立足高中生物課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)

摘 要： 作者在二十多年的生物教學(xué)中，對(duì)在教學(xué)中如何提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作了探索和思考。課堂是教學(xué)的主陣地，教師在教學(xué)中要不斷學(xué)習(xí)，研究新課標(biāo)，通過制定科學(xué)的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)、改革教學(xué)模式和方法、改革生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)等，立足課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 高中生物課堂教學(xué) 生物科學(xué)素養(yǎng) 教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)模式 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高中生物科學(xué)教育是整體科學(xué)教育的一部分。科學(xué)教育的基本任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生必需的、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)素養(yǎng)。因此，高中生物科學(xué)教育的基本任務(wù)，就是培養(yǎng)提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)，以利于他們的生活、工作和終身學(xué)習(xí)及發(fā)展。高中生物科學(xué)知識(shí)教育的根本目標(biāo)就是以學(xué)生發(fā)展為本，提高全體學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。因此，可以說高中生物科學(xué)知識(shí)教育的過程，就是學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)過程。

所謂生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，就是把各要素視為一個(gè)整體，在教學(xué)過程中，以生物科學(xué)知識(shí)為載體，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力，訓(xùn)練科學(xué)研究方法和科學(xué)學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生具備基本的生物學(xué)知識(shí)及學(xué)習(xí)和應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)有關(guān)的技能和能力，對(duì)社會(huì)中生物學(xué)問題的解決有濃厚的興趣并積極參與，用正確的價(jià)值觀規(guī)范自己的態(tài)度、行為和習(xí)慣。學(xué)生可以通過學(xué)校、家庭、社會(huì)等多渠道、多維度地接受科學(xué)素養(yǎng)教育。對(duì)于學(xué)校教育來說，課堂教學(xué)是主渠道。下面筆者從高中生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和身心發(fā)展規(guī)律出發(fā)，探討課堂教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)教育的方法和途徑。

一、研究新課標(biāo)科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)，培學(xué)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。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)、探究能力及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀，它反映了一個(gè)人對(duì)生物科學(xué)領(lǐng)域中基礎(chǔ)核心內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平，以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。”教師要不斷研究學(xué)習(xí)新課標(biāo)，與時(shí)俱進(jìn)，從本質(zhì)上把握生物教學(xué)在科學(xué)教育中的地位和作用，自覺承擔(dān)起對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)教育的任務(wù)，在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，不僅要考慮科學(xué)知識(shí)目標(biāo)，更要考慮科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)情感和科學(xué)價(jià)值觀等目標(biāo)，并指導(dǎo)教學(xué)全過程。

二、通過提高教學(xué)內(nèi)容的開放性，培學(xué)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)

在選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)，注意從身邊的生物學(xué)現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，融入生命科學(xué)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的好奇心。例如：在學(xué)習(xí)免疫這部分內(nèi)容的時(shí)候，可聯(lián)系非典時(shí)期使用類固醇，不適時(shí)使用就會(huì)影響自身的免疫系統(tǒng)。學(xué)習(xí)遺傳和變異時(shí)，可提出一些有意義又引人深思的問題：為什么子女長(zhǎng)得像父母？兄弟姐妹之間又有差異？使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望。

要注意聯(lián)系生物科學(xué)的新進(jìn)展，體現(xiàn)生物學(xué)的時(shí)代性，把一個(gè)豐富多彩的、活生生的生命世界呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生熱愛自然，熱愛生命，熱愛人類，具備現(xiàn)代人的科學(xué)道德。如學(xué)習(xí)生物的遺傳和變異時(shí)，將克隆技術(shù)和人類基因組計(jì)劃等內(nèi)容引入課堂；講到基因控制蛋白質(zhì)合成的時(shí)候，可以告訴學(xué)生當(dāng)整個(gè)世界都在歡呼進(jìn)入信息時(shí)代的時(shí)候，現(xiàn)代生命科學(xué)早就揭示了生命是幾十億年來就運(yùn)用數(shù)碼化的信息進(jìn)行復(fù)制、傳遞及表達(dá)。而且自然選擇竟然保存了一套統(tǒng)一的信息編碼，從大腸桿菌到萬物之靈的人類用的是同一套遺傳密碼。而從神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)控、胚胎發(fā)育到生物行為都是憑借特定的信息調(diào)控的。這就是說，現(xiàn)在認(rèn)為客觀世界是由物質(zhì)、能量和信息三者的運(yùn)動(dòng)組成的，生物世界也是如此。

