生物試驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)初探

黃詠媚

摘 要:本文介紹了在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)從挖掘教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn);改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn);對(duì)學(xué)生進(jìn)行逆向思維訓(xùn)練等方式,引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:高中新課程 生物試驗(yàn)教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng)

生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。新的生物課程標(biāo)準(zhǔn)把提高每個(gè)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),作為實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)中的核心任務(wù)。

生物學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基本研究方法的實(shí)驗(yàn)科學(xué),實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取生物學(xué)知識(shí)和能力的重要手段,是教師講解生物學(xué)概念、規(guī)律的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生觀察力、注意力和思維能力等科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

一、挖掘教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

在高中生物教材中安排有許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)史,如酶的發(fā)現(xiàn)歷史,從1783年意大利科學(xué)家斯巴蘭讓尼設(shè)計(jì)的巧妙實(shí)驗(yàn)到20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)的酶是RNA,使學(xué)生對(duì)酶的研究歷史中的一些重大發(fā)現(xiàn)有了一個(gè)大致了解。通過(guò)讓學(xué)生了解酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究中的作用地位;“酶不都是蛋白質(zhì)”,這一科學(xué)事實(shí)再一次有力地證明了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)發(fā)展中所起到的舉足輕重的作用,同時(shí)也讓我們看到,科學(xué)是發(fā)展的,探索是無(wú)止境的,而真理是相對(duì)的。再比如光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)系列實(shí)驗(yàn)歷經(jīng)幾代科學(xué)家、耗時(shí)幾十年,在生命科學(xué)史上有一定的代表性,一定程度上反映了科學(xué)探索的一般方法,是一個(gè)非常好的素材,這個(gè)過(guò)程涉及實(shí)驗(yàn)多,內(nèi)容豐富,我們要善于把握兩條線索,一條是介紹經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì),另一條是科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程,對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加工挖掘,不僅很好地落實(shí)了生物學(xué)知識(shí),也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想,讓學(xué)生明白科學(xué)研究的步驟是:“觀察→發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出假說(shuō)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果→驗(yàn)證假說(shuō)→歸納規(guī)律”這一基本途徑。

二、改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)以“簡(jiǎn)約重演”科學(xué)知識(shí)的再生產(chǎn)過(guò)程的探究式為主要手段,這有利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的全面提高。

在實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常存在著對(duì)實(shí)驗(yàn)最后結(jié)果的記錄,而輕視對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)某些現(xiàn)象的記錄,重視結(jié)果而不重視分析結(jié)果,重視對(duì)成功實(shí)驗(yàn)的肯定,而不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)中的失敗查找原因等現(xiàn)象。這不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。例?在觀察植物有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中,在顯微鏡的某個(gè)視野中,要讓學(xué)生了解為什么看到的細(xì)胞多數(shù)為間期的細(xì)胞。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生了解液泡的體積大小、顏色如何變化。在葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)中四種色素彼此分離的原理是什么,這一原理單靠高中教科書(shū)中的知識(shí)還不夠,應(yīng)讓學(xué)生了解濾紙是一種吸附劑,層析液是一種展開(kāi)劑,四種色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同,它們?cè)跒V紙上吸附能力不同,在層析液中(展開(kāi)劑)溶解度不同,因此,四種色素隨著層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度就不同,胡蘿卜素溶解度大而吸附力小,擴(kuò)散速度快,葉綠素B溶解度小而吸附力大,擴(kuò)散速度則慢。在實(shí)驗(yàn)中,因某種原因,個(gè)別學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯或失敗,老師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生查找原因。如葉綠體中色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)結(jié)果四條色素帶部分或全部不明顯,教師可提示:①是否丙酮用量過(guò)多,濾液太稀;②是否用的新鮮葉,是否全部用的是幼嫩的葉;③畫(huà)濾液細(xì)線時(shí)是否重復(fù)的次數(shù)少了一些;④層析時(shí)濾紙條上的濾液細(xì)線是否被層析液沒(méi)及過(guò)。在質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中,有的學(xué)生很快就觀察到質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象。但有的學(xué)生雖然在步驟方法上都按要求進(jìn)行了,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生尋找原因:取下的表皮是否是死亡的細(xì)胞?是否未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀釋而造成濃度不夠?是否視野太亮,反差度小而未能看清?還有的學(xué)生雖然質(zhì)壁分離了卻不能復(fù)原,教師也詢問(wèn)一下,是否蔗糖溶液濃度自行加高了?是否質(zhì)壁分離時(shí)間太久而造成細(xì)胞死亡?

