生物教学中学生科学素养的培养

　　国家教育部颁发的《普通高中生物课程标准（实验）》明确指出，生物课程的四大基本理念是：提高生物科学素养，面向全体学生，倡导研究性学习，注重与现实生活的联系。“提高学生生物科学素养”位居四大理念的灵魂和核心。生物学中的科学素养，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。对学生实施全面的生物科学素养任务十分艰巨，而这项任务主要由生物学课程教学来完成，生物教师就必须注重学生科学素养的培养策略，以此来更好地完成生物教学的根本任务。
　　一、通过整合教学内容培养学生的科学素养
　　1.开发生物校本课程教学
　　开发生物校本课程教学，能拓展学生视野、广泛取材，展示生物科学和日常生活、社会生产、环境、能源、资源、健康与安全等方面的联系。如天津的邱庄子联校所在地区为冬枣种植基地，在学习植物学相关内容时开发以冬枣为主题的生物校本课程教学，以冬枣为载体，认识冬枣的形态与结构和功能的关系，联系当地实际了解农村生产劳动过程中蕴含的科学知识，进一步学习一些关于冬枣的栽培和管理的理论知识，并指导学生运用知识进行实践劳动，在实践中培养学生解决问题的良好意识和克服困难的意志品质。
　　2.开展生物科学发展史教育
　　一部生物科学发展史，也就是人类的奋斗史。生物学能迅速发展成为一门尖端科学，这是无数生物学者为之奋斗的结果。用科学家在创造伟大业绩时所表现出来的伟大人格魅力来影响教育学生，从而使学生受到科学方法、科学精神乃至科学伦理方面的教育。如达尔文历尽千辛万苦，用23年时间完成了当时学术界的巨著《物种起源》；“杂交水稻之父”袁隆平，把田间地头当作科研战场，几十年如一日，晴天一身汗，雨天一身泥，在水稻增产方面创造了奇迹。同时，一个科学发现的过程包含了科学家的思维、分析、假设、判断、推理全过程，让学生在学习过程中注意科学家是怎样发现问题和提出问题，是怎样实验、怎样思考、怎样解决问题的，从而有利于学生学习科学思维和方法，理解科学过程和科学本质。
　　3.加大现代生物学知识教育
　　向学生介绍国内外最新相关现代生物知识及其运用，从而培养学生良好的科技意识。如向学生介绍现代生物学研究的两个方向性知识：宏观上向生态学方面发展，微观上向分子生物学发展；向学生介绍生物科学技术在生活、生产、社会发展中的具体应用性知识，如植物组织培养、生物克隆、转基因技术、发酵工程等现代生物工程技术，并让学生从正反两方面分析这些生物科学知识会给人类社会带来哪些影响，培养学生辩证地认识科学、合理应用科学的科学态度和社会责任感。
　　4.注重与其他学科的渗透
　　生物学是一门综合性很强的学科，教学中涉及的很多问题都很难利用生物学单一学科知识进行解释。这就应依据教学需要、学生特点、当地实际进行选择和设计教学内容，增强学科间的渗透，对学生进行最基本的科学精神和人文精神的培养。
　　例如，在进行基因工程教学时，根据基因工程是生物学与化学、物理学以及道德等多学科综合的典范，可以把它归纳为综合知识结构的网络（见下图1）。这样可以沟通生物、化学、物理和政治学科之间的横向关系，从而使学生掌握合理的知识结构，从而培养学生的生物科学素养。
　　二、开展研究性学习培养学生的科学素养
　　1.以生物“主题活动”培养学生的科学素养
