可能少的投入，取得盡可能大的教學效果的一種教學活動。簡單地說，就是教師要選擇適當的教學策略整合教學內容，學生通過課堂學習，有效的的完成教學的三維目標。與傳統的教學方法相比，有效教學以其開放性、實踐性和生動性著稱。

新的生物課程標準要求提高學生生物素養，倡導探究性學習。這要求學生在理解、掌握科學知識的同時，注重情感態度和價值觀的培養。為達成這一目標，提高教師教學的有效性，就顯得十分緊迫和必要。

二、生物科學史實施有效教學策略的研究

1.探究性學習策略

探究性學習是指學生在某學科領域或現實的生活情境中，選取某個問題作為突破點，通過質疑、發問、調查研究、分析討論，最終解決問題，從中學生能夠獲得知識、激發興趣、掌握科學探究的一般方法和程序，形成相應的科學觀點和科學精神。按照教學方法的不同，可分為：發現探究式、問題探究式和歸納探究式，本文以歸納探究式的教學策略為例進行探討。

教師要充分利用生物科學史這一有效資源，讓學生在已有知識的基礎上，根據老師的問題，收集事實，提出假設，在教師的逐步引導下，得出結論，解決問題。學生通過深入思考科學家們的研究過程，體會他們的科學態度、科學精神，習得科學探究的方法，掌握科學探究的一般技能，更好的理解科學知識，拓展自己的科學思維。有的時候，獲得有效的學習方法的意義要遠大于科學知識本身，就如美國科學家愛因斯坦所說的“ 你要知道科學方法的實質，不要去聽一個科學家對你說些什么，而要仔細看他在做些什么?！鄙锟茖W史涉及知識目標、能力目標、情感態度和價值觀目標三個維度，對培養學生的生物科學素養起著舉足輕重的作用。教師在教學中，不應該只重視科學家們的研究結果，更應該帶領學生跟著科學家一起，去探索、去發現，去主動獲取知識與技能，體會科學家們濃厚的愛國主義情懷和不畏艱險、勇于探索、持之以恒為科學獻身的敬業精神。

2.生物膜結構探索歷程的歸納探究式教學

導入：課前，要求學生們收集課程相關的材料，可以是相關的知識，也可以是科學家們在探索中發生的趣味小故事。課上，教師拿出用橡皮泥制作的真核細胞的三維結構模型，提供三種用于制作細胞膜的材料，問學生哪個更適于體現細胞膜的功能？學生做出選擇后，由教師宣布開啟今天的細胞膜探索之旅。通過問題激發起學生強烈的好奇心和對知識的渴望，培養學生的科學態度。

教學過程：介紹歐文頓實驗過程，讓學生回答實驗現象與假說。設疑：正是有了實驗觀察，科學家才有了嚴謹的推理和大膽的假設，才會使膜是由脂質組成這一假說在19世紀被提出，那假說是否還需要進一步的驗證和完善呢？引出后來一些科學家驗證假說及提出新假說的過程。學生體會科學理論的形成是一個不斷探究、深化、修改過程的真諦。到羅伯特森提出了細胞膜的“三明治”結構，這一過程體現了科學家探索之路的艱辛、思維的嚴密，同時也伴隨著科學技術的不斷進步，讓學生去體會科學家的科學精神，明白科技進步需要新技術的支持。學生討論“三明治”模型有哪些局限呢？新技術―電鏡冰凍蝕刻技術的出現，揭示了細胞膜結構中蛋白質的分布。到此，學生們了解了科學研究的一般方法和步驟。最后，桑格和尼克森總結生物膜流動鑲嵌模型，學生在頭腦中形成清晰的知識脈絡。

課堂小結：在知識總結后，問一問學生：科學研究是很多科學家共同參與、共同努力的結果嗎？科學研究過程是否真的離不開技術支持呢？科學研究需要理性思維和實驗的結合嗎？科學知識的建立過程是一個不斷開拓、繼承、修正和發展的過程嗎？這節課，在有效的完成新課標中相應知識目標、能力目標的同時，升華學生的情感、態度和價值觀。

因此，筆者認為，用探究性教學策略整合生物科學史的教學行為是有效的。它能在完成知識目標和技能目標的同時，培養學生的情感態度和價值觀。充分滿足生物課程改革的要求，方法簡便、易于掌握和運用，是實際教學中行之有效的策略之一。

參考文獻：

[1]林凡圣.淺議高中生物教學中學生科學素養的培養[J].學周刊.2011（25）

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關鍵詞：生物教學 培養 生物素養

生物學素養是學生科學素養的重要組成部分，是參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。提高生物科學素養是初中生物課標的重要理念之一，新課標將培養學生生物科學素養提到了前所未有的高度。

