高中生物新课标教材中的科学方法体系研究

李林��

摘要：随着新课标教材在高中教育中的不断推进，对于高中生物课程教学来说，实现学生的科学探究能力的提高是十分重要的。本文简要介绍了新课标教材中的科学方法体系，并提出了科学方法体系的实际应用内容，以期为新课标改革下的高中生物教学提供参考。

关键词：高中生物；新课标教材；科学方法体系；研究

为实现现代教育标准化发展，高中新课标改革不断推进，为学生更好地进行生物课程的学习提供基础，实现学生综合素质全面提高也成了当前高中教学的重要教学目标。

一、 新课标教材中的科学方法体系

科学方法体系在高中生物教材中的体现是多方面、广泛性的，主要是针对生物教材知识特性进行科学合理的教学内容安排，保证学生学习质量与效率的提高。利用这种教学方法实现学生的科学探究能力提升的主要方法有以下几种：其一，采用特殊方式进行探究，如生物实验法，例如在教材中出现的同位素标记示踪法研究分泌蛋白的合成过程以及光合作用过程中水形成的过程等。其二是与化学学科相同的科学研究方法，例如生物教材中的物质的变量研究，利用坐标图研究因变量随自变量的变化关系。其三是将哲学知识进行课程教学的融入，例如在高中生物教材中针对种间关系中关于“精明的捕食者”策略的矛盾分析方法，就是哲学知识的融入体现。所以，对位于新课标下的高中生物教材与教学来说，科学方法体系是贯穿于整个课程学习与教育当中的。实现科学方法体系的构建目的主要是在高中生物教学当中进行知识教育的同时，加强学生科学探究能力的提高。在进行该方法体系的运用中，教师的作用是十分重要的。生物教师应当先自行进行深入的研究，然后再根据科学方法体系的要求进行规范性的教学工作推进，最终实现教学目标。

二、 科学方法体系在高中生物教学中的实际应用内容

（一） 获取经验性材料

观察法是科学方法体系中实现经验性材料获取的十分普遍的一种方法，其主要是指在进行经验资料获取时，依靠自身感官如肉眼或者相关仪器如放大镜、显微镜进行考察研究。与普通的观察方法不同的是，科学方法体系中的观察是具有目的性的观察。在进行观察时，不仅要注重观察的细致全面，保证观察的实事求是，还要有计划地进行观察操作，积极展开观察思考，并进行相关数据与信息的及时记录收集。例如在高中生物中《细胞的多样性和统一性》一课中，学生通过显微镜进行人口腔上皮细胞结构的观察，可以添加植物细胞进行对比观察，有目的性地进行两种细胞结构的不同处与相同处的观察并进行详细记录，并就记录与思考提出问题或者共同讨论，实现学生在材料获取中的探索力发展。

在高中生物教学中，仅仅依靠观察法来实现经验性材料获取是远远不够的，为了实现经验性材料的全面获取，还应当采用实验法来进行补充。教材科学方法系统中的实验主要是指在具有人为控制因素或者有干预条件下进行的有研究目的的实验探索与观察。对于经验材料的获取，实验手段是对凭借观察方法对难以发现的材料数据进行补充。在实际运用时，要对实验对象进行人为控制或者干预。例如进行实验组与对照组的同时设立，将经过处理的研究对象设定为实验组，将未经处理的研究对象设置为对照组，这样可以有效地避免实验的偏差性出现。在进行实验组设立时，主要包括两种人为因素控制手段，即加法控制与减法控制。例如在进行《能量之源——光与光合作用》一课的学习中，探讨光合作用产生淀粉的实验探究，首先将参与实验研究的天竺葵进行饥饿处理，然后在同一叶片上进行实验组与对照组的设置。具体方法为叶片的一半遮光一半不遮光，在经过实验后进行酒精脱色后加碘液检验，由此进行经验性材料的获取，得出光合作用的产物之一——淀粉。

此外，调查法与模拟法也是科学方法体系中获取经验性材料的重要方法。前者主要是在确定调查对象与调查目的之后，进行研究对象的调查工作。例如高中生物中“一定区域内某植物密度调查”以及“某种遗传病的发病率调查”等。而后者主要是在难以实现对研究对象的有效控制与干预的情况下进行替代物实验，最终实现经验性材料的获取。例如通过“探究细胞大小与物质运输效率之间的关系”，让学生获得细胞不能无限长大的原因。

（二） 实现理性思维

在生物研究中，不仅要注重研究证据的获取，同时还要对学生的理性思维有所要求。首先要提高学生的逻辑思维能力。在高中生物教材中的科学方法体系中，归纳法与演绎法都是实现这一目标的重要手段。前者主要是对生物原理与规律进行研究总结，后者主要是对事物中的某一事物进行本质与属性的推理。例如“细胞学说”的提出就是施旺和施莱登在许多科学家研究结果启发下进行归纳，揭示了生物体结构和功能的统一性，是归纳方法的很好体现。此外还要在探究过程中进行不断的分析与综合，将整体对象进行分解再加以研究。例如在进行“孟德尔豌豆雜交实验”的讲解中，采用假说-演绎法得出了孟德尔分离定律和自由组合定律。

数学方法也是科学方法系统中实现学生研究理性思维建设的重要组成成分，是生物学科与数学学科紧密联系的重要体现。在高中生物教材中，数学方法的应用十分广泛。例如，在《伴性遗传》一课的学习中，要进行家族遗传病推导时，往往要利用数学的概率计算方法来实现遗传规律的推导，进而明确不同类型遗传病的发病率以及在优生中的应用。同时在教材中的多个活动探究中，数学方法的应用也十分广泛。例如在“探究自然选择对于生物的种群基因频率的影响”的活动研究当中，就需要利用数学方法进行频率计算与分析。

三、 结束语

在当前的新课标高中生物教学中，科学方法体系的内容十分丰富，并在保证学生知识学习的同时根据课程教学内容以及学生的学习认知规律进行科学的规划与设计。在新课标的高中生物教材中，科学方法已经逐渐渗透到了基础理论知识教学、实验探究教学以及相关案例分析教学当中，实现了学生生物课程教学水平的全面提高。所以，高中生物教师应当对教材内的科学方法进行深入研究与分析，加强科学方法在实际教学中的推广与融入，实现教学质量的提高。

参考文献：

[1]许魁.两版本高中生物教材科学方法教育的比较研究[D].广州：广州大学，2009.