　　由于“主题”活动式教学以问题为媒介，在解决问题的过程中涉及到各种知识，这些知识的获取、选择、积累和应用便是学生科学素养的契机。以“收集并交流我国自然保护区的资料”这一“主题”为例，学生在进行研究活动之前，对学生进行生物与环境之间的关系、生态系统的结构与功能的相关知识的学习，使学生具备一定的知识基础。在研究过程中需要进行资料的收集，学生将面临如何排除其他因素的干扰、如何与他人合作交流的问题；资料收集完后，学生还将进行分析、归纳、概括资料以及如何运用学过的知识分析我国自然保护区的现状。通过这一主题的活动，学生将切实体验到科学研究的过程，学到科学研究的方法，得到能力的训练，提高科学素养。
　　2.加强研究性实验教学设计，培养学生的创新能力
　　目前，中学生物学实验主要有验证性实验和应用性实验。实验课题、实验方案及研究步骤都由教师安排决定，实验结果也被预先告知，学生只是机械地操作，无从感受获取知识和应用知识的快乐。因此，在实验中应以实验活动为基础，以改进、完善、设计实验为切入点，发展学生的创新能力、培养学生积极的个性特征和科学态度，使学生在实践活动中掌握“发现问题→形成假设→设计实验→归纳结论”的科学探究方法。科学探究的过程往往也是不断完善实验设计和不断克服困难的过程。如高中生物实验“证明ATP是生物的直接能源物质”，教师可以提出能源物质有哪些，能源物质作用的直观表现有哪些等问题，然后启发学生思考如何选择材料、试剂和用品，如何合理安排实验步骤，并让学生之间进行相互借鉴并修改、完善实验方案。这种尝试性的实验设计是实验教学的关键环节，通过这一能力的培养，能充分调动学习的主动性，能很好地进行思维创新和研究性学习能力的锻炼。
　　三、利用信息技术与生物教学的整合培养学生的科学素养
　　1.教学内容的多媒体化
　　实验证明:单靠听觉，可获知识的60%;单靠视觉，可获知识的10%;而视听并用，可达到86.3%以上;就保持3天左右的记忆率来看，单用听觉是15%，单用视觉是40%，视听觉并用是75%。在教学中，运用网络教学课件，能够克服传统媒体在时间和空间上的限制，化静为动。不但信息量大，图像生动，音响逼真，并且能轻易地把大量冗长、枯燥的文字图像化，使复杂的问题简单化、动态化，能很好地解决知识的抽象性与学生认知的形象性之间的矛盾，大大提高教学的容量和教学效率，减轻学生学习的负担。
　　2.利用信息技术构建虚拟实验空间
　　信息技术为生物实验提供了一项强大的功能——虚拟现实，它是由多媒体技术和仿真技术结合而生成的一种交互式环境。在这个环境中，参与者可进行各种操作，并有亲身经历的“真实”感觉，并且由于结果是自己总结和发现的而理解牢固、记忆深刻。如孟德尔的基因分离规律，这种实验在自然界中是很难实现的。类似这样对环境和条件有较高要求或是实验周期很长的实验，要在高中生物教学中完成是不可能也是不现实的，所以我们就要充分发挥计算机这种模拟优势，用计算机去模拟生物实验，以此验证结论。
　　互联网是世界上最大的知识库、资源库，互联网上有各种各样的网络学校的远程教育课程，有生物学科教师的教学网站，有生物学科教育专家的个人网站，有生物学家和各类专家的个人主页，有专业学术组织和机构的专业网站，有各级政府的生物资源数据库，有专业化的电子杂志。充分利用网络资源和网络工具进行教学，学生不仅学会了利用网络去学习书本上的知识，而且也能去查阅相关知识和了解国内外最新生物学动态。在这一学习过程中，能很好地培养学生的信息工具的使用能力、获取识别生物信息的能力、加工处理生物信息的能力以及传递生物信息的能力。
　　全面提高中学生的科学素养是是全民素质提高的一个重要途径，也是国家基础课程改革的一个重要而具体的目标。培养学生的科学素养仅从学科知识教育中进行是不够的，还需要我们社会、学校、家庭的共同努力、支持。
　　参考文献
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　　（责任编辑王颖）