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研究生物的科学方法范文1
一、对科学方法概念和研究范围的界定
不同研究者对“科学方法”的定义和要素界定有所差异，通过文献研究，综合学者的认识，从中学生物教学的角度，我们认为：科学方法主要是对科学家在研究过程中所运用的各种思维方法以及操作工具的总称。科学研究实际是一个不断发现和提出科学问题，获取和整理科学事实，形成科学理论，并进行检验和评价的过程，科学方法也就包括发现和提出问题的方法、获取科学事实的方法（如观察、测量和实验方法）、概括科学事实的方法（如比较、分类、归纳、抽象、灵感和顿悟等）、形成和发展科学理论的方法（如数学方法、假说方法、跨学科方法、系统方法）、对理论进行评价的方法等。
本研究基于基础教育阶段的目标和学生的特点，就生物学科涉及的科学研究的一般方法（程序）和一些具体科学方法，如观察法、实验方法、模拟方法、归纳与演绎、假说方法、数学方法、系统方法等进行调查研究。
二、研究过程和方法
1.通过文献综述工作，了解研究现状，开阔研究思路
课题组通过文献分析，对科学方法教育的已有研究进行梳理，从而为本研究选择视角和研究定位提供依据，为理解科学方法的概念、内涵，建立科学方法的教育目标和内容体系奠定基础。
在文献研究的基础上，课题组梳理了生物课程所涉及的具体科学方法的种类，并对每一种科学方法做出简单阐述，有利于研究教师把握每种方法的特征，形成统一的认识。
2.研制工具，开展调查研究
在梳理中学生物教学所涉及科学方法的基础上，课题组结合生物课程的目标和内容标准，列出中学水平涉及的具体科学方法，选择了其中的13种，包括观察法、实验法、调查法、模拟法、比较与分类、分析和综合、归纳法、演绎法、类比推理法、模型法、假说方法、数学方法、系统方法。
参考布鲁姆的教育目标分类法，课题组初步确立了科学方法的5个认知水平层级――知道、理解、应用、评价和创造，并对每个维度的含义做出了解释（见表1），用于确立各种科学方法的认知维度的调查研究。
调查问卷由两部分组成，第一部分为选择题，主要涉及两个方面：在高中/初中生物教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养？高中/初中学生经过两年的生物课程学习，对科学方法的掌握应达到什么程度？第二部分为开放题：请列举几个对学生进行科学方法教育的案例。
调查问卷得到了大学哲学专业的教师、海淀区教研员的指导，使问卷结构更加科学、可信。
3.选择调查对象
为了更加全面、科学地确立科学方法的认知内容和认知水平层次，课题组综合多方人员的观点，选取一线生物教师、生物学科的市区级教研员、大学教师和生物教材的编写人员等与生物和科学课程相关的人员为被试，从不同角度全面分析，提高调查结果的普遍性和权威性。本次调查共发出问卷104份，收回有效问卷100份，回收率为96%。调查问卷采用无记名方式。
三、研究结果与分析
1.对科学方法认知内容的研究
科学方法是多种多样的，面对有限的教学时间和教学内容，教师应该选择哪些科学方法作为中学生物教学的教学内容，课题组预计通过调研的方法了解中学生物教育相关人员对此问题的看法，在对调查结果进行统计与分析的基础上得出结论。
（1）针对初中学段科学方法认知内容的研究
对“在初中教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养”的调查结果显示，中学生物教师、大学教师、专家的观点基本一致，80%以上的调查人员认同观察法、实验法、比较与分类和调查法，尤其是观察法和实验法得到了100%的高度认同。70%以上的调查者认为，归纳法、分析和综合、模拟法也应该成为初中生物教学的内容。
《义务教育生物课程标准（2011版）》明确指出，通过义务教育阶段生物学课程的学习，学生应初步学会生物科学探究的一般方法，发展学生提出问题、做出假设、制订和实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。科学探究需要通过观察、调查和实验得到证据，利用数学方法等多种方式分析和整理数据，采用文字、图表等方式呈现证据、表述结果，对证据、数据等进行分析、归纳和判断。这些过程均离不开观察法、实验法、调查法、逻辑思维方法和数学思维方法。“初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题”也是《义务教育生物课程标准（2011版）》的能力目标之一。解决科学问题常常需要做出假设，需要学生应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想，并估计假设的可检验性，这就需要学生了解假说――演绎的科学方法。
综合调查结果和对教材及课标的解读，我们认为，在初中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析和综合、归纳与演绎、模拟法、模型法、假说法、数学方法都应该成为生物教学的重要内容。
（2）针对高中学段科学方法认知内容的研究
被调查者在回答“在高中教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养”时，结果显示，观察法、实验法、比较与分类、调查法、归纳法、分析和综合、模拟法、类比推理法、模型法、假说法、数学方法和系统方法均得到88%以上的高度认同。分析和综合、假说法和数学方法三种科学方法得到100%的认同。
2.对科学方法认知水平层级定位的调查研究
（1）针对初中学段科学方法认知水平层级定位的调查研究
