生命科學教學中提高學生科學素養(yǎng)探索

摘要一個不具有基本科學素養(yǎng)的公民，是很難在未來的社會中生活和生存的。重視提高學生的科學素養(yǎng)乃是素質(zhì)教育的一項基本要求。提高我國公民整體的科學素養(yǎng)，已成為一個非常重要而緊迫的課題。學生要想成為未來科技高度發(fā)達社會里一名合格的公民，必須具備一定的科學素養(yǎng)，即掌握必備的科學知識和方法，具有良好的科學精神和態(tài)度。寓科學素養(yǎng)教育于生命科學教學之中是生命科學教育教學改革中一項基本任務(wù)。

關(guān)鍵詞生命科學 素質(zhì)教育 科學素養(yǎng)

中圖分類號:G423文獻標識碼:A

1 科學素養(yǎng)的涵義

什么是科學素養(yǎng)?目前有多種說法。20世紀80年代，在美國提出的“2061計劃”中，科學素養(yǎng)的定義是“具備并使用科學、數(shù)學和技術(shù)學的知識做出有關(guān)個人和社會的重要決策”。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織認為:“科學素養(yǎng)包括運用科學基本觀點理解自然界并能做出相應決定的能力。科學素養(yǎng)還包括能夠確認科學問題、使用證據(jù)、做出科學結(jié)論并就結(jié)論與他人進行交流的能力。”

美國《國家科學教育標準》將科學素養(yǎng)敘述為“了解和深諳進行個人決策、參與公民事務(wù)和文化事務(wù)、從事經(jīng)濟生產(chǎn)所需的科學概念和科學過程”。按國際上對公民科學素養(yǎng)調(diào)查建議的內(nèi)容來看，公眾的科學素養(yǎng)至少應該包括三個方面的內(nèi)容:一是對科學術(shù)語和基本概念的基本了解;二是對科學研究過程和方法的基本了解;三是對科學、技術(shù)與社會相互關(guān)系的基本了解。

從本質(zhì)上說，科學素養(yǎng)是指在先天遺傳素質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過后天的教育和實踐而不斷發(fā)展起來的，認識自然和應用自然規(guī)律解決日常生活和社會發(fā)展中實際問題的內(nèi)在素質(zhì)結(jié)構(gòu)。

2 提高學生科學素養(yǎng)的現(xiàn)實意義

2.1 提高學生科學素養(yǎng)是推進素質(zhì)教育的需要

世界上很多國家提出“科教興國”、“科技強國”等國策。要想有效地落實“科教興國”、 “科技強國”等國策 “人才”這一鏈條的重要地位凸顯出來。很多國家都把培養(yǎng)科學素養(yǎng)作為科學教育的目標，并進行了一系列的課程與教學改革。如美國的“2061”計劃，其主旨就是培養(yǎng)具有高度科學素養(yǎng)的新一代美國人，使美國在知識經(jīng)濟時代，在知識創(chuàng)新方面繼續(xù)居于世界的主導地位。

為了使中華民族屹立于世界先進民族之林，我國也提出“科教興國”、“科技強國”的國策，黨和政府及各界有識之士大聲疾呼“百年大計，教育為本。”我國的經(jīng)濟、社會、科技、文化等方面健康、穩(wěn)定地發(fā)展，要求教育擔負起提高全體國民整體素質(zhì)的重任?！敖裉斓慕逃褪敲魈斓慕?jīng)濟?！笔澜绺鲊鎸ξ磥淼纳媾c發(fā)展，都在改革教育，發(fā)展教育。

2.2 提高學生科學素養(yǎng)是適應現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的需要

21世紀的社會將是一個以信息化為標志的社會。將對21世紀的社會經(jīng)濟發(fā)展和人類社會的生活、交往方式，創(chuàng)造知識和獲得知識的方式，以及人類所從事的工作、勞動方式都產(chǎn)生極為深刻的影響。這意味著科學技術(shù)將對未來社會的發(fā)展起著決定性的作用。

有人曾就社會經(jīng)濟增長的原因做過統(tǒng)計，20世紀初，科學技術(shù)僅占10%;20世紀50至60年代達到50%;20世紀80年代以后，已達到80%以上。勞動者普通教育水平每提高一年，可使新工種的掌握速度平均加快15%，合理化建議增加6%。工人達到小學文化水平，可使勞動生產(chǎn)率提高43%;達到高中畢業(yè)水平，可使勞動生產(chǎn)率提高108%;達到大學文化程度，可使勞動生產(chǎn)率提高300%。因此，現(xiàn)代社會有無足夠的具有較高科學素養(yǎng)人才，已成為衡量一個國家綜合國力的基本標準之一。

