生物教學中學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

　　國家教育部頒發(fā)的《普通高中生物課程標準（實驗）》明確指出，生物課程的四大基本理念是：提高生物科學素養(yǎng)，面向全體學生，倡導研究性學習，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系?！疤岣邔W生生物科學素養(yǎng)”位居四大理念的靈魂和核心。生物學中的科學素養(yǎng)，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(zhì)以及形成科學的態(tài)度和價值觀。對學生實施全面的生物科學素養(yǎng)任務十分艱巨，而這項任務主要由生物學課程教學來完成，生物教師就必須注重學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)策略，以此來更好地完成生物教學的根本任務。
　　一、通過整合教學內(nèi)容培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
　　1.開發(fā)生物校本課程教學
　　開發(fā)生物校本課程教學，能拓展學生視野、廣泛取材，展示生物科學和日常生活、社會生產(chǎn)、環(huán)境、能源、資源、健康與安全等方面的聯(lián)系。如天津的邱莊子聯(lián)校所在地區(qū)為冬棗種植基地，在學習植物學相關內(nèi)容時開發(fā)以冬棗為主題的生物校本課程教學，以冬棗為載體，認識冬棗的形態(tài)與結(jié)構(gòu)和功能的關系，聯(lián)系當?shù)貙嶋H了解農(nóng)村生產(chǎn)勞動過程中蘊含的科學知識，進一步學習一些關于冬棗的栽培和管理的理論知識，并指導學生運用知識進行實踐勞動，在實踐中培養(yǎng)學生解決問題的良好意識和克服困難的意志品質(zhì)。
　　2.開展生物科學發(fā)展史教育
　　一部生物科學發(fā)展史，也就是人類的奮斗史。生物學能迅速發(fā)展成為一門尖端科學，這是無數(shù)生物學者為之奮斗的結(jié)果。用科學家在創(chuàng)造偉大業(yè)績時所表現(xiàn)出來的偉大人格魅力來影響教育學生，從而使學生受到科學方法、科學精神乃至科學倫理方面的教育。如達爾文歷盡千辛萬苦，用23年時間完成了當時學術界的巨著《物種起源》；“雜交水稻之父”袁隆平，把田間地頭當作科研戰(zhàn)場，幾十年如一日，晴天一身汗，雨天一身泥，在水稻增產(chǎn)方面創(chuàng)造了奇跡。同時，一個科學發(fā)現(xiàn)的過程包含了科學家的思維、分析、假設、判斷、推理全過程，讓學生在學習過程中注意科學家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，是怎樣實驗、怎樣思考、怎樣解決問題的，從而有利于學生學習科學思維和方法，理解科學過程和科學本質(zhì)。
　　3.加大現(xiàn)代生物學知識教育
　　向?qū)W生介紹國內(nèi)外最新相關現(xiàn)代生物知識及其運用，從而培養(yǎng)學生良好的科技意識。如向?qū)W生介紹現(xiàn)代生物學研究的兩個方向性知識：宏觀上向生態(tài)學方面發(fā)展，微觀上向分子生物學發(fā)展；向?qū)W生介紹生物科學技術在生活、生產(chǎn)、社會發(fā)展中的具體應用性知識，如植物組織培養(yǎng)、生物克隆、轉(zhuǎn)基因技術、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物工程技術，并讓學生從正反兩方面分析這些生物科學知識會給人類社會帶來哪些影響，培養(yǎng)學生辯證地認識科學、合理應用科學的科學態(tài)度和社會責任感。
　　4.注重與其他學科的滲透
　　生物學是一門綜合性很強的學科，教學中涉及的很多問題都很難利用生物學單一學科知識進行解釋。這就應依據(jù)教學需要、學生特點、當?shù)貙嶋H進行選擇和設計教學內(nèi)容，增強學科間的滲透，對學生進行最基本的科學精神和人文精神的培養(yǎng)。
　　例如，在進行基因工程教學時，根據(jù)基因工程是生物學與化學、物理學以及道德等多學科綜合的典范，可以把它歸納為綜合知識結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡（見下圖1）。這樣可以溝通生物、化學、物理和政治學科之間的橫向關系，從而使學生掌握合理的知識結(jié)構(gòu)，從而培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)。
　　二、開展研究性學習培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
　　1.以生物“主題活動”培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
　　由于“主題”活動式教學以問題為媒介，在解決問題的過程中涉及到各種知識，這些知識的獲取、選擇、積累和應用便是學生科學素養(yǎng)的契機。以“收集并交流我國自然保護區(qū)的資料”這一“主題”為例，學生在進行研究活動之前，對學生進行生物與環(huán)境之間的關系、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的相關知識的學習，使學生具備一定的知識基礎。在研究過程中需要進行資料的收集，學生將面臨如何排除其他因素的干擾、如何與他人合作交流的問題；資料收集完后，學生還將進行分析、歸納、概括資料以及如何運用學過的知識分析我國自然保護區(qū)的現(xiàn)狀。通過這一主題的活動，學生將切實體驗到科學研究的過程，學到科學研究的方法，得到能力的訓練，提高科學素養(yǎng)。