调查结果显示，对于观察法、实验法、调查法和比较与分类，约占50%的受调查者认为，这些方法应该定位于应用水平，约有35%的受调查者则认为应该定位于评价水平或创造水平。对于分析与综合和归纳法，约占50%的受调查者认为，这些方法应该定位于应用水平，约有15%的受调查者认为应该定位于知道水平，约有20%的受调查者认为应该定位于理解水平。对演绎法和类比推理方法的认知维度定位比较分散，定位于知道水平、理解水平和应用水平的各占到约25%。对模拟法和模型法的认知维度定位比较分散，认为定位在知道水平、理解水平和应用水平的各占到20%～25%。对假说法和数学方法的目标定位在知道水平的约占40%，而在理解水平和应用水平的各占到20%左右。
综上，以“认同度最高频度”作为标准来定位认知水平，表明在初中阶段，观察法、实验法、调查法、逻辑方法定位于应用水平；模型法、假说方法、数学方法定位于知道水平；模拟方法定位于理解水平。
调查结果还显示，对同一种科学方法的认知水平层级的定位，一线教师和大学教师对初中学生科学方法认知水平层级的定位存在一定差异，且不同科学方法差异不同。对于实验法，约有50%的一线教师和大学教师都倾向定位在应用水平，有近一半的中学教师定位于评价和创造水平，定位于理解水平的不到10%，而在大学教师中把观察法定位于理解水平的占了1/3，定位于评价水平的占了17%。对于观察法，64%的一线教师倾向定位在应用水平，22%定位于创造水平，定位在理解水平的只有2%，而50%的大学教师将之定位于评价水平，30%定位于应用水平，17%定位于理解水平。对于调查法，约有50%的一线教师和大学教师都倾向定位在应用水平，但有近一半的中学教师定位于评价和创造水平，定位在理解水平的不到10%。
（2）针对高中学段科学方法认知水平层级定位的调查研究
调查结果显示，对于观察法，55%的受调查者认为，应该定位于创造水平，约有27%认为应该定位于应用水平，15%认为应该定位于评价水平，与初中阶段相比，受调查者对高中阶段的定位更加倾向于创造水平。对于实验法，约50%的受调查者认为，应该定位于评价水平和创造水平。对于调查法，45%的受调查者认为，应该定位于创造水平，35%认为应该定位于应用水平，24%认为应该定位于评价水平。对于比较与分类和分析与综合法，定位比较分散，基本倾向于定位在应用水平、评价水平和创造水平上，创造水平略显优势。对于归纳法，约占50%的受调查者认为，应该定位于评价水平，有27%的受调查者认为应该定位于创造水平。对于演绎法和类比推理方法，约占50%的受调查者认为，应该定位于应用水平，而定位于理解水平、评价水平和创造水平的各占10%～20%。对模拟方法认知维度的定位比较分散，比较集中的水平是应用水平和创造水平，分别约占到1/3。对于数学方法，55%的受调查者认为，应该定位于评价水平，各有18%认为应该定位于理解水平和创造水平。对于模型法和假说方法，64%受调查者的观点是将这些方法定位于应用水平，定位理解水平、评价水平和创造水平的也各占10%左右。对于系统方法，比较集中的定位水平是理解水平和应用水平，但也都各占到1/3。
综上，以“认同度最高频度”作为标准来定位认知水平，表明在高中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析与综合定位于创造水平；归纳法定位于评价水平；模拟法、模型法、假说方法、数学方法和系统方法定位于应用水平。
四、研究结论
1.对科学方法认知内容的研究
综合调查结果和对教材及生物课程课标的解读，我们认为，在初中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析和综合、归纳与演绎类比推理、模拟法、模型法和数学方法都应该成为生物教学的重要内容。高中学段的科学方法认知内容，在初中的基础上，还应该增加假说法和系统方法。
2.对科学方法认知水平层级定位的调查研究
问卷调查结果显示，被调查人员认为在初中阶段，观察法、实验法、调查法、逻辑方法最高的认同度处于应用水平；模型法、假说方法、数学方法最高的认同度处于知道水平。模拟方法最高的认同度处于理解水平。在高中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析与综合最高的认同度处于创造水平；归纳法最高的认同度处于评价水平；模拟法、模型法、假说方法、数学方法和系统方法最高的认同度处于应用水平。
文献研究表明，科学过程技能分为基本过程技能和综合过程技能，初中阶段应该定位于发展基本的过程技能，包括观察、分类、实验测量、变量的识别和控制等，高中阶段应该发展学生的综合过程技能，包括实验设计、实验结果的分析、逻辑推理和建立模型等。
每种科学方法都需要在不同的学习阶段反复学习，其中的内容和要求应该是逐级上升的。例如对于模型法，可以要求初中生利用细胞模型来认识和描述细胞结构。但发展到高中阶段，要拓展到模型的解释功能，要求学生能够建立和使用模型来阐明细胞的结构及其特点。基于以上各种观点，我们结合中学生物教学实际，对科学方法的认知水平层级作了以下定位。（见表2）
五、问题与思考
研究生物的科学方法范文2
【关键词】生物课程 学科素养 科学探究能力
一、问题提出
新课程以来，生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力，发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神，培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下，位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样，学生的实践学习资源丰富，同时，江西农业大学有林学院和农学院，其师生都是专家，方便实际工作者与研究者共同参与，这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作，乐学、会学，使生物学课堂真正充满生命活力，并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。
