生物学科学素养模板(10篇)

时间:2023-08-31 16:21:36

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇生物学科学素养,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

生物学科学素养

篇1

它蕴含两个层次的含义:

一是能充分认识学习生物知识的意义,并自觉激发自己学习生物的兴趣;二是能掌握学习生物科学的一些基本思想方法。

学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素,而学科思想则是一个学科的灵魂。

生物新课程更加关注学科思想的渗透,在继承原有学科思想的基础上,吸收了许多当代生物科学新的思想、原理和方法,以期对学生科学素养的形成产生更积极的影响。

一、系统论的思想

系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。

例如,必修3《稳态与环境》生态系统的结构和功能中,不同生物种群甚至生物个体都是生态系统中的一个元素,它不能独立与这个系统起作用,在生态系统中它有特殊的结构地位和营养级别,也有它的生态位。某一种群的变化,都会在整个系统内产生扰动,直到系统通过自身的调节产生新的平衡。

二、信息论的思想

信息论最早是由香农提出的,其定义之一是关于信息量度量和信息编码、信号处理和分析的科学理论。

例如,必修2《遗传与进化》中遗传因子的发现,基因和染色体的关系,DNA分子的结构,中心法则中包含的DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制和逆转录,基因的本质和变化(生物的变异),人类的基因组以及现代生物进化理论中的共同进化。

三、控制论的思想

控制论是由诺伯特・维纳提出的,是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科。控制论的基本思想是反馈,控制论是关于反馈的科学。

例如,必修3《稳态与环境》中就体现出的稳态的思想,所谓稳态是指机体依赖调节机制,对抗内外环境变化的影响,维持内环境等生理指标、生命现象处于动态平衡的相对稳定状态。人体内环境稳态的调节,植物生长发育的调节,种群数量的变化,群落的演替,生态系统稳态的调节等都是通过反馈来调节的。生物个体、种群、群落、生态系统是不同层次的生命系统,任何系统的存在和发展都需要保持稳态。

四、哲学思想

哲学是科学的世界观和方法论,是人类认识世界和改造世界的思想武器,一个人在成长过程中也在逐步建构自己的哲学思想,某个人的行为和思维方式,总是直接或间接地受某种哲学思想的支配。

高中生物学教材不仅承载着丰富的教学内容,而且蕴涵着许多深刻的哲学思想。例如,遗传和变异就是典型的对立统一观点。有意识地将哲学思想渗透到教学中,不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力,还能培养文理兼长的人才。

五、生物学科思想方法示例

实验探究是针对研究目的,在人为控制条件的基础上,对研究对象进行干预或处理后,观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等(图1)。

案例:探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。

步骤一:提出问题,做出假设。

汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘,铅尘悬浮物离地面大约0.8 m,因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内;另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具,都含有铅的成分,经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设:铅中毒可能影响动物的神经活动。

步骤二:设计实验方案并实施。

选择大鼠为实验对象,分为四组,设置三个醋酸铅溶液饮用水平:0.05、1、2 g・L-1,对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后,进行水迷宫实验,在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。

本实验醋酸铅染毒组为实验组,饮水组为对照组,测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可,还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AchE)活性。

步骤三:记录与整理数据。

本实验可能受到的影响因素很多,大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差,由同一人采用固定的操作模式,大鼠训练时不要有人在场,在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量,及时记录并整理。

步骤四:分析实验结果是否支持假设。

饮用水中醋酸铅浓度越高,大鼠到达原平台水域的时间越长,说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力,支持假设。

篇2

生物科学素养主要是指学生在今后的成长过程中参加各类社会生活、从事经济生产和个人决策所应用的生物科学概念,用科学的态度和正确的价值观处理社会的相互关系,从而更加全面地理解科学技术。但是,由于学困生受多种因素的影响,导致自身学习水平较低,在生物学习过程中难以形成良好的科学素养,下面,本文就如何在初中生物科学中培养学困生的科学素养进行了简要论述。

1培养积极的情感态度,增强学困生的社会责任感

生物学科与人们的日常生活紧密相连。作为初中生物学科的老师,在日常教学过程中应该将生命教育和心理健康教育作为最基本的教学内容[1]。其中,生命教育主要包括安全教育、心理健康和情感态度等多个方面。在初中生物的实际教学过程中,老师应该充分利用多种资源,强化学生心理品质教育,尤其是应该注重培养学困生形成积极的情感和端正的态度。例如:在生物课堂的实际教学过程中,老师可以向学生介绍祖国山河丰富的自然环境和生物资源,从而增强学困生热爱自然的思想情感。同时,通过向学生介绍众多与生物学相关的世界重大热点问题,如:资源、能源、人口、粮食等,从而逐渐增强学困生的社会责任感。

