浅谈如何有效提高高中学生的生物科学素养

张仲林

摘 要 探索了有效提高高中学生的生物科学素养的途径：抓住课堂教学主阵地、积极开展探究性学习、宣传生物科学新成果、重视开展生物学实验、进行生物科学史教育、多渗透STS教育思想。

关键词 农村 高中学生 生物科学素养

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。提高生物科学素养是《普通高中生物课程标准（实验）》提出的四个基本理念之一。生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心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。生物科学素养包含的主要内容是：生物科学知识（概念）与技能、生物学科学方法、生物科学精神与态度、理解科学技术社会（STS）的关系。提高每个高中学生的生物科学素养是高中生物课程的核心任务。生物科学素养是一个人综合素质和能力的体现，需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。

1 抓住课堂教学主阵地

生物学知识是生物科学素养的基础。要提高学生的生物科学素养，生物科学知识的学习和掌握是极为重要的。生物科学知识包含事实、概念、原理、定律、理论、模型，以及科学思想观念的互相联系和运用。高中学生生物科学素养的提高，是建立在掌握生物科学的基础知识之上。

培养和提高学生生物科学素养的主渠道是生物课堂教学。教师要重视课堂教学工作，认真分析学情，精心备好每一节课，向45 min要质量，要效益。笔者根据生物学科的特点，结合教材内容，利用本地学生常见的生物资源，如地膜覆盖栽培、测土配方施肥、马铃薯脱毒瓶苗培育、无病毒马铃薯栽培、2 000 t马铃薯储藏窖、平菇栽培、温室蔬菜栽培、农作物病虫害防治等，将这些知识渗透于课堂教学中，使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去。

2 积极开展探究性学习

《普通高中生物课程标准（实验）》把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念提出。探究性学习的目标是：（1） 获得科学知识；（2） 注重探究过程和处理信息的科学方法和能力；（3） 培养探究、合作的科学精神和一丝不苟的科学态度。从科学的本质出发，倡导探究性学习符合科学本身的特点。倡导探究性学习就是教师在教学过程中培养学生的独立性、自主性，引导学生开展质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理、判断、反思等探究活动中，既使学生理解、掌握和应用知识，又发展学生的收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力，特别是培养学生的创新精神和实践能力。生物学科中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得，同时探究有利于培养学生科学的思维方法和研究方法，从而提高学生的生物科学素养。尽管探究性学习组织难，不易驾驭，但对提高学生的生物科学素养的效果显著。

探究性学习的特点是：尽可能反映探究的全过程；紧扣教学的核心内容；分别突出某些探究能力的要求。教师要结合学校课程资源的情况、学生的水平，对一些探究性学习内容进行修正、完善或补充。教师只要做个“有心人”，就会发现可用于探究性学习的案例很多。

2009年5月至10月，笔者指导的学生项目《远离农药污染 维护生命健康——西关村莲花菜菜青虫防治调查及无害化防治研究》获甘肃省青少年科技创新大赛科学竞赛项目二等奖，受到省教育厅、省科技厅、省科协奖励。2010年4月组织学生开展的探究性学习活动项目《农村高中学生感冒治疗安全隐患调查》在甘肃省青少年科技创新大赛中荣获优秀科技竞赛项目二等奖，受到省教育厅、省科技厅、省科协奖励。

3 宣传生物科学新成果

教师要注意平时搜集一些生物科学的新成果，适时地与课堂教学知识点有机结合起来，使教材基础知识与生命科学发展的最新成果相衔接，有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。现代中学生思想活跃、思维敏捷，对新事物、新观点特别感兴趣，且易于接受。生物学教学应符合学生的这一心理特点，教师要尽量选用最新的资料，这样才能激发学生的学习兴趣。在教学时，教师可有针对性地补充一些与教学内容有关的最新变化的资料，缩小教学内容与现实生活的“距离感”“时间差”，用新鲜的信息刺激学生。如在学习“基因工程”一节时，笔者利用网络查阅有关转基因食品的种类、安全性、食用注意事项等方面的问题，极大地激发了学生的学习兴趣。又如讲“染色体变异”一节中的“无子西瓜的培育过程”时，教师可从网上下载图片，将这些图片加以分割，再设置为动画，按照过程及学生的认知规律逐步呈现。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野，增进学生对生物科技与社会关系的理解，而且能唤起学生的时代感，使其树立生命科学意识。

在生物新课程教学中，教师要根据教学内容恰当地运用现代多媒体网络教育技术进行辅助教学，为学生的自由活动提供更为广阔的时间和空间，提供更为丰富的学习资源。学生带着问题纵向深入和横向拓展地阅读生物课外材料，可以开阔视野，启发思维，提高学习兴趣和培养能力，从而提高生物科学素养。