二、生物科学素养的内涵
生物科学素养是指参加社会生活，经济生活，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。培养学生的生物学素养，它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力，并逐步形成科学的世界观，这是一个艰巨而意义深远的任务。
三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义
知识经济时代，是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人，才能实现终身学习。只有终身学习，才能不断创新，才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见，从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。
1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养
创新，是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低，与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累，创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基，掌握了一定的操作技能，他们就有可能产生超越自我的冲动。因此，在生物学科实际教育教学实践中，我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。
2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高
一个人获得知识的途径很多，学校教育是受条件制约的，人的一生，自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此，在学校教育过程中，教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明：学生良好的生物学科的学科素养，能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动，为实现终身教育保驾护航。
3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平
学生在生物学课程的学习中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学和技术的知识，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和方法与实践相结合，如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时，就能够采取适当的个人行为。
四、提高中学生生物学科素养的途径与方法
培育生物学科素养，可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心，这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度，将受益终身。因此，生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。
1、提高教师的科学素养
一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力，他们在具体到实施教学活动，教师的知识储备和教法方法，都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养，是一名教师必备的素质。作为生物教师，如果不看百家之言，吸收更多养分，给自己不断充电，就不能将最新的生物科研成果带到课堂；如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失，就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢？为改变这一被动局面，教师要主动参加学习，利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道，提高自身学科素养。
2、激发学生探究意识
生物教学是研究生命现象的科学，中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识，学生有了探究意识和探究能力，才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师，要利用生物学科和地域优势，给学生提供更多的亲历生物生活的机会，让知识和学生已有的生活经验相联，与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园，为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息，还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田，为学生实践探究搭建平台。
3、提高学生实验操作技能