2充分运用多种教学手段,提高学困生的观察能力

在学习生物学科的过程中,良好的观察能力是学困生必须具备的基本能力。然而,充分利用多媒体教室进行教学,通过图文并茂的形式来刺激学困生的多种感官,从而创造良好的教学情景,引导学生从局部到整体、或者从整体到局部,指导学困生学习认真观察事物和分析事物的方法,这对培养学困生养成两良好的观察能力具有非常重要的作用。例如:在学习“细胞的结构、根的结构、茎的结构和叶的结构”的内容时,老师便可以充分利用多媒体设备将各个细胞的组成部分,如叶的海绵组织、栅栏组织、气孔等图片呈现在屏幕上,从而帮助学生能够更好的了解各个结构的名称、组成部分和作用。再如:在学习《人的神经系统》的内容时,由于神经系统的知识涉及的概念较多,且比较抽象,所以学困生在理解的过程中具有一定的难度。因此,老师在教学过程中,便可以充分利用多媒体教学设备,合理的将“神经元的结构模式图”“空中飞行的动物”“神经冲动传导的示意图”等展现在学困生面前。通过图文并茂的形式刺激学生的视觉和听觉感官,从而最大限度提高初中生物课堂的教学效果。再如:在学习《心脏的结构》的内容时,老师充分利用心脏的模型进行教学,充分激发了学困生的学习兴趣。当老师将心脏模型剖开之后,其心脏的内部结构呈现在学困生面前,大大激发了学困生的探究欲望。同时,老师再结合教学内容进行生动全面的介绍,从而为学困生创造良好的学习环境。再如:当讲“棘皮动物”时,老师便可以将海星和海胆的标本带入课堂教学过程中,大大激发了学困生的学习兴趣和探究欲望。同时,老师再结合教学内容设置合理的问题,让学困生通过学习找出答案,有利于帮助学困生更加深入地掌握棘皮动物的特征。除此之外,还可以充分利用多媒体教学设备播放《人与自然》节目中的部分内容,充分调动起学困生的学习主动性,从而全面提高初中生物课堂的教学效果。

3结合重要概念和理论进行教学,培养学困生科学研究的方法

在初中生物学科的教学过程中,老师可以结合教学内容,向学生介绍科学家的科学研究方法,引导学生培养科学的思维方法,从而帮助学生改变错误观念,有效提高学困生的生物科学素养。例如:在学习《遗传规律》的内容时,老师便可以要求学困生充分利用多种资源,查找相关资料,了解孟德尔通过进行豌豆杂家试验来研究遗传规律,从而更加全面、更加深入的掌握分离规律和自由组合规律。孟德尔在探究遗传规律的过程中,主要是通过假说———演绎法,即提出问题———创立假设———设计实验———分析结果———再实验再观察,直到找出各个事物之间存在的必然联系。这种探究过程是重要的科学发现模式,也是从根本上提高学困生科学探究能力的重要方法。其中,正是孟德尔提出的重要规律,为人类遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础。学困生通过搜集资料,不仅能够更加全面地掌握概念内容,而且还有利于提高学生的观察能力、思维能力和分析能力,从而从根本上提高初中学困生的生物科学素养。

4结论

总而言之,在初中生物学科的实际教学过程中,只有老师深入进行教学研究,合理的将生物学科和学生的实际情况结合起来,采用良好的课堂教学方法,从而促使学困生形成较高的科学素养[2]。这有利于激发学困生的学习兴趣,深入挖掘学困生的内在潜能,让学困生主动投身到生物课堂教学过程中,从而真正提高初中生物课堂的教学质量。

参考文献:

篇3

科学素养是指一个人了解和进行个人决策,参与公民事务和文化事务,从事经济生产所需的科学概念和科学过程,科学素养还包括一些特定门类的能力。这是美国人定义的科学素养的内容。这些内容涵盖了一个公民的知识,能力和价值观。科学的知识支撑着我们的思想行为,科学的方法依赖于科学的知识,也体现着一个人的能力。而初中生正是学习知识,形成能力的年龄,在初中生物学领域学习和掌握一定的生物学概念、原理、事实及应用,这对在初中生物教学过程中培养学生的科学素养来说是必要的。

二、生物课堂中对学生科学素质培养重要性

生物科学是一门重要的自然科学,“二十一世纪是生物学的世纪”。实践证明,美国的中学生物教育事实说明了中学生物培养科学素质是完全可行的。而我国是一个农业大国,现在阶段,我国实行的是九年制义务教育,大多数的人读完初中后就直接走向农业生产,这些人的科学素质如何,直接影响到我国的综合国力。现行我国的中学义务教育生物学教学大纲,大纲明确规定教学目的要求包括三方面即知识教育、能力培养和政治思想教育。其中能力培养大纲提出“通过科学方法训练,培养学生的科学素质”。由以上分析来看,在我国初中生物课中加强对学生科学素质培养重要性。

