高中生物教學方式對學生能力發(fā)展的影響初探

【摘 要】本文根據(jù)教學工作，對如何進行科學研究方法教育以及生物課堂上所采用的教學方式對學生能力的發(fā)展進行了探討，提出通過生物科學史滲透科學研究方法、通過探究性教學體現(xiàn)科學研究方法、通過生物學實驗體驗科學研究方法、通過研究性學習實踐科學研究方法、通過解答實驗試題歸納科學研究方法等一系列切實可行的做法。逐層探究式能最大程度地促進學生能力的提升。

1.高中生物教學中進行科學研究方法教育的意義

1.1 探究性學習是高中生物新課程倡導(dǎo)的基本理念之一，是實現(xiàn)學生學習方式的轉(zhuǎn)變和教師教學方式轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容。要順利實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變，首先要對學生進行科學方法教育，培養(yǎng)學生的科學探究能力。因為只有建立在科學方法之上的探究才是科學的探究，而只有科學探究才能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

1.2 培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是高中生物新課程倡導(dǎo)的另一基本理念，這種科學素養(yǎng)包括科學知識、科學方法和科學態(tài)度，可見對學生進行科學方法教育本身就是提高學生科學素養(yǎng)的重要內(nèi)容，同時在高中生物教學中進行科學方法教育能夠使學生理性認識知識的起源和發(fā)展，激發(fā)學生的問題意識，使學生充分認識真理的相對性，有利于培養(yǎng)學生的科學精神和科學素養(yǎng)。

1.3 科學方法教育既是中小學素質(zhì)教育的需要，也是適應(yīng)高等院校選拔高素質(zhì)人才的需要。作為高校選拔人才的重要考試，高考對當前的高中教學有著十分重要的導(dǎo)向作用。理綜高考生物中有關(guān)生物探究性實驗試題的頻頻出現(xiàn)，也對高中生物科學方法教育起的了推波助瀾的作用。

2.生物科學研究方法及科學研究方法教育的基本內(nèi)容

科學方法是指人們在探索事物客觀規(guī)律過程中所采用的各種手段。科學方法可分為多個層次，我們這里所指的生物科學研究方法主要是指科學研究的一般方法，如科學觀察方法、科學實驗方法和科學調(diào)查方法，特別是指科學實驗方法?？茖W研究的基本方法可以概括如圖1所示。由圖我們可以看到：科學研究總是從觀察開始，通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，然后提出假設(shè)，并對假設(shè)做出基本預(yù)測，最后設(shè)計實驗來驗證假設(shè)。如果實驗結(jié)果與假設(shè)不一致，則說明原來的假設(shè)是錯誤的，要修改假設(shè)，重新實驗；如果實驗結(jié)果與假設(shè)一致，則說明原來的假設(shè)是正確的，可將假設(shè)上升為學說或理論。

科學方法的掌握有利于學生更透徹地理解科學知識、有利于學生思維方式和行為方式的發(fā)展、有利于學生創(chuàng)造性才華的培養(yǎng)。從“學會學習”的意義上講，學生掌握科學方法比掌握科學知識更重要?？茖W方法教育應(yīng)包括科學研究“過程技能”（觀察一問題一假設(shè)一實驗一結(jié)論）的教育，還應(yīng)包括觀察、調(diào)查、實驗等方法的具體技能。

3.科學研究方法教育在高中生物課堂教學中的實踐

生物學是一門實驗科學，有著眾多的可以滲透科學方法教育的內(nèi)容。在努力鉆研教材的基礎(chǔ)上，充分挖掘教材中對學生進行科學方法教育的素材，并踏踏實實地將科學方法教育滲透到教學過程和學生的學習過程中，就會收到很好的教學效果。

3.1 通過生物科學史滲透科學研究方法

高中生物教材中有許多關(guān)于生物科學史的教學內(nèi)容，如酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)等。這些科學發(fā)現(xiàn)本身就是科學家科學實驗（探究）的過程，我們可以充分利用這些素材，幫助學生尋著先人的足跡，在享受科學探究的快樂中受到科學方法的教育。在學習必修二細胞增殖一節(jié)的內(nèi)容時，細胞周期的概念比較抽象，教材中對于細胞周期概念的介紹比較少，可以引入細胞周期的研究歷史，加入科學研究史的鏈接，拓展學生的視野，激發(fā)學生學習研究創(chuàng)新的熱情。

