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生物科学探究常用的方法范文1
关键词:新课标;初中生物;科学素养;培养
初中生物学新课程的终极理念――提高学生的生物科学素养。生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。
《生物课程标准》强调生物科学素养的形成,要在“双基”的基础上,还要注重对学生探究能力、获取知识能力及在现实生活中运用知识能力的形成,注重对学生科学思维方式的培养,以及学生在态度、情感、价值观方面的发展;注重学生学习兴趣、科学态度和科学精神的养成。针对生物科学素养所包含的几个层面,结合自己的认识和实践,对生物教学中提高和发展学生生物科学素养的途径和方法作一初步的探索。
一、重视基础知识的教学和基本操作技能的训练
生物学知识是发展学生生物科学素养的基础,但并非教得越多、越难越好。新标准打破了原有的学科体系,构建起全新的“人与生物圈”课程体系:以生物科学宏观研究为主线,精选和串联生物科学重要知识和观念,不求全面,减少重复,突出“人与生物圈”和谐发展的重点。认真研究新教材会发现,初中生物教材选取的是初中学生必需的、能接受的生物学基础知识和一些基础的现代化科学知识,以利于以后适应社会主义现代化建设、现代化生活和进一步学习的需要。这就要求我们转变教学观念,把基础知识、基本技能和能力培养的教学放在中心位置,引导学生牢固地掌握最常用、最基础、学生能接受的生物学知识和技能,摈弃过去那种拼命给学生灌输全、高、深、难的知识和题海战术的做法。
二、加强观察和实验训练
观察和实验既是学生学好生物的基本方法,也是培养学生多种能力的重要途径,同时对培养学生实事求是的科学态度,激发学习兴趣都有不可代替的作用。初中学生的观察能力较强,观察常常是满足于新奇的现象,这种出于好奇心的观察,其目的性、计划性和自觉性较差。所以教学中要根据教学内容,采用以下途径对学生进行观察训练:
1.引导学生观察教材中的彩图、结构图和示意图等各结构的名称、组成、特点和功能等。
2.引导学生观察实验仪器。要求弄清楚实验仪器和各部件的名称、使用方法与使用条件等。
3.引导学生观察实验现象,要求学生有目的、有步骤地进行认真仔细的观察(如由表及里、从整体到局部、从静到动等)。弄清观察对象的主要特征及变化规律。培养学生的实验能力可采用以下几种方式:
(1)指导学生做好“学生实验”。在学生做实验前,应引导学生弄清实验目的、正确选择所需的器材、实验步骤等。在学生实验时,严格要求学生认真操作,正确使用仪器,仔细观察和记录。根据实验结果得出结论,引导学生逐步养成良好的实验习惯。
(2)加强课外实验和小制作活动。教师应根据教学内容有的放矢地引导学生进行课外实验和小制作活动,并要求学生对小实验和小制作的实验原理和结果进行分析和说明。如叶脉书签的制作、动物细胞模型的制作等。
三、加强知识的应用训练
加强知识应用是学生真正学好生物学知识,提高生物科学素养的重要途径,也是理论联系实际的重要方面之一。加强知识应用训练最重要的方法是把知识、技能的教学和知识应用的教学有机的结合起来,以社会生活为背景,以基础知识为核心,引导学生在掌握知识的同时掌握知识的应用。具体可采用以下几种方式:
1.利用生活中的生物因素学习生物知识。让学生将生活体验同生物知识结合起来,并上升为理性认识。如“生物特征”一节的学习,老师将课前准备好的树叶、石头、鸡毛、蚂蚁、菜豆种子、马铃薯等展示给学生,让学生根据自己的生活经验对实物进行分类:哪些是生物?那些是非生物?让学生讨论并说出分类原因。这种把学生熟悉的东西做教具,引导学生去认识“生物”,激发学生主动探究“生物的特征”,从而真正理解“生物”的意义所在。
2.利用生物学知识分析、解决生活中的实际问题。如用生物学知识解释:我国《婚姻法》规定“禁止近亲结婚”的道理。《红楼梦》中宝玉和宝钗的婚姻是否违反了《婚姻法》?宝玉和黛玉能结婚吗?