　　2.加強研究性實驗教學設計，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
　　目前，中學生物學實驗主要有驗證性實驗和應用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定，實驗結(jié)果也被預先告知，學生只是機械地操作，無從感受獲取知識和應用知識的快樂。因此，在實驗中應以實驗活動為基礎，以改進、完善、設計實驗為切入點，發(fā)展學生的創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學生積極的個性特征和科學態(tài)度，使學生在實踐活動中掌握“發(fā)現(xiàn)問題→形成假設→設計實驗→歸納結(jié)論”的科學探究方法?？茖W探究的過程往往也是不斷完善實驗設計和不斷克服困難的過程。如高中生物實驗“證明ATP是生物的直接能源物質(zhì)”，教師可以提出能源物質(zhì)有哪些，能源物質(zhì)作用的直觀表現(xiàn)有哪些等問題，然后啟發(fā)學生思考如何選擇材料、試劑和用品，如何合理安排實驗步驟，并讓學生之間進行相互借鑒并修改、完善實驗方案。這種嘗試性的實驗設計是實驗教學的關鍵環(huán)節(jié)，通過這一能力的培養(yǎng)，能充分調(diào)動學習的主動性，能很好地進行思維創(chuàng)新和研究性學習能力的鍛煉。
　　三、利用信息技術與生物教學的整合培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
　　1.教學內(nèi)容的多媒體化
　　實驗證明:單靠聽覺，可獲知識的60%;單靠視覺，可獲知識的10%;而視聽并用，可達到86.3%以上;就保持3天左右的記憶率來看，單用聽覺是15%，單用視覺是40%，視聽覺并用是75%。在教學中，運用網(wǎng)絡教學課件，能夠克服傳統(tǒng)媒體在時間和空間上的限制，化靜為動。不但信息量大，圖像生動，音響逼真，并且能輕易地把大量冗長、枯燥的文字圖像化，使復雜的問題簡單化、動態(tài)化，能很好地解決知識的抽象性與學生認知的形象性之間的矛盾，大大提高教學的容量和教學效率，減輕學生學習的負擔。
　　2.利用信息技術構(gòu)建虛擬實驗空間
　　信息技術為生物實驗提供了一項強大的功能——虛擬現(xiàn)實，它是由多媒體技術和仿真技術結(jié)合而生成的一種交互式環(huán)境。在這個環(huán)境中，參與者可進行各種操作，并有親身經(jīng)歷的“真實”感覺，并且由于結(jié)果是自己總結(jié)和發(fā)現(xiàn)的而理解牢固、記憶深刻。如孟德爾的基因分離規(guī)律，這種實驗在自然界中是很難實現(xiàn)的。類似這樣對環(huán)境和條件有較高要求或是實驗周期很長的實驗，要在高中生物教學中完成是不可能也是不現(xiàn)實的，所以我們就要充分發(fā)揮計算機這種模擬優(yōu)勢，用計算機去模擬生物實驗，以此驗證結(jié)論。
　　互聯(lián)網(wǎng)是世界上最大的知識庫、資源庫，互聯(lián)網(wǎng)上有各種各樣的網(wǎng)絡學校的遠程教育課程，有生物學科教師的教學網(wǎng)站，有生物學科教育專家的個人網(wǎng)站，有生物學家和各類專家的個人主頁，有專業(yè)學術組織和機構(gòu)的專業(yè)網(wǎng)站，有各級政府的生物資源數(shù)據(jù)庫，有專業(yè)化的電子雜志。充分利用網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡工具進行教學，學生不僅學會了利用網(wǎng)絡去學習書本上的知識，而且也能去查閱相關知識和了解國內(nèi)外最新生物學動態(tài)。在這一學習過程中，能很好地培養(yǎng)學生的信息工具的使用能力、獲取識別生物信息的能力、加工處理生物信息的能力以及傳遞生物信息的能力。
　　全面提高中學生的科學素養(yǎng)是是全民素質(zhì)提高的一個重要途徑，也是國家基礎課程改革的一個重要而具體的目標。培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)僅從學科知識教育中進行是不夠的，還需要我們社會、學校、家庭的共同努力、支持。
　　參考文獻
　　[1]中國科協(xié)中國公眾科學素養(yǎng)調(diào)查課題組．2001中國公眾科學素養(yǎng)調(diào)查報告．北京：科學普及出版社2001．
　　[2]中華人民共和國教育部．普通高中生物課程標準．北京：人民教育出版社，2003.
　　[3]肖有明．新課改形式下生物教學中科學素養(yǎng)的培養(yǎng)探討．中學生物學，2005（7）.
　　[4]劉愛榮．STS教育與中學科學素養(yǎng)的培養(yǎng)．內(nèi)蒙古師范大學學報，2004（12）.
　　[5]裘伯川．中學生物學教學中的科學素質(zhì)培養(yǎng)．學科教育，2000（2）.
　　[6]徐作英．生物學校本課程論與教學論．成都：電子科技大學出版社，2004.9.
　　[7]賀建．中學生物教學建模．南寧：廣西教育出版社，2003.5.
　?。ㄘ熑尉庉嬐醴f）