實例：早在1953年，科學家正式提出了細胞周期這個概念，并且在2001年的時候獲得了諾貝爾獎。關(guān)于細胞周期還有問題沒有被解決，感興趣的同學可以進行這方面的資料搜集，下一個諾貝爾獎得主可能就是你！

3.2 通過探究性教學體現(xiàn)科學研究方法

高中生物教學中，如何選取適當?shù)膬?nèi)容，進行探究性教學，是大家都在研究的問題。如何將探究性教學和科學方法的指導(dǎo)有機地結(jié)合在一起，更是值得大家思考的問題。

3.3 通過生物學實驗學生體驗科學研究方法

現(xiàn)行高中生物教材中，有著眾多的學生實驗，每做一個實驗都是學生親身體驗科學研究方法的過程。實驗教學中發(fā)現(xiàn)，學生比較重視實驗的過程（如何做實驗）和實驗的結(jié)果（出現(xiàn)什么現(xiàn)象），但對為什么這樣做、換一種做法是否可以等問題很少思考。針對這種現(xiàn)象，教學中盡可能地將驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?，要求學生通過明確實驗?zāi)康?、自己設(shè)計實驗并通過討論完善實驗、最后實施實驗步驟等過程使學生真正通過實驗體驗到科學研究的方法和過程。

3.4 通過研究性學習使學生實踐科學研究方法

研究性學習是高中學生的一門必修課，利用研究性學習使學生實踐科學研究方法，可以使學生真正體會到科學研究方法的重要性，學會如何將一些科學研究的理論知識應(yīng)用到實踐中。例如學生在日常生活中經(jīng)常接觸到各種酒類，那么就可以引導(dǎo)學生思考“酒是如何釀造的”，為了解決這一問題，學生通過收集資料、設(shè)計實驗、完善實驗步驟等過程，還可以因地制宜，與當?shù)氐尼劸飘a(chǎn)業(yè)聯(lián)合，開發(fā)研究性學習的課程?？梢姡芯啃詫W習既是學生對科學方法的實踐，也是教師進行科學方法教育成果的檢驗。

3.5 通過解答實驗試題歸納科學研究方法

當前理綜生物高考試題中生物實驗設(shè)計題頻頻出現(xiàn)，我們認為這是高考對落實生物新課程理念的導(dǎo)向作用的體現(xiàn)。認真分析這些高考試題，從實驗設(shè)計的角度，挖掘科學研究方法教育的合理因素，幫助學生歸納科學方法的基本過程，并加深學生對這些過程的理解，就是十分有效的科學方法指導(dǎo)。首先，生物實驗設(shè)計的過程就是科學方法理論的應(yīng)用過程，分析并完成典型的高考生物實驗設(shè)計題實際上就是一次科學方法知識的實踐和檢驗；其次，高考試題的設(shè)計都比較嚴密，尤其是生物實驗的設(shè)計有較強的邏輯性，有利于培養(yǎng)學生科學縝密的邏輯思維習慣，三是高考導(dǎo)向作用的力量是不可估量的，生物科學研究方法以高考試題的形式出現(xiàn)對教師和學生的引導(dǎo)作用非常巨大，為了應(yīng)付高考學生和老師也不得不認真研究如何提出問題、做出假設(shè)、安排實驗步驟、收集檢驗實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論等問題。我在教學中，對學生比較模糊的問題，如變量、假設(shè)、對照等進行歸納指導(dǎo)，收到很好的教學效果。如變量或稱因子，可以分為自變量（實驗變量）和因變量（反應(yīng)變量）、控制變量（無關(guān)變量）和干擾變量（額外變量）；對照可分為陽性對照、空白對照、條件對照、自身對照、相互對照、標準對照；對這些概念的歸納比較并加以舉例說明能夠十分有效地幫助學生理解科學方法的基本概念。