在此，結合多年來的教學實踐，談談在生物教學中如何培養學生生物科學素養的一點見解。

一、教師應全面提高個人生物學素養

要提高學生的生物科學素養，教師就必須成為一名具有較高生物科學素養的人，這就要求教師具有不斷學習的精神，具有系統的專業知識，了解教材編寫的指導思想、內容的選擇、編寫的方式、課程的理念和培養目標，具有指導學生開展實驗和進行探究活動的能力，要更新觀念，更新教育思想，改革教學模式，改進教學方法和手段，通過學習與反思增強教學的吸引力，整合各種教學資源，把握教材，關注教學細節，使自已的教學課堂成為向學生成功滲透生物科學素養的高效課堂，才能使學生具有扎實的基礎知識、科學求實的態度、靈活多變的思維方式和強烈的創新意識，讓學生感受到生物科學與我們的生活生產息息息相關，以培養學生學會探究和實踐，養成嚴謹的科學態度。

二、激發學生學習生物學的興趣，是提高學生生物學素養的前提

1.巧設導入，激發求知欲

巧妙的課堂導入是引起學生注意、激發學習興趣、引起學習動機的教學活動。教師是課堂教學的組織者，激發學生學習的動力，讓學生的注意力圍繞教師的教學設計走是教師的基本功。一個恰當的導入可以激發學生的學習興趣,營造課堂氣氛,增添課堂活力, 增加學生的參與度，是有效教學的開端，為整堂課的成功打下堅實，如在引入《人的生殖》時問：同學們作為人的個體，你知道自己是怎樣來到世上的？你的身體是如何形成的你知道嗎？從而引起學生的猜想，引發學習興趣，使學生在產生強烈的求知欲的情境中進入學習。

2.與生活實際相結合，以增強學習興趣

新課程理念倡導教學要與生活實際緊密結合，追求理論聯系實際，在教學中我認真梳理了生物科學與人類生活相關的大量事例，如通過遺傳關系、利用雜交技術獲得的雜交水稻，實現糧食增產，解決了人類糧食短缺問題；細胞學、分子生物學、遺傳學在臨床上的運用，為人類帶來了健康等。通過向學生介紹這些例子，讓學生真切感受到生物學與人類生活有著非常密切的關系，以增強學習生物學的興趣，為學生形成生物科學素養打下心理基礎。

三、抓好實驗教學

生物科學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。生物學實驗是培養學生生物學素養的重要基礎和有效途徑。在實驗教學中我從以下方面入手。

1.重視對學生實驗興趣的培養

初中學生的實驗技能還很貧乏，由于新鮮感與好奇心的驅使，對生物課特別是生物實驗課興趣較濃。教師要利用好這個有利條件。在對學生進行實驗課的重要意義和實驗目標教育的基礎上，通過開展實驗教學活動進行培養，要避免空洞地說教。

2.培養學生的觀察能力

觀察是實驗課的重點，如果觀察不好，就失去了實驗課的意義。一是要明確觀察的目的要求，避免觀察的盲目性，在觀察中除要求學生按實驗要求觀察外，要引導學生有新的發現，并及時給予鼓勵。二是指導學生學會有順序地觀察。嚴格按順序觀察不僅能提高觀察的效果，還能培養學生嚴肅的科學態度和良好的學習習慣。

3.培養學生的操作技能

操作是實驗成敗的關鍵，如果操作不得法，直接影響實驗的效果，甚至使學生產生畏懼心理，不利于學生愛做實驗，形成素養。操作技能的培養，首先要調動學生“動手”的積極性，使學生都能動起手來，對有懼怕心理的學生，教師要予以幫助，使他們逐步消除懼怕心理，讓他們多接觸儀器和標本，時間長了，就自然地敢動手操作了，教師適時的加以指導，學生的操作技能自然水到渠成。

4.培養學生提出問題，分析問題的能力

實驗的目的是解決實際問題，實驗中要重視問題能力的培養。如在進行“綠葉在光下制造有機物”的實驗前，我向學生提出幾個問題：在這個實驗中，我們的目的是什么？要達到這個目的，我們要解決那些問題？要注意些什么？然后通過學生小組討論、發言和教師的引導，就可讓學生的問題能力得到培養。并通過這些問題使學生明白實驗步驟設計的意圖。對在實驗過程中出現的現象，不要急于告訴學生是什么，怎么辦，要引導學生思考，提出問題，想出答案，通過不斷的培養，學生提出問題，分析問題的能力就會得到提高，從而促進學生實驗設計能力，操作能力和解決問題能力的提高，為學生開展科學探究奠定基礎。

