立足高中生物实验教学改革，培养学生的科学素养

王玉彬

摘要：随着知识经济的到来，科技的不断发展，教育也在不断进行深化改革。高中生物作为高中最重要的学科之一，对于培养学生科学素养有不可忽视的重要意义，故此，本文中将立足高中生物实验教学改革的现状和策略，探讨如何培养学生的科学素养。

关键词：高中生物;教学改革;科学素养

中图分类号：G633.91  文献标识码：A  文章编号：1992-7711（2019）02-0066

二十一世纪是科技的竞争，是人才的竞争，国民综合素质关系着国家综合实力的提升。培养国民科学素养可以促进我国科技的迅速发展，而高中作为我国人才培养的重要阶段，立足于高中生物实验教学改革，有利于培养学生科学素养。

一、科学素养概述

1. 科学素养的定义

科学素养一词来自于英文“Science Literacy”，是指理解科学的核心概念和理论，熟知自然界，并能够认识到自然界的多样性和统一性，能在日常的生活中按照个人和社会要求，运用科学知识和科学思维去解决实际问题。科学素养包括五大要素：知识、方法、能力、意识和品质，可以说这五大要素彼此之间构成了一个互相影响，互相联系的有机整体。

2. 科学素养的内容

科学素养在内容上可以分为八类，分别是方法论、专业、通用、技术、业余工作者、新闻工作者、科学政策、公共科学政策八大素养。可以说每一种科学素养都能和其相关工作进行联系。

3. 高中生物新课改要求下学生应具备的科学素养

高中生物是培养高中生科学素养的重要途径，早在2003年《普通高中生物标准》中就已经明确提出，高中生物的教育目的是培养学生生物知识，对科学的研究方法、研究态度和内在的科学精神。在最近的《普通高中2017级新课改生物学科教学指导意见》中再次提出，高中生物要将培养学生的科学素养作为重要的教学目标，旨在培养学生的社会主义核心价值观和科学素养，使其具备探究学习能力、自主学习能力、观察能力、实验研究能力和实践活动能力，高中生的科学素养是在日常生物学习中逐渐培养起来的，故此生物教师应将科学素养的培养贯穿于课堂教学、高中生物实验教学当中和日常的考试评价中。

二、传统高中生物实验教学中培养学生科学素养所存在的问题

1. 高中生物实验课程教学少，理论课程多

在日常的高中生物教学中，由于高中生的学习压力较大且课程紧张，课堂学时有限，高中生物教师为了节约教学时间，将高中生物实验课程直接用理论进行讲解，让学生直接记住实验过程和实验结果。这种将生物实验理论化教学的模式，大大削弱了学生对于生物实验课程教学的兴趣。高中生科学素养的养成大部分依赖于高中生物实验课程教学，生物实验课程较少也就直接减少了培养学生科学素养的机会。

2. 高中生物实验教学模式不科学，无法正确培养学生的科学素养

近些年来随着我国高中生物实验教学的不断改革，已经取得了长足的发展，但仍受传统教学模式的影响。高中生物实验教学中仍存在着教学模式落后的现象，教师带领学生做生物实验，而不是引导学生进行自主探究实验，这种教学方式虽然可以减少学生在实验中犯错的机会，但同时也会错失培养学生自主探究的能力。

3. 高中生物教师缺乏对生物实验教学的具体研究

在日常的高中生物教学中，由于生物实验耗时耗力，教师并不愿意花费大量的精力深入研究生物实验教学。教师往往缺乏组织生物实验教学的实际能力，从而导致学生不能在生物实验教学中深刻地理解相关知识点。高中生物教师不能有效把控生物实验教学，也就无法有效锻炼和培养学生的创新能力。

三、高中生物实验原则

1. 内容合理性原则

高中生物实验教学要注重该知识点能否在学校现有条件下进行实验，同时有些知识点难度过于高深，学生在实验中无法得到很好的体验，反而加深了学生学习的负担，教师在安排生物实验教学时，要注重实验内容的合理性。

2. 科学性原则

科学性原则是高中生物实验的中重要原则，教师要明确实验的目的和相关实验原理的正确性，设计合理的实验思路和实验步骤。如果实验的设计没有符合科学性原则，反而会误导学生对相关知识点的学习。

3. 简易性、可行性原则

高中生物教师在进行实验教学时要注重实验的简易型和可行性，高中生物课程通常在45分钟左右，过于复杂的实验不利于教学内容的开展，同时教师要注重各个实验环节的简易性、可行性。

4. 安全性原则

高中生物实验教学需要学生接触一些锋利的实验器材和腐蚀性药品，这就需要教师在设计实验时要充分考虑到学生的安全性，如果在实验教学中出现安全事故，会对学生的人身造成伤害，影响日后生物实验教学的开展。

