本站原创摘 要：作者在二十多年的生物教学中,对在教学中如何提高学生的科学素养作了探索和思考.课堂是教学的主阵地,教师在教学中要不断学习,研究新课标,通过制定科学的学科教学目标、改革教学模式和方法、改革生物实验教学等,立足课堂教学,培养学生的生物科学素养.
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高中生物科学教育是整体科学教育的一部分.科学教育的基本任务是培养学生必需的、可持续发展的科学素养.因此,高中生物科学教育的基本任务,就是培养提高学生的生物学素养,以利于他们的生活、工作和终身学习及发展.高中生物科学知识教育的根本目标就是以学生发展为本,提高全体学生的生物科学素养.因此,可以说高中生物科学知识教育的过程,就是学生生物科学素养的培养过程.
所谓生物科学素养的培养,就是把各要素视为一个整体,在教学过程中,以生物科学知识为载体,培养学生的科学思维能力和创新能力,训练科学研究方法和科学学习方法,使学生具备基本的生物学知识及学习和应用生物学知识有关的技能和能力,对社会中生物学问题的解决有浓厚的兴趣并积极参与,用正确的价值观规范自己的态度、行为和习惯.学生可以通过学校、家庭、社会等多渠道、多维度地接受科学素养教育.对于学校教育来说,课堂教学是主渠道.下面笔者从高中生的学习特点和身心发展规律出发,探讨课堂教学中科学素养教育的方法和途径.
一、研究新课标科学制定教学目标,培学学生生物科学素养
《普通高中生物课程标准》指出：“生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分.生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中基础核心内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力.”教师要不断研究学习新课标,与时俱进,从本质上把握生物教学在科学教育中的地位和作用,自觉承担起对学生进行科学素养教育的任务,在制定教学目标时,不仅要考虑科学知识目标,更要考虑科学精神、科学态度、科学情感和科学价值观等目标,并指导教学全过程.
二、通过提高教学内容的开放性,培学学生生物科学素养
在选取教学内容时,注意从身边的生物学现象入手,激发学生的学习兴趣,融入生命科学的发展,激发学生的好奇心.例如：在学习免疫这部分内容的时候,可联系非典时期使用类固醇,不适时使用就会影响自身的免疫系统.学习遗传和变异时,可提出一些有意义又引人深思的问题：为什么子女长得像父母?兄弟姐妹之间又有差异?使学生产生求知.
要注意联系生物科学的新进展,体现生物学的时代性,把一个丰富多彩的、活生生的生命世界呈现给学生,使学生热爱自然,热爱生命,热爱人类,具备现代人的科学道德.如学习生物的遗传和变异时,将克隆技术和人类基因组计划等内容引入课堂；讲到基因控制蛋白质合成的时候,可以告诉学生当整个世界都在欢呼进入信息时代的时候,现代生命科学早就揭示了生命是几十亿年来就运用数码化的信息进行复制、传递及表达.而且自然选择竟然保存了一套统一的信息编码,从大肠杆菌到万物之灵的人类用的是同一套遗传.而从神经调节、激素调控、胚胎发育到生物行为都是凭借特定的信息调控的.这就是说,现在认为客观世界是由物质、能量和信息三者的运动组成的,生物世界也是如此.
要贯穿生物科学史教育,使学生了解生物学观点、思想、概念形成和发展的历史,训练科学方法和生物学的研究方法,培养科学素养.例如结合教学内容介绍：DNA双螺旋结构模型的发现过程；子的破译过程；光合作用的研究过程；达尔文进化论的形成过程；孟德尔理论的再发现等内容.
三、通过改革教学模式和方法,培养学生生物科学素养
要提高全体学生的科学素养,必须改变单一陈旧的教学模式,建构适合科学素养教育的多种教学模式.任何一种教学模式都不是万能的,每种教学模式都有自己的适用范围和优点,课堂上应依据不同的学习内容和学生已有的知识、经验,选择不同的教学方法和教学模式,培养学生的科学素养.
1.探究模式
对于程序性的知识,一般采用此模式.即：提出问题—进行检测设—设计实验—观察现象—分析结果—得出结论（推论）.这种模式不是把知识作为现成的结论教给学生,而是让学生通过一系列的探究活动,发现问题、分析问题和解决问题.学生不仅获得了知识,更重要的是学会了科学研究的方法,体验到了科学家的思维方式、科学态度、探索精神.