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[關鍵詞] 生物素養；學科熱點事件；屠呦呦；施一公

培養學生的生物科學素養是普通高中生物學教學重要的目標。我國現行的普通高中生物課程標準所描述的課程基本理念中明確提出，提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準實施的核心任務。因此，作為高中生物教師，應該充分利用各種課程資源，著力于提高學生的生物科學素養，合理挖掘當前與生命科學密切相關的熱點事件，開展教學不失為一種有效的選擇。

一、解讀生物科學素養的主要內容

我國現行的《普通高中生物n程標準》指出：生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。1993年，美國生物科學課程研究所（簡稱BSCS）出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南，對生物學素養作了詳盡的論述，并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為，一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認識和理解，對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解與掌握，是生物學素養的基本要點。比較兩者對生物科學素養的界定，雖然在表述上略有不同，但總的來說，兩者對生物科學素養的認識是趨同的。概括地說，生物科學素養可以從知識、能力、情感態度和價值觀三個維度來定義：在知識層面上，要求學生掌握基本的生物科學知識，能夠用所學習的生物學知識理解或解釋發生在身邊的生物科學現象；在能力層面上，要求學生具有一定的生物科學探究和創新能力，具有將生物學知識用于解決實際問題的應用能力；在情感、態度、價值觀層面上，要求學生形成正確的世界觀和價值觀，對生命現象和生物科學知識具有關注和探究的熱情，對生物學技術及其他與生物學相關的問題具有正確的判斷力，并且能根據自己的判斷做出正確的抉擇。

二、學科熱點事件在培養學生生物科學素養中的作用

當今，隨著信息傳播手段的不斷發展，人們獲得各類信息的渠道增多，不少事情得到人們的關注而成為社會熱點事件，這其中就有一些事件與生物學具有一定關聯的，我們稱之為學科熱點事件。這類學科熱點事件本身或者與事件相關的背景可能蘊涵著生物學的知識和原理，可能關系到生物學知識和技術的研究、發展和應用，也可能涉及對生物多樣性、現代生物技術應用等方面的態度和價值判斷。這就使得這些學科熱點事件具備了成為有利于培養學生生物科學素養的課程資源的條件。

引導學生關注和探究這些學科熱點事件，對于廣大教師來說，也是培養學生的生物科學素養的應然之舉。一方面，學生對于與生命科學有關的現象和事件的關注，乃至于愿意著力于對它們進行探索和研究，本身就是生物科學素養的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發表的《核心素養：素質教育的新起點》一文中指出：現在的高中生中知道當紅影視明星的學生要遠多于知道屠呦呦的學生。此文提出，培養學生的核心素養需要用現實的情景及問題來激活教材知識，并借此將綜合實踐能力與情感、態度等加以整合；需要用人類最前沿的科普性知識，不時對“核心素養”予以淬煉和激活。另一方面，熱點事件得到了社會層面較多的關注，在各種媒體中出現的頻率也比較高，往往能夠激發起學生去了解甚至去研究的興趣。由于學科熱點事件關聯著學科的知識、技能和價值判斷，只要老師引導得法，學生就有可能圍繞這些熱點事件有所疑、有所思、有所感、有所得，學生的生物科學素養就會在這個過程中得到有效的提高和發展。

一段時期以來，與生物科學相關的熱點問題是很多的，筆者略舉兩個例子來說明其在培養學生的生物科學素養中的作用。

（一）屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫學和生理學獎

2015年，我國生物科學領域最引入注目的事情當屬我國科學家屠呦呦與兩位外國科學家分享了本年度諾貝爾醫學和生理學獎，這是我國科學家因為在中國本土進行的科學研究而首次獲諾貝爾科學獎。獲獎消息傳來，可謂舉國沸騰，中國科學界多少年的諾貝爾科學獎的夢想這一刻終于成為了現實。筆者認為，我們每一位生物老師都應該在第一時間與同學們分享這份喜悅。同時，教師也需要挖掘這一事件在培養學生生物學科素養上的價值。

首先，教師應利用這一事件努力激發學生對生物科學的興趣和熱情。雖然學習及科學研究的本身并不是為了獲獎，但獲得諾貝爾科學獎畢竟代表了學界對科學家工作的充分肯定，是科學家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個國家獲得諾貝爾獎的多少，在很大程度上反映著這個國家科技創新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步，但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫學和生理學獎，而在生物學領域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發現。21世紀正是“生命科學”獲得巨大發展的世紀，“生命科學”發展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學關注或者投身于生物科學的研究中。因此，生物教師應該做好學生的領路人和宣傳員。