要貫穿生物科學(xué)史教育，使學(xué)生了解生物學(xué)觀點(diǎn)、思想、概念形成和發(fā)展的歷史，訓(xùn)練科學(xué)方法和生物學(xué)的研究方法，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。例如結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)過程；密碼子的破譯過程；光合作用的研究過程；達(dá)爾文進(jìn)化論的形成過程；孟德爾理論的再發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容。

三、通過改革教學(xué)模式和方法，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)

要提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，必須改變單一陳舊的教學(xué)模式，建構(gòu)適合科學(xué)素養(yǎng)教育的多種教學(xué)模式。任何一種教學(xué)模式都不是萬能的，每種教學(xué)模式都有自己的適用范圍和優(yōu)點(diǎn)，課堂上應(yīng)依據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，選擇不同的教學(xué)方法和教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.探究模式

對(duì)于程序性的知識(shí)，一般采用此模式。即：提出問題—進(jìn)行假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—觀察現(xiàn)象—分析結(jié)果—得出結(jié)論（推論）。這種模式不是把知識(shí)作為現(xiàn)成的結(jié)論教給學(xué)生，而是讓學(xué)生通過一系列的探究活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。學(xué)生不僅獲得了知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)了科學(xué)研究的方法，體驗(yàn)到了科學(xué)家的思維方式、科學(xué)態(tài)度、探索精神。

例如在“生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)中，教師首先出示向光性生長(zhǎng)的幼苗，創(chuàng)設(shè)一定的情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，提出問題：“植物為什么能向光生長(zhǎng)？”并且依據(jù)學(xué)生原有知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)，通過小組討論，找出解決問題的方法，并設(shè)計(jì)成可行性試驗(yàn)。通過與科學(xué)家經(jīng)典試驗(yàn)的比較，學(xué)生找出了差距，再進(jìn)一步深入研討，得到了最后的結(jié)論。在整個(gè)過程中，學(xué)生領(lǐng)悟到了科學(xué)研究的一般過程，學(xué)習(xí)了科學(xué)的思維方法。

2.概念獲得模式

概念學(xué)習(xí)實(shí)際上是掌握同類事物的共同的關(guān)鍵特征。在教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些同類事物的不同例證加以分析，使學(xué)生對(duì)概念形成過程進(jìn)行探究，讓他們?cè)谡莆崭拍畹耐瑫r(shí)，形成科學(xué)思維的能力。如：在學(xué)習(xí)單倍體概念時(shí)，首先給學(xué)生介紹自然情況和人工情況下，單倍體的形成過程，學(xué)生通過對(duì)兩種狀態(tài)下單倍體形成過程的分析、比較，找出它們的共同特征（均由配子不經(jīng)過受精直接發(fā)育而來），從而歸納出單倍體的概念。接著引導(dǎo)學(xué)生對(duì)單倍體、二倍體、多倍體進(jìn)行比較，找出單倍體概念的本質(zhì)特征，使學(xué)生明確單倍體與多倍體的劃分依據(jù)不同，加深對(duì)單倍體概念的理解，形成正確的認(rèn)識(shí)。