3.结合生物学知识介绍科技的发展。现代科学技术的领域十分广阔,联系生物学教学的内容也非常广泛。在教学中要善于联系和渗透,如结合“生物的遗传和变异”的学习介绍“基因世纪”、选择和培育新品种等知识。
四、加强科学方法的教育
科学方法是人类认识世界和改造世界的强大武器,也是生物学教学的重要内容和主要工具。在生物教学中学习和应用科学方法对于学生学习知识和能力培养有着不可低估的作用。学习初中生物主要是通过观察与思考、实验与探究、讨论交流、了解现象、取得数据或资料、发掘问题并在此基础上进行分析、概括得出结论和上升为理论,最后应用知识来说明、解决一些实际问题。所以教师要深入领会新教材的设计意图,在教学过程中,通过“观察与思考”、“资料分析”、“探究”、“实验”等活动,按照“观察与思考―实验与探究―分析与结论―应用与练习”的模式进行教学,对学生进行科学方法的教育和训练。如“生物圈中有哪些绿色植物”一章的学习,让学生通过观察、比较、分析、概括四大类群(藻类、苔藓、蕨类和种子植物)的特征,并尝试着对常见植物、动物进行分类。
五、加强科学态度和科学品质的培养
培养学生的科学态度是初中生物学教学中对学生进行生物科学素养教育的重要内容。在教学中培养学生的科学态度可采取以下几种方式:
1.通过介绍科学家的故事感染和教育学生,培养科学态度。
2.引导学生阅读有关科技资料,培养科学态度,使学生相信科学,热爱科学。
.通过实验培养学生的科学态度,演示实验教师要操作规范,给学生树立榜样,学生实验时,要求学生严肃认真,不敷衍了事,在观察现象记录结果时,一定要实事求是,切忌弄虚作假等。
参考文献:
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M],北京:高等教育出版社,2009.7
[2]刘学廷.新课改呼唤开放的生物学教学[J],生物学杂志,2007年03期
生物科学探究常用的方法范文2
关键词:生物教学;科学素养;兴趣;实验;观察;严谨;逻辑思维;世界观;爱国主义
中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)07-0046-01
中国科学教育已走过了百年历程。改革开放以来,科学教育获得了前所未有的重视和发展,并且也逐步形成了自己的优势和特色。科学教育的任务,不仅仅局限于培养未来的科学家,目标定位是树立“全民科学”“以人为本”的科学教育观。不但要重视传授科技知识和基本操作技能,更重要的是使学生树立热爱科学、献身科学的精神,培养学生实事求是的科学态度,养成观察世界、了解世界的科学方法,培养善于质疑、敢于批判的创新精神。中国一直采用分科课程模式,即用物理、化学、生物、地理等课程代替科学教育,这种模式对普及科学知识具有积极的作用。
新课程标准指出:“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”要在生物教学中加强这些素养的培养,是人的整体素质提高的重要环节,那么如何结合教学实际培养学生的生物科学素养呢?
一、学科兴趣培养,激发学生学习知识的热情
生物学习兴趣是对生物学力求认识的心理倾向,兴趣是学习的动力,以学生为主体的民主教学氛围,和谐的师生关系,教师渊博的知识,行之有效的教学方法,良好的学习情境创设,都是激发和培养学生学习兴趣的重要因素。例如在讲高中生物绪论时,生物学和它的发展方向的内容最好用一课时来讲,应多举一些例子来加以说明,如DNA分子结构和功能的揭示、杂交水稻的培育与推广过程、环境污染的治理,哺乳动物体细胞克隆的成功研究前景,人类基因组计划的实施等,都标志着21世纪人类将进入生物科学技术的新时代。让学生在学习过程中理解,当代重要的科学领域,都与生物知识有密切的关系。正如《高中生物新课程标准》中所说“生物科学在解决人口增长、资源危机、生态环境恶化、生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大,有力地促进了现代社会文明的发展。”从而认识到生物科学的学习在生活中的重要性,从而热爱生物,对生物产生浓厚的兴趣。
二、 实验、观察能力的培养,使学生养成严谨的科学态度
科学的本质就是探究,较强的动脑观察能力、动手实验能力是科学家必须具备的基本素质,而这些能力又有助于养成严谨的科学态度和工作方法,科学研究的过程就是不断地探究真理,不断地修正错误和不断地创新的过程。所以,探究性学习应该成为生物教学的基础。让学生明白,创造发明虽然不是中学阶段的学习任务,但需要学会并具备探索性学习能力。要真正实现培养科学素养的目标,必须以学生为中心,激发他们学习的主动性和创造性,强调让学生自己去探索,去求知。不仅要使学生理解生物教材内容中科学的成果和科学的过程,更要让学生亲身体验得出科学结论的探索过程。为此,教师要实现由陈述知识型教学向探索活动型教学转变。
所以在生物课堂教学中,教师要加强实验操作教学,组织学生对教材中科学过程和结果进行考查,并要求写出观察结果、实验报告,在学习过程中,培养学生一丝不苟的科学态度。并要从学生实际出发,走出课堂、走出校园,走进家庭、走进社区、走进社会、走进大自然,鼓励学生探究生活世界中的问题。让学生自己能从现实世界中发现问题和提出问题,并探究解决问题的办法,能够突破教科书规定的范畴,突破教师只出现在课堂教学中的局限。通过不断探究性学习的过程,可以使学生不仅获得生物科学知识,更重要的是,可以培养了学生的问题意识、怀疑精神和创新精神。真正体现《高中生物新课程标准》“根据学生身心发展的特点和教育规律,重视对学生进行全面的科学素养教育,”“着眼于培养学生终身学习的愿望和能力”的设计思路。
三、 逻辑思维能力的培养,使学生养成慎密
的分析问题能力
高中生物教学要重点培养学生的推理能力和分析综合能力,让学生学会归纳、演绎和类比三种常用的推理方法。如在讲蒸腾作用的意义时,首先要让学生理解和掌握水和矿物质元素主要是植物吸收的生物知识。但为什么蒸腾作用能促进植物的根对水分的吸收,而不能促进根对矿物质元素的吸收呢,让学生在教材中寻找原因,原为根的吸收原理是渗透作用,而矿物质元素的吸收原理是主动运输,分别是两种不一样的传输方式。让学生在归纳、推理的过程中,获得基本的逻辑思维能力。
四、 认识自然能力的培养,使学生能用正确的世界
观去分析各种自然和社会现象