其次，屠呦呦獲得諾貝爾獎這一事件能夠幫助學生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到，“屠呦呦發現了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”，“這三人的科研發現的全球影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。教師應該組織學生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學習生物學知識以及進行有關生命科學研究的目的和價值取向。經過探討，學生能夠認識到學習知識、發展能力的重要性，力求用所學的生物學知識解決人們生產、生活中的實際問題。關注整個人類的生存和發展是學習生物學的根本目的，也是每一名學生立志要去實現的目標。屠呦呦研究員在解釋當年她選擇就讀北京大學醫學院藥學系的原因時說：“藥物是治療疾病的主要手段，我認為只有生藥學專業才最可能系統地探索中醫藥領域?！边@段表述說明了屠呦呦年輕時候的志向和追求。顯然，她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。

這一事件在培養學生的科學創新意識和精神、引領學生理解生物科學探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授帶領的研究團隊揭示剪接體結構及工作機理

在生物科技前沿領域，我國也有一些重大的發明和發現成為人們關注的熱點。2015年8月，中國結構生物學家施一公教授帶領的研究團隊在《科學》周刊同時在線發表了兩篇文章，揭示了剪接體的結構及工作原理。這是中國科學家在有關基因表達過程研究領域中的一項重大發現，清華大學為此項科研成果召開了新聞會。生物科學界很多科學家都認為這一發現是有望@得諾貝爾獎的成果。美國科學院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹?帕特爾說：“剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成的，這是中國生命科學發展的一個里程碑，它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學研究領域?！边@一事件無疑是人們尤其是與生物科學相關的各界人士關注的熱點，而帕特爾教授的評論，提示我們這一熱點事件富含著培養學生生物科學素養的價值。

首先，教師可以充分利用這一事件培養學生的創新精神和創新能力。創新是一個民族的靈魂，創新精神和能力也是生物科學素養中至關重要的一個部分。圍繞這一事件，我們不僅要向學生介紹施一公教授的團隊研究的成果和意義，更重要的是要引導學生關注他們在技術和方法上的創新之舉，要讓學生深刻理解創新對于科學發現的重要意義。RNA剪接體的結構是長期困擾科學家的一個難題，而施一公教授的團隊正是創造性地運用了冷凍電鏡技術，并運用了新的計算方法才最終得到了科學的結果。也許，同學們并不能理解這些技術的原理，但同學們一定要有勇于創新的意識。同時，我們要讓學生對創新有一個正確的理解，創新并不一定就是“無中生有”，如上文提到的冷凍電鏡技術已經產生了幾十年了，施一公教授的團隊是創造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術。因此，教師要讓學生認識到創新可能是一種技術的改良，可能是一種新方法的運用。只要我們勤于思考，在科學的基礎上勇于革新，創新并不是遙不可及的。對于學生來說，只有增強了他們對創新的理解，創新能力的提升才成為可能。

其次，教師也可以有意識地引導學生去關注施一公教授以及他的研究團隊。在中國科學界，施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學研究成果，他略帶傳奇色彩的求學和科研之路，他對生命科學研究的執著追求，他對中國科學研究及教育狀況的真知灼見等，都可以成為學生去了解、研究和感悟的素材。在這個過程中，同學們可以更真切地理解科學的價值以及科學探究的過程和方法，這顯然有益于提升學生的生物科學素養。施一公教授帶領的研究團隊同樣值得我們的學生去關注。這個研究團隊非常年輕，但是，他們用他們的智慧和努力創造了驚人的業績，這也許更能激起學生向他們學習的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。

再次，在學生對生物知識學習的層面上，這一熱點事件對于激發學生學習相關知識的興趣和信心、促進學生掌握相關知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發揮其作用的。這個作用的機理，高中學生不必要知道。但與這個過程相關聯的真核基因與原核基因在結構上的區別、外顯子和內含子、基因的轉錄和翻譯、基因表達的調控等知識是在高中階段需要學生了解甚至掌握的。教師可以在適當的時機給同學們介紹這一熱點事件及其有關背景，便會很順利地為教學創造一個有利于學生學習的情境，學生的學習和探究就能更加投入和主動，這顯然有利于學生對相關知識的學習。

當然，與學科密切相關的熱點事件是層出不窮的。生物教師應該持續地關注這類事件，并積極探索其在培養學生生物科學素養方面的應用價值，為順利完成高中生物課程的核心任務做出自己的努力。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京：高等教育出版社，2003.