科學技術(shù)的社會化和社會的科學技術(shù)化，是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的一個顯著特征。它一方面在極大地改變著人們的生活、學習和工作的質(zhì)量，另一方面也對享受現(xiàn)代科學技術(shù)福祉的公民的素質(zhì)提出了更高的要求。一個不具有基本科學素養(yǎng)的公民，是很難在未來的社會中生活和生存的。因此，具備基本的科學素養(yǎng)，也是公民適應現(xiàn)代生活的需要。

2.3 提高學生科學素養(yǎng)是提升我國公民整體科學素養(yǎng)的需要

我國公民的科學素養(yǎng)狀況令人擔憂。1996年的公眾科學素養(yǎng)的調(diào)查結(jié)果是:基本理解科學知識的公眾占30.6%;基本理解科學過程的公眾占2.7%;基本理解科學技術(shù)對社會影響的公眾占3.3%;基本具備科學素養(yǎng)的公眾只占0.3%。這一結(jié)果與1992年的調(diào)查結(jié)果相比變化不大。

2001年中國科協(xié)對我國公眾的科學素養(yǎng)進行了第4次調(diào)查，結(jié)果顯示我國每千人只有14人具有基本的科學素養(yǎng)，僅為美國的1/23和歐盟的1/15。

改革開放30年，中國的經(jīng)濟增長速度令世人驚嘆。然而，國內(nèi)外的經(jīng)濟學家卻發(fā)現(xiàn)，科技對中國經(jīng)濟的貢獻率很低。資金、設(shè)備和人才可以引進，但國民的科學素養(yǎng)不能引進。因此，提高我國公民整體的科學素養(yǎng)，已成為一個非常重要而緊迫的課題。對此，科學教育義不容辭，任重而道遠。

3 生命科學教學中提高學生科學素養(yǎng)的途徑

以學科知識為載體，對學生進行全方位的素質(zhì)培養(yǎng)是中國教育逐步走向成熟的標志。重視對學生的科學素養(yǎng)培養(yǎng)乃是素質(zhì)教育的一項基本要求。下面就談?wù)勆茖W教學中如何實施科學素養(yǎng)教育。

3.1發(fā)揮課堂教學主渠道作用，挖掘科學素養(yǎng)教育素材

實施素質(zhì)教育，應把重點放在素質(zhì)教育的主渠道即課堂教學上去研究，因此，教師要充分挖掘教材，從中提煉出科學的觀點、方法及其思想，在課堂教學中根據(jù)教材內(nèi)容的不同特點滲透科學素養(yǎng)教育。

生命科學與人們生產(chǎn)生活相關(guān)的內(nèi)容較多。例如為什么施肥過濃植物會出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，蛇的“功”與“過”，園藝上為啥常對側(cè)枝加以取舍，就可以造成一定形狀的樹冠，ABO血型之間的輸血關(guān)系等等，這些都是科學教育的素材，教師在講授這些內(nèi)容時不僅要使學生掌握基本的生物知識，而且要使學生明白，學好生物，掌握了生物的結(jié)構(gòu)、生理以及生物與環(huán)境的相互關(guān)系，就能夠更好地協(xié)調(diào)人與自然，造福社會。比如在講植物生長激素時，引入頂端優(yōu)勢原理，使學生知道種植棉花等經(jīng)濟作物時，利用頂端優(yōu)勢原理，可以提高產(chǎn)量。在講環(huán)境保護時，要求學生親自去調(diào)查學校附近的環(huán)境保護情況，進行分析和評價，并且提出保護環(huán)境的書面建議。讓學生掌握一些最基本的生物常識與技能，可以提高學生對生物的學習興趣，激發(fā)學生對科學的探索熱情。

介紹科學發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過及科學家傳記。例如法國生物學家巴斯德探索夏天食物為什么容易變質(zhì)的著名的科學實驗，這就給學生以生動的啟示:平時只要細心觀察、認真思索、勇于實驗，就有可能發(fā)現(xiàn)自然界中的奧秘。這些內(nèi)容不僅可開闊學生的眼界，還能使學生受到科學方法和科學思維的訓練以及科學精神的熏陶。

同時，生命科學中還提供了豐富的科學審美教育的例證和基礎(chǔ)?？茖W是規(guī)律的反映，而規(guī)律是美的內(nèi)核，某種意義上說，科學與美是相通的。我國著名科學家錢學森就極力主張科學工作者應該懂得美學，這有利于他們自身的科學研究。生物界里存在著許多美的現(xiàn)象，科學家發(fā)現(xiàn)，葉在莖干上的排列無論是互生、對生還是輪生，它們自上而下都互不遮擋，形成鑲嵌式的排列，這樣可以使每一張葉都接受充足的陽光?？茖W家對這種天然形成的葉鑲嵌以及它的合理性感到驚訝，并且深切地感到真善美的和諧與統(tǒng)一。在教學中，要逐步培養(yǎng)學生的審美情感和意識，教師可以展示生物遺傳的優(yōu)化組合，結(jié)構(gòu)的諧調(diào)對稱，環(huán)境的雅致優(yōu)美，從而激發(fā)學生的想象力，開拓他們的思路，引導他們從美的角度來探索科學的規(guī)律，這對于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)無疑是有益的。