在九年义务教育培养学生“具有关心、保护环境的意识和行为”的目标基础上,结合生物学科特点,《高中生物新课程标准》突出了“人与生物圈”内容。正确的世界观是学生学习知识的基础,也是认识和改造自然的基础,生物学许多方面的内容都有助于学生建立正确的辩证唯物主义世界观。恩格斯把细胞学说的创立,进化论列为19世纪的三大发现的其中两个,因为以上两个方面是知识对于人们建立正确的世界观是非常重要的。如生物体(除病毒外)都是由细胞构成的。组成生物体的基本元素在无机自然界也能找到。这些事实都证明了生物与生物之间以及生物与非生物之间都存在着共性。在生物学、胚胎学等方面的证据,都说明了生物是通过进化而产生的。
五、 爱国主义思想的培养,使学生热爱祖国并树立
生物科学探究常用的方法范文3
生物学科的自学能力,是指学生自学生物学的能力,自己观察动植物生活习性、形态结构、生殖发育能力,独立分析和解释一些生物学现象。我认为,在生物课程教学和课外实践活动中,培养学生自学能力应通过以下几种途径进行:
一、教学生学会读书
生物课本与有关书刊,是学生获取生物学知识的重要来源。特别是现行生物教材,编写得很成功,可读性较强,基本内容及重难点论述科学、脉络清楚,并有许多精美的插图帮助学生理解。教师在上课前可编写好自我探究提纲,指导学生进行课堂自读。教师还要针对生物科学名词较多的特点,引导学生对同类或相对的事物和现象做对比研究。其次,自然界的生物种类很多,生物科学知识浩瀚如海洋,教学生熟悉和使用工具书,遇到疑难问题时从中寻找答案,是保护学生自学积极性、培养学生能力的最好方法。
二、指导学生进行野外考察
纷繁复杂、丰富多彩、变化万千的自然界,对学生来说,有极大的诱惑力,是他们学习生物学知识的大课堂。教师要有计划地组织学生到野外进行实地考察,引导他们对自然界进行科学认真的观察。要教给他们一些常用的观察方法,让学生养成良好的观察习惯。
三、教学生使用仪器工具
放大镜、显微镜等是生物教学中的常用工具。要教学生熟练使用并用于制作切片这样的操作工作,以及使用低倍物镜和高倍物镜观察切片。在指导学生做生物实验时,要边演示边讲解,通过示范让学生掌握要领、方法技巧。教师要鼓励他们大胆尝试,不怕失败,提高实验能力。
四、教学生写观察日记
收集信息、积累知识是重要的自学方法,教师要通过课堂教学,教会学生记笔记、抄文摘,把自己的闪念想法和灵感记录下来,养成科学求实的学习习惯。在指导学生作文摘时,提醒学生记下信息书刊名称、期号、作者等内容,还要教他们学会分门别类的存放。
五、教学生学会复结学过的知识
生物科学探究常用的方法范文4
关键词:中学生物教学 素质教育 科学素
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)O9-0320-01
在中学生物教学中培养学生的科学素质应首先明确科学素质的内涵及其教育目标。科学素质主要指人们在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内禀心理特征。科学素质的发展以科学知识、科学技能、科学方法的掌握和积累为基础。一个人只有在对科学文化的学习和实践活动过程中,通过具体的科学知识、科学技能、科学方法的内化和升华,才能逐步形成自己的科学能力和科学观。此外,影响科学素质形成和发展的因素还有兴趣、情感、意志和作风等非智力因素。缺乏良好的非智力因素,会严重影响一个人所能达的科学知识与能力水平,影响到科学观的高度。
根据对科学素质含义的理解,科学素质培养的目标应该是:使学生具备必要的科学基本知识和基本技能,了解和掌握一些科学研究及思维的方法,发展科学的认识能力、思维能力和实践能力,逐步形成科学的自然观、世界观、价值观和审美观,养成良好的科学品质,从而使学生的素质得到全面的发展与提高。按照这一目标要求,笔者认为,在中学生物教学中培养学生的科学素质,应重点从以下几个方面推进。
一、培养学生学习生物的兴趣
兴趣是学生力求接触和认识某种事物的意识倾向。它对学生的学习活动起着推动的作用,在教学中首先必须重视学生兴趣的培养。一是通过设置问题,调动学生的学习兴趣。好刨根问底是青少年学习的特点之一。实践表明,学生运用自己的智慧克服困难越多,兴趣也就越高。在教学中,教师应重视设问,从一个疑点的解决到另一个疑点的出现,步步深入,一环扣一环,从而引发了学生积极主动的思考,激发他们的学习兴趣。二是运用直观教学增强学生的学习兴趣。生物学是直观性很强的一门学科。直观教具有实物、标本、模型挂图,直观手段包括投影、录像等。除了经常使用传统的直观教学媒体外,网络教学可引导和组织学生上网查阅有关资料,或采用网络信息技术,将大量的信息和资源放在相关的网页中,可以提高学生的直接兴趣。三是点拨前沿知识,提高学生的学习兴趣。兴趣产生于认识和需要。科技前沿知识由于具有新和奇的特点,可以更好地提高学生的知识兴趣。如克隆技术、人类基因组计划等,对学生有一种神秘的吸引力。如果教师把社会责任适时地加进去,就能更好地提高他们的兴趣。
二、培养学生对知识的追求和献身精神
在科学的道路上没有平坦道路可走的。教师要告诉学生生物学家们要经过长期地辛勤劳作,刻苦努力,方能达到目标。伟大的生物学家达尔文为能得到真实有效的科学数据在巴西的巴伊亚进行为期5年的科学考察。我国的生物学家彭加木为了开发边疆资源,几次不畏险阻,到风沙无情、大地险恶的新疆罗布泊地区考察,第四次闯进罗布泊时不幸遇难,为科学而献身。科学家就是要有这种追求真理,不怕牺牲的精神,只有思想上的大无畏,才能冲破思想束缚,取得异乎寻常的科研成果。在教学的各个环节中,要求学生学习科学家这种不畏艰险的献身精神。
三、培养学生的科学探究方法
近几十年来,许多科学教育家认为科学探究是学生学习科学的有效方式之一,也是目前中学生物课程改革的基本理念之一。生物学科的探究能力主要体现在观察、实验、思维能力。生物科学方法是指揭开生物世界奥秘的各种途径、手段。在生物科学方法中,最重要的有观察法、实验法、科学思维法等。结合生物教学,指导学生掌握生物科学方法,并灵活运用科学方法。首先,要培养学生的观察方法。观察可分为质的观察和量的观察两种类型,是科学认识过程中的实践环节,是科学研究中获得感性材料所必需的,是研究人员收集事实最常用的方法,生物学更注重观察。在教学观察中,可以引导学生注意以下几个问题:(1)明确观察目的。(2)选择适当的观察对象。(3)采用适当的观察手段。(4)观察完毕后要进行比较、分析和归纳。在生物教学中,不仅要使学生看到观察的对象,还要指导学生掌握正确的观察方法,如由局部到整体,由表及里,从上至下等都是生物学常用的科学观察法,应尽量以探究性的启发代替结论性的解释,使学生在愉快的情境中进行学习,进而培养学生的探究能力。其次,要培养学生的实验方法。实验是生物科学中的另一种基本研究方法,随着现代自然科学的飞速发展,研究的内容越来越广泛,实验方法的种类也日益增多。涉及中学生物的实验方法有探索性实验、验证性实验、定性实验、对照实验、模拟实验等。生物实验的一般程序为:观察现象、提出问题、作出假设、设计实验、完成实验、得出结论、表达交流。在教学过程中,根据实验目的不同,在提出问题的基础上,让学生自己安排实验,设计实验步骤,通过现象观察并收集资料、数据再进行分析思考,概括或归纳出结论。再次,要培养学生的思维方法。比较、分类、类比、归纳、演示、分析、综合等,都是生物学中常用的思维方法,这些思维方法在生物观察实验、理论研究等方面都有重要作用。