三、激发科学兴趣,有利于中学生科学素质培养

“兴趣是最好的老师”,是自发学习的动力,生物学的学习也不例外,同样兴趣也是其学习的动力。创设奇趣意境,培养学生科学兴趣,科学兴趣是学生求知欲望的集中体现,它是学生在探索自然获取知识过程中一种特殊的认识倾向。每个学生都是天生的科学家,他们生来就对周围的世界、尤其对自然界中那些有生命的东西充满好奇心。培养学生的科学精神就应该从培养学生的好奇心、培养学生对科学的兴趣、培养学生不断探索的精神做起,同时,也有利于中学生科学素质培养。

四、加强科学方法训练,有利于中学生科学素质培养

科学方法是人类认识世界和改造世界的强大武器,也是生物学教学的重要内容和主要工具。在初中生物学教学中,学习和应用科学方法对于学生学习知识和能力培养有不可低估的作用。初中生物学的基本概念、原理和规律,是在大量研究的基础上总结和概括出来的,具有严密的逻辑性。掌握正确的科学思维方法,培养分析和概括能力,是科学素养培养的一个重要内容。教师应尽力在教材内容中为学生寻找供他们进行思考和概括的材料,引导他们通过分析、比较、抽象、概括等形式的训练,培养分析和概括能力。如对光合作用的原理探讨,对学生指出若人们将光合作用的机理搞清楚,解决目前困扰全球的粮食、能源问题就可指日可待,人们在实验内模拟光合作用的过程,只要提供二氧化碳、水和阳光,就可源源不断地获得糖类等有机物。在教学中,教师要加强对学生进行科学方法的指导,加强分析和概括等能力的训练,这是科学素养培养的一个重要途径。

五、树立科学的实践观,做好探究实验,有利于中学生科学素质培养

科学的实践观是认识论乃至整个哲学的首要的基本的观点,只有实践才能科学地认识世界、改造世界。科学实验是实践的基本形式之一,这就要求我们要有强烈的实验意识、较强的实验能力。目前,我们初中生特别是农村初中生实验能力极差,初中生物学是一门实验科学,实验是生物科学基本的研究方法。“探究性实验”以实验探究为核心,充分调动学生的各种感官和思维,有助于培养学习兴趣,激发学习的主动性和积极性,让学生在“实验探索”中提高能力。有助于形成客观、实事求是的科学态度,认识科学实验的基本方法。有助于提高学生的各种能力,尤其是实验能力、观察能力和思维能力。有助于培养学生的科学精神、创新精神与创造能力。新教材有许多探究性实验,扎扎实实搞好“探究性实验”教学,是培养学生科学素质的有效途径和方法。

六、通过生物科学史的教育,有利于中学生科学素质培养

我们的社会提倡榜样,无论什么领域都有各种各样的榜样,在生物学教学上对同学们渗透一些生物科学史不但会激发同学们的兴趣,同时也可以使他们了解任何事情的成功都离不开坚持不懈地努力,一个实验结论的得出,一项科研成果的发现,背后都有感人的故事,教师通过一些经典的事例,经典的实验,如:胰岛素的发现,杂交水稻的发现,使同学们在接受新知识的基础上,明白如果没有顽强的意志,任何事情都会半途而废,那么现在在学习中遇到一些小困难真是微不足道,从而增强其克服困难的决心。让同学们懂得科学并不神秘,只有鼓足勇气,不怕困难,有毅力,善于发现和解决问题,每个人都可以成为科学家。关键在于学习的态度,态度决定一切。可见,通过科学史的教育,使学生领会科学精神,有利于中学生科学素质培养。

总之,随着素质教育的大力推广,科学素质已越来越成为一个现代人基本素质中不可缺少的重要组成部分。初中生物课程是中学生素质全面发展所不可缺少的一门课程,更是培养和提高学生科学素质的主阵地之一。而加强科学素养的培养,是一个全方位的系统工程,科学素养的形成也需要一定的过程,需要全体初中教师的共同努力。俗话说:功夫不负有心人。只要我们热爱学生,乐于奉献,在平时的工作中勤于钻研,自己讲的初中生物课一定会生动有趣,每个学生的科学素养会显著提高,作为一名合格的初中生物教师也一定能让学生经过课程的学习成为具有良好科学素质的人。

【参考文献】

[1]杨利银,仲建新.《中学生生物科学素养调查研究报告》.

[2]林胜男.《简析中学生生物素养及提高途径》.

[3]戴文和.《谈初中科学课堂教学中学生科学素养的培养》.