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【關鍵詞】生物科學素養 科學史教育 探究實驗

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）10-0096-01

人類社會的不斷發展，自然呼喚著教育改革的不斷深化，從而培養出更多適應現代社會的各種優秀人才?！懊嫦蛉w學生、提高科學素養、倡導探究性學習”是《普通高中生物課程標準》中提出的三大新的課程理念。其中提高每個高中學生的生物科學素養也是新課程標準實施中的核心任務，而它的直接源頭是素質教育的提出?！稑藴省分兄赋觯骸吧锟茖W素養是公民科學素養構成中重要的組成部分。生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力”。 怎樣培養高中生生物科學素養？我認為可以從下面幾點入手：

一、設定問題情境，培養科學素養。

獵奇心理是科學態度形成的原始驅動力 。 每個學生都是天生的科學家，他們生來就對周圍的世界、尤其對自然界中那些有生命的東西充滿了好奇心。初中學生在上生物課時，對自然界中的形形的生命現象充滿了熱情，并在探索自然的過程中能夠產生充實感和興奮感。高中生物教師的任務就是要繼續培養學生對科學產生好奇并將這種好奇心保持下來，使之轉變成對科學、對學習的正確態度。例如，在學習《遺傳核——系統的控制中心》時，教材中提供了相關的圖文資料信息，我進行了這樣的課堂情境設計：一上課我就提問： “你們聽說過克隆羊多莉嗎？”問題一提出學生們就開始七嘴八舌了，“聽說過”“還有克隆牛，克隆人”，這時我又提出：“你們知道克隆是怎么回事嗎，克隆羊多莉是怎么產生的？”帶著問題，學生自己通過對教材中信息的分析了解了克隆，清楚了遺傳物質在細胞核中。課堂結束之余我還提出“同學們既然提到了克隆人，現在又大體了解了克隆技術，那么你們對關于科學家克隆人的這一事件有何看法，請各小組收集有關信息，闡明你們的觀點?！闭n后各小組學生積極準備了一個星期，將各自的觀點帶到了課堂上，大家你一句我一句爭相發表自己的觀點以及依據，“克隆人好，可以治療一些現在無法治愈的疾病，有資料已經說了可以治癌癥、老年癡呆癥，還可以使癱瘓的人重新站起來”；“克隆人不好，壞人再克隆出一個壞人那不亂套了”；有的小組甚至說出“美國馬薩諸塞州的生物工程公司的科學家克隆出的是人類的胚胎，而不是復制人的那種克隆”等等。下課時大家還意猶未盡，我為學生能夠收集到如此豐富的資料而感到驚奇。在這個過程中我并沒有發表任何見解，我覺得無須告訴學生什么是對是錯，也不要求學生有最終的一個標準答案或者說是掌握什么，教學應該重在知識技能的應用而非掌握知識的數量；重在親自參與探索性實踐活動，獲得感悟和體驗，而非一般地接受別人傳授的經驗；重在全員參與。顯而易見，通過這次活動，使學生收集和組織材料的能力、思維能力、表達能力都得到了鍛煉。

二、注重生物科學史教育，培養科學素養。

教材有許多生物科學史上有關研究的事例和方法，生物學史是從辨證唯物主義和歷史唯物主義出發，對生物科學的產生與發展作出的科學總結，是生物科學家思維的結晶。生物學史例能夠將知識傳授、能力培養和情意發展三方面教育融合起來，很好地體現生物學科的特點和素質教育的要求。

在教學中，要充分發揮生物學史例的教育作用，除了利用科學史“故事性”，培養學生的學習興趣，利用生物學家的生平和事跡，對學生進行科學精神和價值觀的教育之外，其中大多數如“酶的發現”、“光合作用的發現”、“生長素的發現”、“DNA是遺傳物質的實驗”等等史例是介紹有關研究的思維和方法。在生物學史例教學中，通過對一些經典實驗和邏輯分析的再現，可以讓學生體驗生物學知識的形成過程，從中學習科學家的思維方法和理解生物學概念、原理的來龍去脈。使生物傳統結論式教學變為過程式教學，達到既傳授知識又培養學生的科學思維的目標。

三、做好探究實驗，培養科學素質。

實驗主要是讓學生通過動手操作來增加感性認識，加深對所學知識的理解，培養學生動手操作能力。生物學是一門實驗科學，實驗教學是生物科學最基本的研究方法?！疤骄啃浴睂嶒災芗ぐl學生的好奇心和鉆研精神，能讓學生在實驗過程中體驗獲得成功的喜悅。因此教師可適當地變驗證性實驗為探索性實驗，并盡可能讓學生自己親自設計與分析實驗。例如在做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗時，教材是以菠菜為材料，我們可組織學生以不同葉片或花為材料，觀察其色素，在滿足學生好奇心的同時，培養了學生科學探究能力。