生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中，教师可直接演示实验，让学生重复；也可讲解实验过程、要领，让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验，启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤，增强生物学实验研究技能，生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。
【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事，它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起，有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识，了解科学技术与社会进步，掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术，在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中，以积极的姿态、切实的行动去实践，去总结，去反思，才能真正，拓宽学生视野，锻炼学生能力，潜移默化地提高学生生物学科素养。
【参考文献】
1.杨莉.浅谈生物学科素养的形成[J]中国科教创新导刊
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关键词：初中生物教学；改革；解决措施
我国的基础教育要求必须注重培养学生的学习态度和动手实践能力，以此来摆脱在教育过程中学生读死书和死读书的状况，所以，为了让每一个学生能够在探究问题和解决问题方面有更好的发展，实行生物科学教育的改革对基础课程改革具有重要的意义。
一、生物学教学的含义和背景
生物学是一门研究生命现象，揭示生命规律的学科。而生物学教学指的是以一定的生物学知识为载体，通过自然科学理论和方法论的教学模式，让学生可以系统地学习生物学知识，提高学生的科学素养，以达到促进学生个体发展的目标。从一方面来说，生物学是一门带有实验性质的学科，几乎所有的生物学知识都是由前人的实验所得到的，因此，现在得到的每一个生物学结论都有与其对应的科学方法。生物学知识和科学的方法是一个整体，教学中传授生物学知识必须和科学方法相辅相成。
二、科学的教育方法在初中生物学教学中的含义和意义
科学的教育方法指的是教育者需要结合学生的认知特点和心理发展水平，运用现代化的教育思想和教育理念，有目的、有思想、有步骤地传授和渗透某种学科的教育方法，学生也可以根据这种科学的教育方法，逐渐掌握最基本的某种科学方法，以达到促进学习知识、增强实践能力和培养创新精神的目的，从而提高全体学生的整体素质。
众所周知，生物学家在发现、发明和创造的过程中，创造了科学方法，这些方法有的在教材中明确地呈现出来了，但是有的却很隐蔽，需要老师们自己去发现。因此，科学方法的不明确容易造成在日常教学中教师很难把握相关问题。所以，从生物学知识和科学方法相对应的角度来看，必须重新去探讨和确定初中生物学教学中科学方法教育的内容，并且通过阐释的方法明确科学方法的具体实施过程，给今后的生物学教学提供可参考的依据。
三、我国初中生物学教学中存在的问题
通过对日常教学实践的分析，我国的生物学教育还存在重视生物学知识而忽略对学生进行科学方法教育的问题。下面就对我国初中生物学教学的现状进行分析：
1.科学方法目标不确定
《义务教育生物学课程标准》中曾明确提出：“知识与技能”“过程和方法”“情感态度与价值观”目标是课程改革的三维目标，但是在真正的教学实践过程中，教师根本搞不清该如何帮助学生达到哪种层次的教学目标，只能依靠自身的教学经验。
2.科学方法内容不清楚
科学方法是一门独立的学科，许多老师并没有将科学方法和生物学教学相结合起来，在生物学教学的过程中大都是根据自身以往的经验选取方法传授知识点，这样的教学方法显得比较模糊而且随意。
3.评价体系不完善
在教学过程中，一般老师对学生实施的教学评价体系就是“计划、实施、评价”，这样的评价体系已经很长一段时间应用在学生知识掌握情况的评价系统上，其实这样的评价系统既不完善，又无法达到应有的目标，反过来说这也是教师对科学教学方法的
忽略。
四、关于在初中生物学教学中科学教育方法的措施
我国在《义务教育生物学课程标准》中明确指出提高学生生物科学素养，需要从几个方面尝试构建适合初中生物学教学的科学方法体系，并且将这些方法运用在教学中。
1.倡导科学方法作为独立的体系和教学内容同时进行学习
科学的教育方法一直是我国课程改革的重要组成部分，一直起着重要的作用，但是在教学过程中并没有将科学的教育方法和生物学知识联系起来，大部分老师只重视传授学生知识，却忘了将科学的方法结合起来，从现在开始，教师应该注意科学的教育方法的重要性，让生物学教师可以在教育过程中做到有据可依，学生可以系统地学习生物学知识。
2.按照科学方法的逻辑来设计教学程序
现在生物学教师使用的教学模式都是根据书本知识的顺序来进行教学，这样学生可以比较顺利地掌握，但是却不能将所有的知识连贯地掌握。如果按照科学的教学方法来设计教学内容，简单地说，就是将一个知识点和下一个知识点串联起来，将不连贯的知识点相结合起来，这样就可以让学生更好地掌握科学知识，还可以帮助学生学习科学的方法。
迄今为止，我国尚未完善初中生物学教学所适应的科学方法体系，这就需要教师加快研究的脚步，制订出适合初中生学习生物学的科学教育理论体系，从整体上提高学生学习生物学知识的能力。
参考文献：
[1]雷亚萍.新课标下高中生物教学的具体措施研究[J].都市家教：上半月，2013（5）：38-39.
[2]吴兆勇.科学方法教育在初中生物教学中的实践研究[J].新课程导学，2014（32）：43.