5. 开放性原则

高中生物教师在进行生物实验教学时要注重实验材料和实验步骤的可变性，在实验过程中教师可以通过简单的改变实验步骤或实验材料拓展新的生物知识，从而激发学生的创造性思维。

四、立足高中生物实验教学改革，培养学生的科学素养具体策略

1. 严格按照“新课标”要求，合理安排生物实验课程

教师在日常的高中生物教学中要严格按照“新课标”要求，完成大纲规定的生物实验课时。教师将生物实验进行理论化教学，表面上看似节省了教学时间，实际上却削弱了学生学习生物的兴趣，降低了学生的学习效率。生物实验教學使紧张的生物教学松弛有度，提高了学生的学习兴趣，让学生在实验自主探究中加深了对相关知识点的学习，培养了学生自主探究和自主学习能力。

2. 重视教材经典实验案例，设立科学素养教学目标

高中生物课程中选用的经典案例，大多是经过前人多次验证考量适合高中生学习的经典实验案例，教师应该加以重视，对其进行具体研究，从而培养学生科学求实的精神。

教师在教授学生学习“DNA是主要的遗传物质”这一知识点时，可以设计相关的生物实验课程，明确该课程培养学生科学素养的具体侧重点。

（1）生物实验课程教学思路

让学生在探究实验的过程当中深化理解知识点，掌握同位素标记法的使用和生物遗传物质的分类，同时能够用科学的方法进行实验探究。整节生物实验课程的重点是肺炎双球菌化实验和噬菌体侵染细菌实验。

（2）生物实验课程教学目标

①教学知识目标

让学生了解同位素标记法和肺炎双球菌转化实验是探索研究噬菌体侵染细菌的主要科学方法。学生在教师的指导下分析证明“DNA是主要的遗传物质”理论。

②教学能力目标

让学生根据实验设计思路，提高自身的逻辑思考能力，并通过同位素标记法来归纳DNA是遗传物质，锻炼学生的归纳能力。

③教学情感目标

让学生体会科学家在日常的工作试验中严谨的工作作风和科学求实的态度，从而培养学生自主探究能力、合作学习能力、科学求实能力等多个方面的科学素养。

（3）教学流程

①课程导入

教师以父母子女样貌相似，让学生思考其中的原因，培养学生对日常生活的观察能力。引导学生复习细胞学知识、生物的形状是由遗传因子控制、基因位于染色体上、染色体的主要成分等相关知识，从而让学生以旧知识带动学习新思维，思考遗传物质具体是染色体的哪种成分。

②引导学生探索DNA是遗传物质

教师在生物实验课程中要引导学生重现格里菲斯的实验过程，让学生仔细分析肺炎双球菌转化实验的原理和过程的基础上，再进一步探究噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。在实验的过程中进一步培养学生的语言组织能力、实验观察分析能力、科学归纳能力和小组合作能力。

③知识点总结和巩固

教师通过生物实验课程教学让学生归纳总结现阶段所学遗传物质分类，并再次强调“DNA是主要的遗传物质”，让学生对现阶段所学的遗传物质进行分类，培养了高中生的自主学习能力。

在高中生物实验教学中，教师要合理地设计实验教学各个环节，充分发挥学生的自主能动性，让学生在高中生物实验中自主探究学习，从而培养学生自我探究学习能力、合作学习能力、科学求实能力等科学素养。

3. 教师提高生物实验教学水平，依照生物实验原则进行教学

随着社会的不断发展，知识更新换代越来越快，一次“充电”，终身“放电”的教学方式已经不再适应时代潮流。为了能够更好地进行高中生物实验教学，应该提倡教师终身学习，依照生物实验原则不断改进生物实验教学。教师只有不断地进行自我学习、自我进步，才能够立足高中生物实验教学改革，培养学生的科学素养。

五、结语

随着我国高中生物教学新一轮课程改革的开始，高中生物教学理念、教学方式和教学内容发生了剧烈的变革。培养学生的科学素养作为高中生物教学新课标的重要教学内容，需要高中生物教师不断地进行自我学习，立足于高中生物实验教学，培养学生自我学习、自我探究、科学求实的科学素养。

参考文献：

[1] 陈桂梅，徐世才.高中生物实验教学现状调查研究[J].科教导刊（上旬刊），2018（7）.

[2] 胡晓莎.高中生物实验教学方法与教学模式的改革与建设初探[J].学周刊，2018（21）.

[3] 郭雨晴. 高中生物实验教学的生活化研究[D].哈爾滨师范大学，2018.

[4] 陈勇.高中生物实验教学现状分析以及优化措施[J].教育现代化，2018，5（3）.

（作者单位：广东省华附南海实验高中  528000）