三、凸現(xiàn)科學(xué)家科學(xué)研究的思維和方法,訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維

目前中學(xué)生物教學(xué)還主要著眼于知識(shí)和技能的傳授上,甚至縮減成單純的生物學(xué)知識(shí)的教學(xué)。在生物學(xué)知識(shí)的教學(xué)中,重結(jié)果甚于過(guò)程,重灌輸甚于啟發(fā),重標(biāo)準(zhǔn)答案甚于智能開(kāi)發(fā)。學(xué)生幾乎成了一個(gè)單純的知識(shí)記憶器。這顯然不符合培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的要求。知識(shí)與技能雖然重要,但是把學(xué)生獲得生物知識(shí)和技能與科學(xué)素質(zhì)等同起來(lái),以學(xué)生的生物學(xué)考試成績(jī)?nèi)ゴ砗秃饬繉W(xué)生的科學(xué)素質(zhì),顯然是不恰當(dāng)?shù)?。要真正培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),除了讓學(xué)生掌握知識(shí)以外,還要讓學(xué)生真正理解科學(xué)家對(duì)自然和世界的看法,他們?cè)鯓尤フJ(rèn)識(shí)自然和世界;使學(xué)生真正理解生物學(xué)概念的產(chǎn)生過(guò)程、內(nèi)涵外延、相互關(guān)系、在生活中的體現(xiàn)和運(yùn)用等等;使學(xué)生了解科學(xué)家的工作方法并掌握一些基本的實(shí)證方法、邏輯方法和直覺(jué)思維方法;使學(xué)生了解生物學(xué)的科學(xué)方法及其價(jià)值;使學(xué)生利用自己掌握的生物學(xué)知識(shí)、技能、方法去解決學(xué)生身邊存在著的有關(guān)生物學(xué)方面的問(wèn)題;使學(xué)生在生物學(xué)知識(shí)、技能、方法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過(guò)程中,發(fā)展生物學(xué)認(rèn)知能力、思維能力和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)志趣和生物學(xué)觀念。

總之,對(duì)提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng),沒(méi)有固定的模式。教師可以根據(jù)自身特點(diǎn)和具體情況尋求有效的方法?？茖W(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也不是一朝一夕能夠見(jiàn)效的,只有教師堅(jiān)持不懈的努力,才能使學(xué)生在日積月累中得到提高,因此,教師首先在思想上要提高認(rèn)識(shí),充分意識(shí)到科學(xué)素養(yǎng)的提高對(duì)學(xué)生思想品質(zhì)、思維能力和創(chuàng)造才能的發(fā)展所具有的重要價(jià)值,從而自覺(jué)地將科學(xué)素養(yǎng)的提高貫穿到平時(shí)的教育教學(xué)活動(dòng)中。其次,利用高中生物實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)是面向全體學(xué)生,是在教師的正確引導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)參與、自主探究、相互學(xué)習(xí)與交流的一種學(xué)習(xí)方式。生物試驗(yàn)教學(xué)中,除了教師要深挖教材,還要經(jīng)常性地創(chuàng)造條件,開(kāi)展探究活動(dòng),給學(xué)生表現(xiàn)才能的機(jī)會(huì),更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與意識(shí)。發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手操作能力,搜集和處理科學(xué)信息的能力,獲取新知識(shí)的能力,批判性思維的能力,分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流與合作的能力,才能真正將素質(zhì)教育落到實(shí)處。

參考文獻(xiàn):

1.吳延平.在中學(xué)生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)[J].中國(guó)校外教育(理論),2008(09)

2.張敏.改革生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2008(S2).

3.寧艷蓉.新課程理念下的高中生物教學(xué)實(shí)踐——談生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生能力和科學(xué)素養(yǎng)的提高[J].新西部(下半月).2008(07)

4.楊民建.試論高中生物教學(xué)對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng)[J]吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)(學(xué)科版),2008(07)

5.玄恩濤.加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生探求欲望[J].才智,2008(16)

6.譚雪琴.淺談對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)[J].今日科苑,2008(15)

作者單位:廣東省江門(mén)市培英高級(jí)中學(xué)高中生物二級(jí)教師