⌾ 覃世柱
培养学生生物科学素养的教学策略
⌾ 覃世柱
《高中生物课程标准》中提出了以“提高生物科学素养”为核心的课程理念,这就需要教师在生物教学中采取合理、有效的教学策略来培养学生生物科学素养。本文结合多年的生物教学实践,列举几种提高高中学生生物科学素养的有效教学策略。
高中学生;科学素养;教学策略
《普通高中生物课程标准》(实验)中明确提出高中生物课程的基本理念是:“提高生物科学素养;面向全体学生;倡导探究性学习;注重与现实生活的联系。”这四个基本理念决定了新课程实施的方向,是高中生物教学中确定教学目标、选择教学资源、采取教学策略,编制课后作业等环节的指导纲领。
《普通高中生物课程标准》指出:“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、探究能力以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核心的基础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。”那么,首先明确科学素养的培养对象是将来的全体公民,而不是专门的生物科学工作者。在科学技术迅速发展的今天,科技改变着我们的生活,改变着我们的世界,一个具有一定的生物科学素养的毕业生,也许他将来不从事生物科学或生物工程技术专业,但当他面对现实生活中的生物现象、观点或事件时,他可以用已有的生物学知识、能力甚至科学方法和科学态度,作出正确的判断和决策。其次,高中生物课程中科学素养所涉及的范围是以公民的生产生活实际需要来划定的,是有助于公民在社会生活、经济活动和生产实践中更好的担当起其所扮演的社会角色,并作出正确明智的个人决策。第三,生物科学素养所包括的内容是“生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观”,它对应着课程目标中的三个维度,可见整个课程所要实现的最终目标,实施中的核心任务就是提高每个学生的生物科学素养!
高中生物课堂教学是培养学生生物科学素养的主阵地,而课堂教学的效果与教师的教育教学理念及应用理念所采取的课堂教学策略密切相关,结合生命科学的特征选取适当的教学策略,就显得尤为重要。培养学生生物科学素养的教学策略很多,现举例如下:
课程标准把“倡导探究性学习”作为课程的基本理念提出,因为它符合科学本质的特点,科学本身就是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。通过探究性学习,学生可以自主达成知识目标,在探究的过程中体验科学探究的方法,发展科学探究的能力,领悟和养成正确的情感态度和价值观,顺利而自然的达成了课程目标的三个维度。例如,在“光合作用”一节的学习中,学生学习光合作用的光反应和碳反应过程后,引导学生分析影响光合作用的可能因素,从而引入探究的课题,提高学生探究的兴趣,同时提供充分的试验材料,由学生自己讨论确定小组的探究课题,由于学生是自己提出问题,自己设计实验方案,这样不仅可以使学生的探究能力得以提高,还可使学生自主获取知识的能力和意识有所加强。通过小组学生交流设计的实验方案,可以充分展示学生的思维过程,而且学生之间还有相互学习、相互质疑的机会。对于各小组学生提出的实验方案,只要理论上是合理的,就允许学生进行尝试,即使是一个失败的实验,也可以让学生去寻找失败的原因,事实上科学研究过程当中,绝大多数实验都是失败的,正是这些失败成就了成功,败而不馁也正是科学精神的一种。在这样全程式的探究学习过程中,全方位、多层次的培养了学生的生物科学素养。
探究性学习的核心是“做科学”,不是教师做给学生看,而是要学生亲自动手去做。所以教师要精选合适的教学内容,进行一定量的全程探究,使学生体会科学探究的乐趣和曲折,发展科学探究所需要的实践能力和创新精神,并增进对科学探究本质的理解,从而真正提高学生的科学素养。
生物科学的所有概念、原理和事实,无一不来源于客观的实践,来源于科学家科学研究的成果,生物科学史本身就是一部科学探究的历史。这些生物科学史中不仅仅记载着生命科学知识的形成过程,还蕴含着科学家的创造性思维方式和科学的研究方法,体现着科学家的科学态度和科学精神,是培养学生生物科学素养的生动教材。