四、培养学生的科学态度
实事求是对于学生来说是一种非常重要的品质。应当把对学生实事求是品质的培养渗透到生物教学中。第一,要求学生真实地报告和记录在实验中观察到的现象和数据,在实验设计时提醒学生选择的实验材料要容易获得,思路要明确,要有对照实验。实验完成之后要求学生实事求是写出实验报告。第二,通过介绍科学家的故事感染和教育学生,如把光合作用发现史、生长素发现史等有关科学家原始经典实验过程及探究精神的内容贯穿教学中,让学生感受科学家在科学研究过程中表现出的人格美。如实事求是的科学态度,敢于怀疑、追求真理的科学精神,坚韧不拔的意志,谦逊的品格,合作的精神,大胆的想象,严谨的方法和奇妙的灵感等。
五、培养学生的创新合作精神
创新精神、合作精神是科学素质的重要内容。一方面,要激发学生的创新意识。鼓励学生收集大量的生物科技资料并汇报交流,激发学生的探究兴趣和科技创新兴趣。另一方面,要培养学生团结合作的精神。可以通过小组合作的方式,共同做好一个课题。强调团结合作的精神,让学生自发分成若干个小组,合理分工,齐心协力,做好课题研究工作。这样不仅能够提高学生对信息的处理能力,还可以培养学生团结合作的精神。
参考文献:
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[关键词]科学素养生物科学素养生物学课程中学生物教学
生物学隶属于自然科学。生物学课程是一门科学课程,这是生物学课程的基本性质之一。科学是一个内容丰富的知识体系,其中就包括人类认识自然界的一些特殊途径和方法。正由于有了这些对生命世界准确地提出问题及获取较为可靠答案的方法,如观察、量化、求证和思考等,人类对自身和环境的认知才能日益深入、全面和可靠。这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同,也体现了科学最基本的特征和本质。生物学课程作为一门科学课程,不仅要传播科学的事实和概念,更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立,将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念,也将有助于生物老师们的教学改革和实践。
一、关于科学素养的认知
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代,未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者,而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中,要去面对各种各样与科学相关的问题,并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
(一)科学素养概念的提出
20世纪60年代以前,中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮,人们才提出了科学素养理念。70年代初期,在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念,并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后,这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同,成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释,因时代而有所不同,并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代,不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此,目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是:科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。由此可见,科学素养包括了两个不同的方面:一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况;另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为,科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况,自然科学的核心基础应该包括:①学生理解基本科学现象、规律,以及科学原理是如何用于技术领域之中的;②学生以在学校的学习为基础,形成终身学习的基本能力和习惯;③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象;④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观,并以此来指导自己的行为;⑤学生应掌握一系列的相关技能,包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能,以及创造性和批判性的思维方式。
不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点,有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势,有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生,旨在培养所有未来公民科学素养。因此,对不同的学生来说,科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何,科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展,达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业,然而每个公民必须具备科学素养,才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时,能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。