另外還可以嘗試以現有實驗為基礎，改進實驗方案。如在做質壁分離及復原實驗時，可增加一組同濃度的硝酸鉀溶液，讓學生在對比觀察中分析現象找出原因，加深對滲透作用的理解。同時以質壁分離及復原實驗為認識基礎要求學生設計觀察細胞膜的實驗方案，及測定細胞液濃度的實驗方案，使所學知識融會貫通，以達到將知識轉化為能力的目的。

總之， 培養高中生生物科學素養并非一朝一夕就能實現的，它需要我們教師在日常教學中從點點滴滴做起，切實把課標的理念貫徹于課堂教學之中。有目的、有意識地培養學生的科學精神、態度和價值觀，重視方法、技能的提高和訓練，使學生養成良好的科學行為和習慣，提高學生的綜合素質和能力，潛移默化地提高每一個學生的生物科學素養。

參考文獻：

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一、關于科學素養的認知

我國基礎教育的任務是培養未來的合格公民。在當今科技產品比比皆是、科學問題在我們的生活中無處不在的時代，未來的公民中有一部分人將會成為科學知識或科技產品的創造者或生產者，而幾乎所有的人都將是科技產品的消費者。他們在個人生活和社會生活中，要去面對各種各樣與科學相關的問題，并做出決策。這些都要求生活在當今和未來社會中的公民具有一定的科學素養。

(一)科學素養概念的提出

20世紀60年代以前，中學科學教育并不強調“科學素養”。隨著60年代的理科課程改革的浪潮，人們才提出了科學素養理念。70年代初期，在一些教育發達國家的中學自然科學課程中就提出了科學素養的理念，并把培養學生的科學素養作為課程的基本任務。80年代以后，這一課程理念已經被科學教育家和大多數理科教師所認同，成為當今理科課程發展的一個共同趨勢。對科學素養的解釋，因時代而有所不同，并且隨著時代的發展而發生認識上的變化。即便是在同一個時代，不同的機構、組織或不同的專家對科學素養的解釋也不完全相同。因此，目前尚沒有一個嚴格的、統一的定義。國內現在多數人認可的解釋是：科學素養是指了解進行個人決策、參與公民和文化事務、從事經濟生產所需要的科學概念和科學過程。科學素養最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。由此可見，科學素養包括了兩個不同的方面：一方面是對科學知識、態度情感、價值觀及科學技能的掌握情況；另一方面是在已有基礎上提高自己科學素養的能力。還有一些人認為，科學素養是指一個人對自然科學領域中核心的基礎內容的掌握情況，自然科學的核心基礎應該包括：①學生理解基本科學現象、規律，以及科學原理是如何用于技術領域之中的；②學生以在學校的學習為基礎，形成終身學習的基本能力和習慣；③學生能夠理解或解釋發生在身邊的科學現象；④學生能夠形成正確的態度、情感、價值觀和科學的世界觀，并以此來指導自己的行為；⑤學生應掌握一系列的相關技能，包括操作技能、科學探究一般技能、比較、判斷、分析和推理等思維技能，以及創造性和批判性的思維方式。

不同的學生在學習自然科學時會表現出不同的天賦和特點，有些學生在學習理科時能表現出很強的數理邏輯優勢，有些則會在理科的學習中遇到困難?，F代科學教育強調面向所有學生，旨在培養所有未來公民科學素養。因此，對不同的學生來說，科學素養應該有不同的要求。但不論要求的差異如何，科學教育都要使這些學生在原有的基礎上得到發展，達到一個最基本的要求。一個具有科學素養的中學畢業生不一定要以科學或工程技術為職業，然而每個公民必須具備科學素養，才能使他們在面對日常生活中的科學現象、事件和觀點時，能夠運用科學的原理和方法去做出判斷或決策。

(二)具有科學素養的人

嚴格地定義科學素養會有一些困難，因此一些專家和科學教育組織回避去直接定義科學素養，而是用對具備科學素養的人進行描述，間接地解釋這一理念。如具備科學素養的人應該：①具有良好的科學態度和科學情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科學的價值觀念、對科學學習的正確態度；②掌握了科學的基本概念和原理；③具有基本的科學探究能力，及對事物的觀察能力，思考問題的能力，創造性地解決問題的能力，具有批判性思維的能力及在團隊中的合作能力等。