研究生物的科学方法范文4
生物专业现状分析改革措施一、对生物专业的认识
生物技术是应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。当今，越来越多的国家把教育的目标放在改善和提高学生的科学素质上，以期适应社会的进步和科学的发展。要提高学生的科学素质，生物学教育意义重大。随着生物学的发展，生物被越来越多的学生所认识。近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。
二、生物教学与发展现状
在1991年公布的《普通高等学校本科专业目录》中，与生物有关的科目有生物化学、微生物学、遗传学；到1998年，调整生物学科，设置生物科学、生物技术专业；再到2012年的重新调整为生物科学、生物技术、生物信息学、生态学、生物工程。1998年之前，全国生物类专业本科招生规模较为稳定。自2001年之后，生物学科的发展带动了生物类专业的招生人数，由于扩招带来了一系列问题，2005年招生趋于平稳。生物技术专业近年来就业率持续走低，目前面临的主要问题有：
1.师资队伍不足、教学资源欠缺、教学质量下滑。在2002年全国性大学扩招后，生物专业也不例外，招生规模讯速扩大，随之出现一系列问题。教学经验丰富，学术水平较高的教师队伍短缺，高校对教师的评价体系重科研、轻教学也使得师资队伍不稳定；教学资源欠缺，特别是直接用于本科教学的实验设备与资金严重不足，影响了教学质量。这些都对高校的教学质量产生了不良影响。在这种情况下，保证教学质量已经成为目前高校生物学教学面临的一个重大问题。
2.高校对于生物专业的专业定位不明确。目前，许多高校都设置了生物专业，但对其专业定位和培养目标却不明确。创新型人才、研究型人才和应用型人才的培养有何区别、如何定位专业发、培养目标和在新形势下如何适应，都是高校生物教学不可回避的问题。
3.本科生与研究生培养衔接问题。生物专业本科教学与研究生的培养之间的衔接有很大问题，不利于学生的继续深造，使得学生的就业压力增大，而且不利于生物专业高级人才的培养。
4.教学内容急需更新。目前，生命科学的发展日新月异，知识急速膨胀，新技术、新理念不断涌现，而目前的培养方案中专业课程的学分和学时都是十分有限的，并呈压缩的趋势；另外，在这种情况下，哪些内容是专业教学的核心内容？随着科学的进展，学科的知识体系在不断变化，在这种情况下教学内容应如何更新，已经成为高校生物学教育教学工作中的亟待研究和解决的课题。
三、改革措施
1.观念的改变。教改成功的关键是改变教师的观念。教改首先是改变人的观念和认识，然后才能实现真正意义上的教学改革。对于参与高校教学改革的人来说，接受有关的教学理论，了解新的教学观念是十分必要的。生物学的研究方法和思维方法，是构成这门科学的重要组成部分，是生物学最精彩的内容之一。如果我们在教学中只告诉学生生物学的结论（科学中静态的部分），而不让学生了解科学研究的思路和接受科学方法训练（科学中动态的部分），学生就很难真正地认识科学的本质和它的全貌。我们也很难实现培养具有良好科学素质、具有创新能力的高水平人才的目标。
2.应用教学辅助设备，激发学生兴趣。兴趣是最好的老师，也是学习的动力。教学方法的灵活多样，不断整体优化教学方法，用符合教育规律的科学方法及教学手段，秉承“授之以鱼，不如授之以渔”的教学理念，完善教与学的有机统一，达到最佳的学习效果。在教学活动中，以多媒体技术作为现代教学手段，可以将文字、图形、声音、动画等多种资源整合优化。由于其丰富多彩的画面的切换使学生置身于教学中，激发了学生的好奇心，使教学表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力。通过这些形象生动的图画和视频内容，学生对这门课程产生了浓厚的兴趣，不但容易掌握和巩固新内容，也激发了学生的求知欲望，让学生感受到生物技术与日常生活、实际应用是息息相关的一门学科。
3.教与学结合，激发学生主动性。生物技术概论内容涵盖面广泛，但教学时数有限；在有限的教学学时内，将所有内容都进行精讲是不现实的。因此，根据教学大纲要求，教师可安排一些内容让学生课后自学。同时，辅以某种形式进行，多可以分成小组形式进行讨论，或者以正反两方的形式组织辩论，或者以小组形式选派代表阐述自己的观点等，通过这种教学方式，学生的独立思考、创新能力得到培养，并且充分发挥了其团队协作能力，为今后的学习和工作奠定了基础。
4.多样化的考核方式。现如今，许多高校生物专业只凭借期末考试进行考核，忽略了生物专业的实验性与操作性。为此，各高校应该实施综合考核方案，将平时成绩和期末成绩相结合。将课堂讨论、辩论、回答问题等都作为平时成绩，同时根据平时章节安排、布置了一些相关的论文开阔学生视野。这种考核方式的变革，在增加学习兴趣的前提下，加强学生自主学习、创新等能力的培养。
5.确定人才培养目标。目前，虽然许多高校提出了“厚基础，宽口径”的本科生的培养目标，但实际上对生物技术专业本科生的培养目标还是不明确的，这就要求教育者要用更宽广的眼界，切实把握好生物技术专业人才的培养目标，落实人才培养的可持续发展理念。在处理人才培养与社会需求的关系上，注重培养“有知识、有技术、懂业务、会管理、会开发，并有市场意识与竞争意识”的“复合型”人才；在理论与实践关系上，加强学生专业课试验设计与操作能力、结果分析与整理能力、文献查询与消化能力、生物产品的研发能力，努力将实验内容、学位论文和生产实习等教学环节有机地结合起来。
参考文献：
[1]姚忠庆，王德斌.我国高校生物专业教育发展的脉络与现状.2007.