(二)具有科学素养的人
严格地定义科学素养会有一些困难,因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养,而是用对具备科学素养的人进行描述,间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该:①具有良好的科学态度和科学情感,包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度;②掌握了科学的基本概念和原理;③具有基本的科学探究能力,及对事物的观察能力,思考问题的能力,创造性地解决问题的能力,具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
科学素养理念的提出,为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念,将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。
(一)生物学素养概念的提出
1993年,美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握,是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点:他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念;了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术;能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出:“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的,以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程,是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念,标志着我国生物课程有了重大变化,这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
(二)生物课程标准中的生物科学素养
2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是:“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念,是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展:
1.科学态度和科学的世界观
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括:①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇,并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中,培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西,而不是他想象中应该是的东西,也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种:一种是特殊才能的创造力,主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力;另一种是自我实现的创造力,它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西,但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此,中学生的创造力主要是自我实现的创造力。
科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度,主要包括:①科学认为世界是能够被认知的,世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展,只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的,知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战,从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中,但这种变化只是处于缓慢的修正之中,绝大部分科学知识是非常稳定的,所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题,是由政治、经济、文化和环境共同决定的,科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育,包括积极培养热爱大自然,珍爱生命,爱家乡、爱祖国的情感,正确理解人与自然和谐发展的意义,从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能,它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能,包括:提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图,不仅在于掌握生物学知识本身,而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法,让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
科学思维的方法,包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的,是每个人可以掌握、应该掌握的技能。
3.科学、技术与社会(STS)