科學素養理念的提出，為中學自然科學課程指出了新的方向和任務。理解這一理念，將有助于生物學教育工作者更好地去制定和實施中學生物學課程方案。

二、關于生物科學素養的認知

“科學素養”是20世紀90年代以后許多國家的教育家在課程改革中的共同聲音。它已成為我國新一輪理科課程改革的基本目標。在理科課程分科設課的國家、地區或學校提高學生“科學素養”的目的是由各分科課程——生物學、物理學、化學等來共同完成的。中學生物學課程要擔負著培養學生科學素養的重要任務。

(一)生物學素養概念的提出

1993年，美國BSCS(生物學課程研究所)出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南，對生物學素養作了詳盡的論述，并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為，一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認知和理解，對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解和掌握，是生物學素養的基本要點。BSCS還具體地描述了一個有生物學素養的人應能表現出的具體特點：他應能理解生物學的基本原理和重要的生物學概念；了解人類對生物圈的影響；領悟科學探究的過程，知道歷史上生物學概念的發展。他應該對科學探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態度，對生物學和技術對社會的影響、生物學對個人的重要作用有正確的態度和價值觀。他應該能夠對自然界的現象提出不同的問題，具備創造性的思維；知道如何正確地利用科學技術；能夠在與生物學相關的問題上做出個人或社會決策；能夠應用知識來解決現實社會中的實際問題。

我國是在2001年教育部頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中將生物科學素養的概念正式引入中學生物學課程的，并將它作為初中生物課程的主要目的?！度罩屏x務教育生物課程標準(實驗稿)》中指出：“義務教育階段的生物課程是國家統一規定的，以提高學生生物科學素養為主要目的的必修課程，是科學教育的重要領域之一?！薄度罩屏x務教育生物課程標準(實驗稿)》還將“提高生物科學素養”作為課程的基本理念加以論述。將提高生物學素養作為課程的主要目的和基本課程理念，標志著我國生物課程有了重大變化，這有助于將我國生物學教育提高到一個新的高度。

(二)生物課程標準中的生物科學素養

2001年頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》對于生物科學素養的解釋是：“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀?！?/p>

課程標準提出“提高學生科學素養”的理念，是期望學生通過生物課的學習能夠在以下四個領域得到發展：

1.科學態度和科學的世界觀

科學態度是人基于對科學知識的正確理解和對科學發展的認識而形成科學的信念和科學習慣。科學態度包括：①好奇心。生物學教師的任務就是培養學生對科學現象產生好奇，并將這種好奇心轉變成對科學和對學習科學的積極態度。②誠實。在生物學教育中，培養學生誠實的品質就要求學生要真實地報告和記錄在實驗中觀察到的東西，而不是他想象中應該是的東西，也不是他認為老師想要的東西。轉貼于 ③合作。團體成員之間的合作意識是科學精神的重要組成部分。④創造力。創造力一般分為兩種：一種是特殊才能的創造力，主要是指科學家、發明家和藝術家等杰出人物的創造力；另一種是自我實現的創造力，它指的是對人類社會和其他人來講未必是新的東西，但對自己來說是初次進行的、新的、前所未有的認識或創造。培養中學生的創造力主要是要求學生能夠進行獨立思考的創造性學習。因此，中學生的創造力主要是自我實現的創造力。

科學的世界觀是指科學家對科學有一些基本的信念和態度，主要包括：①科學認為世界是能夠被認知的，世間的萬事萬物都是以恒定的模式發生和發展，只要通過認真系統的研究都可以被認知。 ②科學知識是不斷變化的，知識的變化是不可避免的。有些新的發現會對已有的理論構成挑戰，從而要不斷地對這些理論進行檢驗和修改。③科學雖然處于不斷變化中，但這種變化只是處于緩慢的修正之中，絕大部分科學知識是非常穩定的，所以科學知識的主體具有連續性和穩定性。④科學不能為一切問題提供全部答案。人類面臨的很多問題，是由政治、經濟、文化和環境共同決定的，科學只是其中的因素之一。

此外還有愛國主義教育，包括積極培養熱愛大自然，珍愛生命，愛家鄉、愛祖國的情感，正確理解人與自然和諧發展的意義，從而增強振興祖國和改變祖國面貌的使命感與責任感。

2.科學探究方法與技能

科學探究不是僅僅屬于科學家的方法和技能，它也是學生學習科學的有效方式之一。學校的科學探究活動通常是指學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。學生們應該掌握科學探究的一般技能，包括：提出問題、做出假設、制定計劃、收集證據、得出結論、表達和交流的科學探究能力。學生進行探究的真正意圖，不僅在于掌握生物學知識本身，而更重要的是要讓學生學會科學探究的一般方法，讓他們親身體會科學家是如何困惑于問題、如何假設問題的“答案”、考慮從哪些途徑去解決問題，并以此漸漸地養成探究的態度和方法。