3.2 利用實驗教學的特殊作用，豐富科學素養(yǎng)教育內(nèi)容

實驗在生命科學教學中占有相當重要的地位。通過加強實驗和創(chuàng)設(shè)情景來培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力，培養(yǎng)學生對科學的探究能力和探究方法。

首先，教師可充分發(fā)揮實驗的直觀性、趣味性特點，利用課堂演示實驗、分組實驗等來激發(fā)學生探索生物奧秘的興味與情趣，從而對未認識或未充分認識的生物過程和現(xiàn)象有著直觀的了解。

其次，在進行分組實驗中，教師不僅要重視培養(yǎng)學生的協(xié)作精神，還要使其掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法，用掌握的理論知識正確分析實驗現(xiàn)象，最后總結(jié)出實驗結(jié)果等一系列科學實驗研究的基本方法，諸如定性實驗、解剖實驗等基本方法。既培養(yǎng)了學生對科學的興趣愛好，又有利于使學生掌握科學研究的基本方法和技能。

再次，在實驗教學中教師還要重視實習，這對于培養(yǎng)學生的能力、提高科學素養(yǎng)有重要作用。例如，讓學生觀察青蛙的受精卵發(fā)育成青蛙的過程并作記錄，這類實習有助于培養(yǎng)學生獨立的觀察能力。又如，讓學生設(shè)計并觀察某一種動物的某種行為，這類實習可以培養(yǎng)學生設(shè)計實驗的能力。還有讓學生到學校附近的樹林、草地、池塘、農(nóng)田等進行實地考察，或?qū)χ車h(huán)境情況進行分析和評價，都有利于培養(yǎng)學生對自然進行考察、研究的能力。

教師要以身作則培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，一絲不茍的科學作風。教師要從演示實驗入手，借助于儀器、設(shè)備，用規(guī)范的語言、準確的操作排除實驗過程中的偶然性和次要的干擾因素，才能精確地發(fā)現(xiàn)規(guī)律，把握現(xiàn)象和事物的本質(zhì)。另外，要鼓勵學生勇于面對疑難，讓學生懂得成功往往是經(jīng)過無數(shù)次的失敗才獲得的。例如，在觀察葉綠體中色素的提取和分離實驗中有的同學反復幾次制成的濾紙條都不理想，分不出四條色素帶，這時教師應幫助學生分析原因，鼓勵他們繼續(xù)實驗，結(jié)果經(jīng)過分析是因為濾液細線劃得太粗，以致于燒杯里的層析液沒及濾液細線而造成，注意劃濾液細線的方法后終于成功了。這樣通過實踐使學生明白，觀察與實驗必須與科學思維緊密結(jié)合，互相促進，才能取得科學上的突破。這種科學素養(yǎng)的培養(yǎng)對學生今后的學習、研究將有深遠的意義。

3.3 開展豐富多彩的課外活動，拓展科學素養(yǎng)教育途徑

首先，形式多樣的課外活動有利于學生掌握豐富的科技知識。比如開設(shè)選修課和舉辦專題講座，向?qū)W生介紹生物學的新技術(shù)與新成就、基因工程與人類的未來、環(huán)境與人類的未來、種植技術(shù)、仿生學成就等，觀看科技成果展覽以及參觀、訪問等都可以使學生獲得大量的課堂上難以接觸到的科技知識信息，達到開闊學生視野、提高學生科學素養(yǎng)的目的。

其次，學生在課堂上學到的知識在課外活動中可以得到充分應用。比如進行教具及標本制作，校園植物調(diào)查，無土栽培，嫁接試驗，植物激素的應用;培養(yǎng)草履蟲，血型鑒定等。這些生物科技活動對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)具有十分重要的作用。學生們在這里將理論知識與生產(chǎn)實際、生活實踐進行有機結(jié)合，充分認識到實驗、觀察和科學思維是相輔相成，不可偏廢的，使學生確立科學的世界觀與方法論。而且這些實踐活動使學生掌握了一些基本的科學研究方法。

寓科學素養(yǎng)教育于生命科學教學之中是生命科學教育教學改革中一項基本目標，其對教育教學改革的意義是十分深遠的。在具體的教學實踐中作為教師一方面要端正思想，明確任務(wù)，更重要的是盡快提高自身的科學素養(yǎng)。這樣，才能使科學素養(yǎng)教育避免流于形式，真正實現(xiàn)其目的。

參考文獻

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