生物学课程对学生进行STS的教育,目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学,什么是技术,以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识,而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展,科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。
学生在生物学课程的学习过程中,通过参与和解决现实世界中具体问题,来获取科学与技术的知识,形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样,在日常生活中,他们就知道如何把所学的知识、方法与实践相结合,如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。
4.生物学知识和操作技能
这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器,基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。
生物课程标准提出关于科学素养的理念,是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。
(三)生物科学素养的不同水平
培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时,他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点,学生开始这门课的时候,他们一般不是零起点;而当学生结束这门课程的学习时,他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。
美国生物学课程研究所(BSCS)也认为,生物学素养的高低是一个连续变化的过程,每个学生都处于这种连续变化的不同位置上,不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平,分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点,有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略,并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念,并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念,对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇,对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。
3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系,理解科学探究过程的知识和技能,能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系,对于生物学的学习充满兴趣;他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位,知道生物学的发展史和生物学的本质、特点,理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足,自己主动去获取更多的知识或技能;能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
我们对所有的学生进行科学教育,其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学,中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。
参考文献:
[1]刘恩山,汪忠.《普通高中生物课程标准(实验)解读》[M].南京:江苏教育出版社,2004.
[2]汪忠,刘恩山.《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)解读》[M].北京:北京师范大学出版社,2002.
[3]余自强,郑春和等.《生物课程标准研修》[M].北京:高等教育出版社,2004.
[4]刘恩山.《中学生物学教学论》[M].北京:高等教育出版社,2003.
[5](美)国家研究理事会.《国家科学教育标准》[M].北京:科学技术文献出版社,1999.
[6](美)生物学课程研究所(BSCS).《生物科学》[M].北京:北京出版社,1999.
生物科学探究常用的方法范文6
一、在生物实验中让学生熟悉基本功,培养动手操作能力
在实验中,首先要让学生熟悉实验的操作规程,如各种实验仪器的使用,药剂的配制,实验材料的选择、培养等,让每个学生亲自去做每一个实验,确保每个学生都动手,通过训练,学生的动手能力提高很快。而动手能力的培养是确保实验能够顺利完成并达到实验目的基础,具备了动手能力,才能使学生在实验的基础上进一步理解通过实验所反映的生物学原理。如对生物实验中经常用的观察工具――显微镜,要求学生必须掌握其原理和使用方法,在实验中严格按照显微镜使用规程进行操作。例如:制作洋葱根尖有丝分裂装片得经过解离漂洗染色制片这几个复杂的过程,最后在显微镜下观察。如果不能正确熟练使用显微镜,即使装片做得再好,也观察不到应有的现象,使实验前功尽弃。所以,实验前应从镜头的安装、视野的调节、装片的安放到观察方法,通过一一训练来提高学生的动手能力。
二、让学生带着问题做实验,培养观察和思维能力
在实验前,教师首先要对实验的关键步骤做精心的设计,实验要解决的问题教材上是没有现成答案的,必须通过亲自实验观察和分析才能得出结论。学生带着问题去观察,怀有目的去思考,这样才能培养学生认真观察和认真思维的能力。例如在做“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”的实验时,可提出这样的问题:1.为什么要用新鲜的猪肝?煮熟的肝脏可以吗?2.取肝脏研磨液和三氯化铁溶液的吸管能否共用?3.过氧化氢溶液放置久了为什么现象不明显?4.为什么反应时间过长再用点燃的香头检验时结果基本一致?这样教师在实验前启发,学生带着问题去观察思考,学生将观察和思维活动紧密结合起来,就能提高观察思维能力。
三、在实验中重视对实验结果的分析和改进