研究生物的科学方法范文5
[关键词] 科学史 教育 优化 课堂教学
生物科学史教育对于实现《课标》理念具有重要意义，这是由生物科学史的内涵所决定的。生物科学史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度；既包括生物学理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。新课标理念之一就是提高学生的科学素养，在教学建议中明确指出注重生物科学史的学习，因此通过充分发挥科学史的教学价值也是行之有效的途径之一。
1、科学史在新课标中的重要性
《普通高中生物课程标准》中明确指出“要注重生物科学史的学习”。 包含生物科学史的内容反复出现在课标的内容标准中，例如，生物必修1：分子与细胞模块中的 “分析细胞学说建立的过程”、“细胞膜的流动镶嵌模型的建构”、“说明光合作用以及对它的认识过程”；生物必修2：遗传与进化模块中的“总结人类对遗传物质的探索过程”、“分析孟德尔遗传实验的科学方法”；生物必修3：稳态与环境模块中“概述植物生长素的发现和作用”等内容。高中生物新课程教科书编写亮点之一就是增加了许多有关生物科学史的史例，甚至有些章节如必修2中遗传章节完全按科学史上对人类对遗传物质的探索过为主线来组织编写教材的各节内容，这样编写的目的是想再现知识的发生过程，力图使生物学传统结论式教学转向过程式教学，以达到既传授知识又能达到培养学生科学思维的目标。
2、科学史教学中常遇到的问题
传统的科学史教育，往往是把科学史作为一种知识卡片附加在教学内容上，教师往往以故事叙事的方式进行教学，对通过科学过程发展学生的认识能力重视不够，没有真正深入挖掘科学史的特殊教育价值来实现教学三维目标，反而让学生对科学史教学产生泛味枯燥感。如在讲授光合作用发现过程史时，如果没有从实验设计的变量，实验设计的原则，实验方法等方面挖掘组织探究式教学，只是按照科学上发现光合作用的时间顺序来介绍发现光合作用的几个简单的科学实验时，学生就会觉得无趣，因为有些结论在初中已经知道。
3、科学史教学方法的构建
建构主义理论认为，知识不是被动地接受而是由认识主体积极地构建；强调学生学习的主动性和自主性，重视学生的已有知识对学习的影响，提倡学生之间、师生之间的交流与对话，通过讨论、争辩形成统一的认识。要求课堂尽量让学生有时间和机会表达自己的见解，提出自己的观点。科学史教学自然会涉及到这方面的问题，例如，问题是怎样产生的？如何提出问题的解决方法？结论是在什么基础上形成的？当时及以后有没有人对这一结论提出异议等等。科学教育的本质就在于培养学生的理性怀疑精神和科学创新能力，只有将学生的观念与科学史中科学家的观念相互交融，进行跨越时空的对话，理解科学的本质，才可能建构科学观念。
以DNA是主要的遗传物质例析实施科学史教学过程设计
结合建构主义和新课标探究式教学理念，经过教学反复实践总结，进行有效科学史教学设计应包括以下6个环节：
(1) 提供科学争论主题（或演示某一自然现象） 教师上课一开始，就给学生提供历史上科学争论主题（或就给学生演示某一自然现象）。20世纪中叶，科学家发现染色体和遗传有关，而组成染色体的由蛋白质和DNA，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。如果你是科学家，选什么实验材料研究好？必须指出的是，向学生揭示的某一自然现象必须是以往科学家在历史上进行理论研究的问题。学生通过观察思考，由此产生一个需要解决的问题，既能引起学生的好奇心，又能促使学生利用科学史资源进行进一步的探究。
(2)头脑风暴发散思考 教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点(解释)。为了促使学生提出各种不同的观点，可采用“头脑风暴法”(即由发散性思维产生的各种方法)，激发学生的想像力，促使学生各抒己见，如果你是科学家你会选择什么样的实验材料来研究？真核细胞、原核细胞还是病毒？能否找到只有蛋白质和DNA的生物？你会怎样开展实验研究？使学生以一种移情的方式，设身处地地体验历史上科学家的探究与思考。
(3)学习史料自我对比 介绍早期科学家关于这一现象的思考与实例，作为学生研究的参照系；举例说明当时其他科学家的不同观念；引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件，使学生认识到科学认识的历史局限性。艾弗里是以肺球链球菌作为研究人类传染病的模型来研究致病现象；如果你是当时的艾费里，为何会想到证明转化因子是什么物质的问题？赫尔希和蔡斯则是利用噬菌体作为研究生命遗传现象的模型。以噬菌体这一结构简单、便于操作的生物体为模型，充分体现了生物学研究中简化还原的思想。如果你是当时的赫尔希和蔡斯，你接下来会怎么做？
(4)设计实验探究体验 教师将学生分组，要求学生从多种观点(或观念)中选择某种观点，设计实验进行检验。让学生认识到，对同一自然现象可能有不同的解释，可以用实验检验这些观点(假设)，激发学生的想像力和创造力。1928年格里菲思通过肺炎双球菌在小白鼠身上实验得知S型菌中存在转化因子，但这种转化因子究竟是什么物质呢？如果你是艾费里，接下来你会怎么想？让学生发散思考，怎样探明转化因子是什么物质的疑问。引导学生明确思路：“想办法将蛋白质和DNA真正区分开，分别观察蛋白质和DNA的作用”。由于肺炎双球菌的体外转化实验DNA提取不纯，影响了实验结果的可信度。对于蛋白质和DNA谁是遗传物质的问题，如何进一步进行探究？ 学生分组以噬菌体为材料分组设计实验，教师巡回指导。选择有代表性的两个小组进行成果，征求全班意见以进一步改进。教师提问：如何实现对DNA和蛋白质分别跟踪？学生通过讨论，决定将同位素标记法引入实验设计，提高了实验方案的可行性。教师提问：如何实现同位素标记？各小组讨论，提出对噬菌体的DNA和蛋白质分别进行同位素标记的可行办法。教师继续组织讨论，两种同位素是否都标记在一个噬菌体上还是要分组实验？要求学生对两种设计方案进行比较，找出它们的区别和联系。