4 重视开展生物学实验

生物学是一门以实验为基础的科学，没有观察和实验，生物学就不可能取得举世瞩目的辉煌成就。加强实验教学也是新课程改革的特点之一，仅新教材《必修1·分子与细胞》就新增了使用高倍显微镜观察几种细胞、观察DNA和RNA在细胞中的分布、体验制备细胞膜的方法、用高倍镜观察线粒体、探究酵母菌细胞呼吸的方式、探索环境因素对光合作用的影响、细胞大小与物质运输的关系等实验。加强学生实验，培养学生观察、体验和探究能力，提高学生的生物科学素养，是生物学教学改革的一个必然趋势。

教师在实验教学过程中一定要注意改进实验教学策略，使其真正发挥应有的作用。对于验证性实验，教师要鼓励学生积极地对其进行假设和猜想，提高学生发现和分析问题的能力，使学生真正透彻地了解每一个实验，并从中学到一些规律性的科学方法。探究性实验能激发学生的好奇心和钻研精神，能让学生在实验过程中体验获得成功的喜悦。因此教师可适当地以现有实验为基础，改进实验方案，并尽可能让学生自己亲自设计与分析实验。例如在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，教材以菠菜为材料，教师可组织学生以不同叶片或花为材料，观察其色素，在满足学生好奇心的同时，培养了学生科学探究能力。又如在做质壁分离及复原实验时，教师可增加一组同浓度的硝酸钾溶液，让学生在对比观察中，分析现象找出原因，加深对渗透作用的理解。

在实验过程中，教师既要积极引导，严格要求，又要鼓励学生积极创新，改进实验方优化实验方案，真正培养学生的动手能力和创新精神，最大限度地提高学生的生物科学素养。

5 进行生物科学史教育

《普通高中生物课程标准（实验）》强调“要注重生物科学史的学习”。高中生物新课程教材新增了许多科学史上相关研究的事例和方法，这是新教材编写令人瞩目的亮点之一。注重科学史的教育是新课程改革的重要特点之一。生物学史是从辨证唯物主义和历史唯物主义出发，对生物科学的产生与发展做出的科学总结，是生物科学家思维的结晶。科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。生物科学史是十分宝贵的教育资源，其中很多事例是对学生进行科学精神教育的良好素材。生物学史例能够将知识传授、能力培养和情意发展三方面教育融合起来，很好地体现生物学科的特点和素质教育的要求。生物科学史的教学要力求让学生像科学家一样一次次体验科学探索的过程，理解科学的本质和科学研究的方法。

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。在教学中，教师要充分发挥生物学史例的教育作用，除了利用科学史的故事培养学生的学习兴趣，还要利用生物学家的生平和事迹，对学生进行科学精神和价值观的教育，例如“酶的发现”“光合作用的发现”“生长素的发现”“DNA是遗传物质的实验”等史例是介绍有关研究的思维和方法，在这部分生物科学史教学过程中，教师不急于得出结论，要通过对一些经典实验和逻辑分析的再现，使学生从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。通过让学生体验生物学知识的形成过程，注重对学生科学态度、方法和思维品质的养成。教材这样编写的目的是再现知识的发生过程，使生物传统结论式教学变为过程式教学，达到既传授知识又培养学生的科学思维的目标。

6 多渗透STS教育思想

高中生物新课程更加重视学生对STS（科学、技术与社会）内容的学习。高中生物新课程重视对学生进行STS的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系及科学技术在社会生产、生活和人类发展中的应用。了解科学、技术、社会的相互关系，关注和参加与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策，是生物科学素养的重要组成部分，也是学生情感发展的重要途径。在高中选修模块中，有一个模块就是“生物科学与社会”。STS不仅是一种新的价值观，还是一种新的科学观。教师在高中生物新课程教学中渗透STS教育思想，培养学生的科学素养有利于提升生物学科教育的育人功能和文化价值，有利于培养学生生物科学素养，促进学生的全面发展。

高中生物新课程在教材内容中渗透了STS教育，将生物学知识与学生的日常生活以及与人类社会的发展有机结合起来，让社会生活、生产、发展中与生物科学有关的问题进入学校课堂、进入学生的学习活动，是培养科学态度、人生态度，形成正确的价值取向的重要途径。通过教材中的各种素材、栏目及活动进行STS教育，不仅使学生得到了基础知识和基本技能，也使学生认识到这些知识对于自身乃至人类生存和发展的价值，使学生的情感得到升华。在教学过程中，教师要将知识的传授同人类生存、社会发展、科技进步紧密联系起来，让学生认识到教材中学到的知识是能够在生活中运用的，一方面提高学习科学知识的兴趣，另一方面使学生意识到科学知识的重要性。例如通过对克隆技术、器官移植、组织培养、基因工程、细胞工程等高科技生物技术的了解，使学生认识到科学研究的价值和意义，萌发对科学研究的热爱。学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实生活中具体问题，获取了科学与技术的知识，增强了正确的态度、价值观和社会责任感。在日常生活中，学生知道了如何把所学的知识和方法与实践相结合，对科技引起的新的问题进行思考和判断。当学生参与社会时，能够依照自己的价值观对某些问题做出合理的价值判断，并能够采取适当的行动。