在《生物课程标准的》的教学建议一栏中,还特别强调了“科学是一个发展的过程。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的。”
在实际的课堂教学中,生物科学史的应用可体现在以下几个方面:
1.借助科学史中一些经典的实验,对其进行逻辑分析,再现知识的发生过程,可以让学生亲身体验某些生物学知识的形成过程,使结论式教学变为过程式教学。例如在“核酸是遗传物质的证据”一节的学习中,通过分析噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌的转化实验,使学生明白这两个实验虽然采用的实验对象、实验方法不同,科学家所处的时代背景不同,但都证明了DNA是遗传物质,从而认同获得科学结论的基本方法是实证的方法,并领悟科学的过程和方法,同时理解科学家实验设计思路的关键是把DNA与蛋白质区分开,单独地去观察DNA和蛋白质的作用。
2.由于在生物科学史的每一个发现过程中,都闪现着科学工作者思维的火花。合理的选择实验材料、精确的设计实验、借助其他学科的研究手段、严密的逻辑推理都是科学家们获得成功的原因。例如在学习“分离定律”一节时,通过科学史的学习,引导学生学会从现象到本质的认识论方法,深刻体会到孟德尔敢于质疑、勇于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度。在教学过程中,引导学生根据现象去分析和推理,通过背景资料,熟悉科学研究的一般过程:观察现象→发现问题→提出假设→验证假设→得出结论,领悟假设——推理的科学方法及其在科学研究中的应用。
3.生物科学发现史中,处处渗透着科学家们实事求是的科学态度,敢于怀疑、严谨求真、勇于创新、坚持不懈、团结合作、关注社会的科学精神和客观唯物主义的科学世界观。在学习“生物变异在生产上的应用”一节时,介绍“杂交水稻之父”—袁隆平院士,介绍他把为国家解决好“民以食为天”问题当作自己毕生使命的历史责任感;介绍他50多年如一日,意志坚定、锲而不舍的科学精神;介绍他不迷信权威,求真务实、勇于创新的科研作风;介绍他把自己研究小组发现的相关材料毫无保留地分送给全国18个研究单位,从而加快了协作攻关的步伐,使三系配套得以很快实现的淡泊名利、乐于奉献的崇高品德。学生在对科学史的了解中,体验和领悟着科学精神,使科学精神潜移默化的溶入到学生的头脑中,起到了“润物细无声”的教育效果。
著名的心理学家罗杰斯说过:“学生只有在亲密融洽的师生关系中才能充分展示自己的个性,创造性地发挥自己的潜能。”要成为一个具有科学素养的人,学生首先应该是学习的主人,始终处在积极的学习过程之中,任何有效的学习都是在学生积极主动的参与下发生的。主动的学习者,才是成功的学习者。在学习“细胞膜与细胞壁”一节时,课前将“验证活细胞吸收物质的选择性”安排为周末活动,要求学生参阅教材和网上查阅资料,选择实验材料,自主设计并进行实验,并将实验过程和实验现象拍成照片发给老师。在这次活动中学生选择的实验材料五花八门,实验方法多种多样,有的用玉米、花生和大豆的种子,有的用月季、海棠等植物的花瓣,有的用苋菜、枫树的叶片等等,教师对学生的实验都给予鼓励性评价,并与他们一起讨论实验方法与实验结果,学生的学习欲望和学习热情大大增加。
因此,要想提高学生的科学素养,教师首先要精心营造一个学生主动参与的环境,这不是单节课堂教学的设计,而是要教师在自己的课堂上长期以来用自己对科学的情感态度和价值观潜移默化地影响学生,鼓励学生大胆的提出疑问,敢于发表自己独特的见解,讨论问题时,教师与学生处于平等的地位,建立起一种民主和谐、宽松宽容、求真求实的开放性的课堂氛围。学生在这样的课堂之中才能放心大胆地、无拘无束地进行思维和行动,并产生出创造的欲望。
要想有效的培养学生的生物科学素养,还要认真研究科学素养的内涵要求,再结合具体的学习内容、学生的实际情况、学校的实验条件等各种因素综合考虑,精心选择和设计适宜的课堂教学策略,以期最大限度地促进学生生物科学素养的形成。
[1]《我对“提高生物科学素养”的理解》朱正威中学生物教学2006年1-2
[2]普通高中《生物课程标准》(实验)中华人民共和国教育部人民教育出版社2003
浙江省富阳市新登中学 311404)