(5)体会科学方法和科学精神。通过这两个科学实验的学习，你有什么启发和心得？让学生各抒己见，畅谈自己的感想和体会。通过两个实验比较，使学生认识到实验的严密性与逻辑的严谨性和科学研究的多维性。围绕某个问题的科学研究往往不只是从一个角度展开的，一个观点的证实往往需要多方面证据的共同支持。艾弗里改进提纯转化因子的实验，将杂质氨基酸的含量减少到万分之二，赫尔希和蔡斯的实验中进入细菌的蛋白质的含量约百分之一，都是试图排除蛋白质在实验过程中起到遗传作用的可能性。事实上，无论是埃弗里还是赫尔希和蔡斯的实验，都没能完全排除蛋白质对结果的影响。但是，其他相关实验证据的支持使这一疑点得以消除。引导学生从人文角度分析，领略科学史中蕴涵着丰富的精神养料。埃弗里提纯转化因子花了十年左右的时间，而当他最终将结果发表时，却不被接受。八年之后，其科学价值才被承认。事实上，科学史已不止一次地表明，超越时代的科学发现注定难以为那个时代所接受。而正是在这样的逆境中，科学大师的精神、气质才得以凸现，给人以心灵的震撼与冲击；也正是在这样的曲折中，科学不迷信权威，科学追求真理的特性才得以彻底地体现。这些鲜活的事例，或许能使学生终生难忘，给学生以人生境界的润泽与点化。
4、实施科学史课堂教学反思
4.1根据教学目标需求，选择编辑科学史素材
虽然新课标明确提出要注重科学史的教学和学习，但在新教材编写中由于篇幅、容量等方面的原因，并没有完全把相关的科学史都写入教材，但对课堂教学目标的达成却相当重要的史料事件，教师就有必要在课前，根据符合本节课堂教学目标的要求，通过多种途径搜集相关的科学史的文本素材和图像素材，对搜集到的相关科学史素材内容进行精心选择和适当整理编辑，突出其主题和关键事件，展示给学生，以作教材的补充，为教学服务。
4.2根据教学目标需求，侧重不同的教学价值
科学史的教育教学功能是多方面，其中蕴含着科学知识、科学方法和科学精神，在课堂教学中必须要根据教学目标需求，侧重发挥符合本节教学目标的某方面教育教学价值功能，以有利于达成教学目标，切不可为讲科学史而讲科学史，或喧宾夺主、木末倒置。如在介绍艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验时，要重点突出科学实验的严密性与逻辑的严谨性等科学方法的教育功能的一面。如在介绍DNA双螺旋结构模型创建科学史时，要重点突出发挥科学精神的德育教育功能，重点介绍沃森、克里克不畏艰苦失败克服了一个又一个困难勇于探究的科学精神和相互鼓励、精诚合作的精神，同时介绍威尔金斯和富兰克林等科学家对DNA双螺旋结构模型的建立所提供的帮助，使学生懂得合作的重要，形成在合作中学习、在合作中提高的意识。
参考文献
[1]常海波 让生物科学史走进课堂 [J] 科学教育，2007年第1期
[2]刘恩山 生物教育研究方法与案例 [M] 高等教育出版社，2008年9月
研究生物的科学方法范文6
1. 尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初，由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出：“生命科学因研究客体的极端重要和复杂，人类生存和发展的需求又非常迫切，完全有可能在不久的将来出现革命性变化，发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材，要充分考虑到生物学的科学地位变化，力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性，科学原理具有基础性，科学方法具有通用性，科学思维具有普遍性。
在人们的生活中，科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学；现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任；现代“新三论”中，耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应，协同论研究的部分与整体之间的关系，突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关；生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递，而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象；生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容；生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化，有机地、隐性地渗透进入教材。
2. 教材内容现代化，体现时代特点，贴近现代生活，建立能够适应新世纪的生物学知识结构 长期以来，我国教材的特点是理论性和系统性较强，但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够，现代科学知识的渗透速度也较慢，这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。
食用纤维虽然不能被人体消化吸收，但可刺激消化道蠕动，具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症，控制肥胖，降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍，脱离了现代人注重食用精粮，“十男九痔”的生活现状，不利于矫正较为普遍的偏食现象，有悖于我国传统的饮食文化。