3.有意義接受模式

對(duì)于陳述性的知識(shí)，一般采用此模式。通過教師利用相關(guān)的、穩(wěn)定而清晰的引導(dǎo)性材料，將新知識(shí)與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生有意義學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，使學(xué)生積極主動(dòng)地將具有潛在意義的新知識(shí)與自身原有的知識(shí)發(fā)生相互作用，使新知識(shí)成為學(xué)生知識(shí)體系中的一部分，使學(xué)生的認(rèn)知能力得到提高。例如：生命起源的學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，距離學(xué)生生活較遠(yuǎn)，學(xué)生接受起來比較困難。在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)習(xí)過的有關(guān)知識(shí)：生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——細(xì)胞，生命的物質(zhì)基礎(chǔ)——化合物，生命物質(zhì)——蛋白質(zhì)和核酸（有機(jī)高分子），氨基酸、核苷酸（有機(jī)小分子），元素組成（在非生物環(huán)境中以無機(jī)物形式存在），同時(shí)聯(lián)系學(xué)生已有的相關(guān)地理學(xué)知識(shí)和化學(xué)知識(shí)，反向推導(dǎo)生命起源的化學(xué)進(jìn)化過程，使學(xué)生在新舊知識(shí)的相互作用中形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

4.綜合應(yīng)用模式

學(xué)習(xí)知識(shí)的目的在于應(yīng)用，從學(xué)生的實(shí)際生活中選取綜合性較強(qiáng)的專題，按照“選取主題—獲取信息—交流討論—達(dá)成共識(shí)—做出決策”這樣的教學(xué)模式開展教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生正確地了解所學(xué)習(xí)內(nèi)容的用途，讓學(xué)生的智力和情感都共同參與到學(xué)習(xí)過程中，使所學(xué)知識(shí)融入學(xué)生的實(shí)際生活，并對(duì)實(shí)際生活產(chǎn)生指導(dǎo)作用，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。例如：結(jié)合克隆技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，選取“克隆技術(shù)常識(shí)與科學(xué)觀”作為研究主題。課前，圍繞要解決的中心問題，采取“小組合作”和“群體調(diào)查”的方法，搜集資料、整理資料。課上，分小組匯報(bào)，集體討論，使學(xué)生對(duì)克隆技術(shù)有一個(gè)初步的了解。接著，提出：如何評(píng)價(jià)克隆技術(shù)？讓學(xué)生通過“角色扮演”，多側(cè)面、多角度地發(fā)表自己的看法和意見，樹立正確的科學(xué)觀。

四、通過改革生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)

觀察、實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)的基本研究方法，是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。實(shí)驗(yàn)的含義：一是指對(duì)問題產(chǎn)生假設(shè)，為檢驗(yàn)假設(shè)而設(shè)計(jì)的在有控制條件下所進(jìn)行的收集數(shù)據(jù)，整理資料，分析推理的全部活動(dòng)；二是指基本的操作過程和技能訓(xùn)練?？梢哉f，科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)方法、科學(xué)能力等都可以通過生物實(shí)驗(yàn)得到有效培養(yǎng)，關(guān)鍵在于教師要自覺地、有目的地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的這些功能。我的具體做法是將高中生物實(shí)驗(yàn)分為四個(gè)層次：講述層次、演示層次、學(xué)生操作層次、創(chuàng)設(shè)層次。

講述層次：主要是針對(duì)一些經(jīng)典、熱點(diǎn)、大型實(shí)驗(yàn)所進(jìn)行的講述、介紹、分析和討論。原因是中學(xué)不具備這些實(shí)驗(yàn)操作的條件和技術(shù)水平，而只能通過介紹使學(xué)生了解科研的過程和學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)客觀地分析問題的方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

演示層次：主要是指一些小型的、操作難度較大，取材較難的實(shí)驗(yàn)，通過教師演示、學(xué)生觀察達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的認(rèn)識(shí)，探索發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)理論。

操作層次：主要指學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生親自動(dòng)手操作得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)信念，掌握科學(xué)原理。

創(chuàng)設(shè)層次：主要是結(jié)合學(xué)生所學(xué)的知識(shí)和社會(huì)條件，因地制宜地引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，或親自參與創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

無論對(duì)于哪個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)，教師都要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察、科學(xué)分析等諸方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，加?qiáng)學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)、科學(xué)思維等多方面的思維品質(zhì)的培養(yǎng)。

綜上所述，高中生物課堂教學(xué)中可通過制定科學(xué)的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)內(nèi)容的開放性、改變教學(xué)模式和方法、改革生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)等培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

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