例如在“生长素发现”的教学中,教师首先出示向光性生长的幼苗,创设一定的情境,引导学生观察现象,提出问题：“植物为什么能向光生长?”并且依据学生原有知识引导学生提出检测设,通过小组讨论,找出解决问题的方法,并设计成可行性试验.通过与科学家经典试验的比较,学生找出了差距,再进一步深入研讨,得到了最后的结论.在整个过程中,学生领悟到了科学研究的一般过程,学习了科学的思维方法.
2.概念获得模式
概念学习实际上是掌握同类事物的共同的关键特征.在教学中通过引导学生对一些同类事物的不同例证加以分析,使学生对概念形成过程进行探究,让他们在掌握概念的同时,形成科学思维的能力.如：在学习单倍体概念时,首先给学生介绍自然情况和人工情况下,单倍体的形成过程,学生通过对两种状态下单倍体形成过程的分析、比较,找出它们的共同特征（均由配子不经过受精直接发育而来）,从而归纳出单倍体的概念.接着引导学生对单倍体、二倍体、多倍体进行比较,找出单倍体概念的本质特征,使学生明确单倍体与多倍体的划分依据不同,加深对单倍体概念的理解,形成正确的认识.
3.有意义接受模式
对于陈述性的知识,一般采用此模式.通过教师利用相关的、稳定而清晰的引导性材料,将新知识与学生已有的知识结构建立联系,激发学生有意义学习的内在动机,使学生积极主动地将具有潜在意义的新知识与自身原有的知识发生相互作用,使新知识成为学生知识体系中的一部分,使学生的认知能力得到提高.例如：生命起源的学习内容抽象,距离学生生活较远,学生接受起来比较困难.在学习这部分内容时,可引导学生回顾已学习过的有关知识：生命的结构基础——细胞,生命的物质基础——化合物,生命物质——蛋白质和核酸（有机高分子）,氨基酸、核苷酸（有机小分子）,元素组成（在非生物环境中以无机物形式存在）,同时联系学生已有的相关地理学知识和化学知识,反向推导生命起源的化学进化过程,使学生在新旧知识的相互作用中形成新的认知结构.4.综合应用模式
学习知识的目的在于应用,从学生的实际生活中选取综合性较强的专题,按照“选取主题—获取信息—交流讨论—达成共识—做出决策”这样的教学模式开展教学活动,使学生正确地了解所学习内容的用途,让学生的智力和情感都共同参与到学习过程中,使所学知识融入学生的实际生活,并对实际生活产生指导作用,以提高学生的科学素养.例如：结合克隆技术的学习内容,选取“克隆技术常识与科学观”作为研究主题.课前,围绕要解决的中心问题,采取“小组合作”和“群体调查”的方法,搜集资料、整理资料.课上,分小组汇报,集体讨论,使学生对克隆技术有一个初步的了解.接着,提出：如何评价克隆技术?让学生通过“角色扮演”,多侧面、多角度地发表自己的看法和意见,树立正确的科学观.
四、通过改革生物实验教学,培养学生生物科学素养
观察、实验是生物学的基本研究方法,是培养科学素养的有效途径.实验的含义：一是指对问题产生检测设,为检验检测设而设计的在有控制条件下所进行的收集数据,整理资料,分析推理的全部活动；二是指基本的操作过程和技能训练.可以说,科学态度、科学精神、科学方法、科学能力等都可以通过生物实验得到有效培养,关键在于教师要自觉地、有目的地发挥实验的这些功能.我的具体做法是将高中生物实验分为四个层次：讲述层次、演示层次、学生操作层次、创设层次.
讲述层次：主要是针对一些经典、热点、大型实验所进行的讲述、介绍、分析和讨论.原因是中学不具备这些实验操作的条件和技术水平,而只能通过介绍使学生了解科研的过程和学术热点,学会运用所学知识客观地分析问题的方法,提高学生的学习兴趣,培养科学素养.
演示层次：主要是指一些小型的、操作难度较大,取材较难的实验,通过教师演示、学生观察达到对实验过程的认识,探索发现科学原理,从而培养学生的科学态度,掌握科学理论.
操作层次：主要指学生操作实验,通过学生亲自动手操作得出实验结论,培养学生的科学技能、科学态度、科学信念,掌握科学原理.
创设层次：主要是结合学生所学的知识和社会条件,因地制宜地引导学生创造性地设计一些实验,或亲自参与创设实验并得出结论,培养学生的科学素养.
无论对于哪个层次的实验,教师都要创设一定的教学情境,让学生领悟科学探究的过程,培养学生科学观察、科学分析等诸方面的科学实验能力,加强学生科学认识、科学思维等多方面的思维品质的培养.
综上所述,高中生物课堂教学中可通过制定科学的学科教学目标、提高教学内容的开放性、改变教学模式和方法、改革生物实验教学等培养学生的科学素养.