科學思維的方法，包括形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性思維和發散性思維等思維方式和思維習慣。科學的思維習慣不是科學家所特有的，是每個人可以掌握、應該掌握的技能。

3.科學、技術與社會(STS)

生物學課程對學生進行STS的教育，目的在于突出科學、技術、社會之間的關系。學生要了解什么是科學，什么是技術，以及科學和技術的聯系。解決技術問題需要科學知識，而一項新的技術的產生又使科學家有可能用新的方法來擴展他們的研究?？茖W、技術與社會是緊密相連的。社會可以影響科學和技術的發展，科學和技術又會影響社會。通常技術對社會的影響比科學對社會的影響更為直接。

學生在生物學課程的學習過程中，通過參與和解決現實世界中具體問題，來獲取科學與技術的知識，形成正確的態度、價值觀和社會責任感。這樣，在日常生活中，他們就知道如何把所學的知識、方法與實踐相結合，如何對科技引起的新的問題進行思考和判斷。

4.生物學知識和操作技能

這是生物學教育中我們熟知的一個領域。生物學知識包括基本的生物學概念、原理和規律。操作技能包括正確使用顯微鏡等生物學實驗中的常用工具和儀器，基本的實驗操作技能。讓學生掌握一定的生物學知識和操作技能也是生物課程所規定的基本任務之一。學生在義務教育初中階段應獲得有關生物體的結構層次、生命活動、生物與環境、生物進化以及生物技術等生物學基本事實、基本原理和規律，對生物學的整體畫面有一個大致的了解。

生物課程標準提出關于科學素養的理念，是強調在生物學教學中注重學生在知識、科學探究、態度情感、價值觀以及對科學、技術和社會的認識等四個領域的全面發展。

(三)生物科學素養的不同水平

培養學生的生物科學素養是我國中學生物學課程的總目標。這一目標指明了生物教師和學生的努力方向。教師的任務是使所有的學生在這個指定的方向上有盡可能大的進步。學生在剛剛進入中學生物學課堂時，他們每個人的起點不盡相同。按照澳大利亞生物教育家David Morgan博士的觀點，學生開始這門課的時候，他們一般不是零起點；而當學生結束這門課程的學習時，他們大多數人也不會達到課程目標的100%。但他們所有的人都應在自己原有的起點上前進了許多。

美國生物學課程研究所(BSCS)也認為，生物學素養的高低是一個連續變化的過程，每個學生都處于這種連續變化的不同位置上，不同的位置反映了他們對生物學理解的程度。該研究所還將這種連續的生物學素養分為4個水平，分別是膚淺的生物學素養、功能化的生物學素養、結構化的生物學素養和多維的生物學素養。了解了生物學素養的特點，有助于生物學教師在教學中選擇適當的教學策略，并實現課程的目的——培養學生的生物學素養。

1.膚淺的生物學素養

學生在日常生活中能夠認出哪些是生物學的術語和概念，并能夠將這些術語與自然界中的現象相對應。但他們仍然有錯誤概念，對生物學概念的理解也很不準確。

2.功能化的生物學素養

學生能夠使用正確的生物學詞匯，對術語的定義表述也很準確。但大都是基于記憶。

3.結構化的生物學素養

學生應能夠理解生物學的概念體系，理解科學探究過程的知識和技能，能夠用他們自己的話來解釋概念。學生能將所學的知識與他們個人生活實際相聯系，對于生物學的學習充滿興趣；他們從學習或實踐的經歷中構建了概念的意義和對概念的理解。

4.多維的生物學素養

學生理解生物學素養在諸多自然學科中的地位，知道生物學的發展史和生物學的本質、特點，理解生物學與社會之間的相互作用。學生能夠意識到自己在知識或技能方面的不足，自己主動去獲取更多的知識或技能；能夠將學科知識應用于解決問題或尋找答案的行動之中。

我們對所有的學生進行科學教育，其核心目標就是培養學生的科學素養。生物科學素養是科學素養的基本組成之一。從培養科學素養的視角來看中學生物教學，中學生物學教師的任務就是將學生的生物科學素養從較低的水平提高到較高的水平。

參考文獻

[1]劉恩山，汪忠.《普通高中生物課程標準(實驗)解讀》[M]．南京：江蘇教育出版社，2004.