从实际出发，联系日常生活，就会使学习变得更加有趣，更为生动活泼，更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材，若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去，就既联系了生态因子的作用，也突出了科学的实践性和价值观。
原核生物中的蓝藻，其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类，这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的，现在很多教材和论著均已改为蓝细菌，更能体现它属于原核生物的本质特征。
随着RNA酶（ribozyme，又译核酸酶）和抗体酶（abzyme，antibodyenzyme）在科技文献中频频出现，对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认，它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征，很多教材都有介绍。
建立完善的认知结构决定于教材的系统性，那么怎样在尽量不增加教材篇幅，不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢？笔者认为以下处理方式值得借鉴：（1）尽可能多地编写有利于理解教材，有利于形成认知结构，富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。（2）抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线，完善教材的结构。如动植物呼吸作用，本质相同，途径相似，应该综述。若将两者分开叙述，植物代谢中侧重物质变化，动物代谢侧重能量变化，增加了篇幅，也有重复之嫌，割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢，给人以只见树木、难见森林之感。
有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先，仅仅作为教学环节之一的教材，即使编得再浅显，也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次，教材的系统性有着鲜明的时代性，渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。
从教材编著来看，课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅，而概括性的认知图表，论证性的论据，包括科学事实、生活常识、经典实验，能够促进概念、原理的消化理解，在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担，最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧，在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下，根据教学大纲的规范而进行：1）转录按需索取，排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分；2）概括猎取所需知识项目的思维线索；3）简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境；4）形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。
3. 给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位，培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说；哈维以实验思维方法创立了血液循环学说；林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。
人们惊叹弗莱明发现青霉素的机遇，而忽视了机遇偏爱“有准备的头脑”，留意意外之事，善于捕捉机遇，这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就，却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。
上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则：科学过程、科学方法宜进行显性处理，科学观念、科学思维宜进行隐性处理。
4. 加速教材系列化进程，科学地运用教材指导教学改革，调控教材评价 由于应试教育的影响，教学实践中普遍存在着一种倾向，即课程计划-教学大纲-教材编著-教学过程-教学评价5个环节层层加码，导致考分逐年上升，能力难以提高，课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢？
一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面，启用新教材实施教学时，教师往往有一种惰性，他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材，这都显著削弱了启用新教材的意义。
鉴于以上两种情况，要尽快实施教材系列化，出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参，要针对不同教学内容，充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异，选择多种教学方法，提供最优化的教学方案，有效指导，促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度，确实做到培养能力，提高素质，减轻负担。