篇4

一、初中生物教学培养学生科学素养的意义

衡量一个国家综合国力的标准是人才,而要评判人才质量的高低,主要看由其科学素养水平。所谓科学素养,具体包括丰富的科学知识,严谨的科学态度,富有创造力的科学精神及科学思维方式,以及科学的价值观。科学素养的形成是一个长期的过程,而学校教育则是提升全民科学素养的主要阵地。当前国际竞争日益激烈,各国已将培养人的科学素养作为基础教育改革的重要方向。而我国国务院办公厅在《全民科学素质行动计划纲要》中明确提出,将提高青少年的科学素养作为重中之重。生物学科是一门极其重要的自然科学,其众多的研究成果及科技不断影响着社会发展及人类,生物科学素养同样是科学素养的重要组成部分。初中生物学科中涵盖了大量丰富的科学知识,严谨且实事求是的科学态度,创新合作的科学精神,多样化的科学方法,创造性的科学思维方式,有着得天独厚的科学素养培养条件。在生物教学中培养学生的科学素养,是生物学科教学的根本任务所在,也是当前生物课程改革的重要内容。初中生物教学中,应积极贯彻《全民科学素质行动计划纲要》,落实生物课程的目标,采取多样化的途径,不断丰富学生的科学知识体系,拓展学生的科学眼界,加强科学思维及方法训练,给予学生良好的科学精神熏陶,全面培养学生的科学素养,为今后的进一步学习奠定基础。

二、初中生物教学培养学生科学素养的策略

(一)夯实学生的科学知识体系

科学知识体系包括生物科学基本知识、基本概念、基本原理等,这是是支撑生物教学的重要内容,也是培养学生良好生物科学素养的重要前提。生物基本知识、概念、原理是初中生物教学的重点,也是难点,以往教学中,主要是教师对知识、概念、原理的进行讲解,学生通过死记硬背的方式去理解记忆,这种方式使学生难以真正去理解并掌握生物科学知识,也体会不到其中蕴含的生物科学思想,甚至使学生在枯燥的学习过程中丧失学习的乐趣。教师应根据教学内容及学生实际情况,转变以往单一的教学方法,不断探索学生喜闻乐见的形式,提升生物基础知识概念原理的教学效果,从而夯实学生的科学知识体系,为培养学生良好的科学素养奠定基础。初中生物学科中有许多抽象晦涩的知识概念,超出了初中学生的思维理解范围,教师可以通过恰当的比喻对其进行解释,使抽象晦涩的概念显得形象具体,使学生易于理解掌握。教材中有许多知识内容与现实的生产生活实际息息相关,教师可以结合生活实际进行教学,从日常生活中的现象出发,将生物科学知识和现实生活紧密联系起来,帮助学生理解生物知识概念,同时将生活中与生物密切相关的热点问题,将被广泛应用的生物新知识、新技术、新动态等介绍给学生,拓展学生的生物科学眼界,还可鼓励学生到现实生活中寻找学习生物学知识,运用所学知识去理解现实问题,解决现实生活问题,从中体验到理论联系实际的成就感,提高对生物知识及方法的理解及应用,不仅能够夯实学生的科学知识体系,而且有利于养成正确的生物科学价值观、科学观,促进学生科学素养的形成。

(二)在实验中培养学生的科学素养

生物是一门以实验为主的自然学科,生物实验不仅是学生学习生物知识的重要手段,也是培养其科学素养的重要路径。生物实验中各种有趣的实验现象,能有效激发学生对学习生物的兴趣,学生亲自动手操作实验,亲历观察生物现象,探索生物本质,加以分析、归纳及总结等一系列过程,不仅能加深对生物基础知识、概念及原理的理解及记忆,还获得丰富的生物实验技能,增强学生的生物科学方法及思维,而且能有效地激发了学生的探究、创新精神,全面提升初中学生的科学素养。生物教师应充分认识到实验在培养学生科学素养中的重要作用,根据实际需要形式多样的实验,包括观察实验、探究实验、模拟实验等,引导学生主动发现生物问题,指导学生操作具体实验,培养其实验操作方法及技能,鼓励学生开动思维去分析探索问题,培养其创新思维能力及创造力。例如,组织学生观察蚂蚁群体的信息交流方式,探究细胞的吸水及失水、植物根吸水实验,探究并模拟种子萌芽所需环境条件,通过实验研究并分析胆汁在食物的消化中的作用,验证水分和无机盐的运输原理等等,同时教给学生科学的实验操作方法及步骤,即发现问题、做出假设、实验验证、得出结论,指导学生及时记录、总结、整理, 在形式多样的实验过程中,使学生获得了生物科学知识,体会到了科学思想及科学的精神,拓展学生的科学思维,养成学生严肃认真、实事求是的科学态度。

(三)在教学过程中全面渗透

科学素养的培养应贯彻于生物教学的全过程,因而教师应在教学的方方面面中全面渗透,时刻为学生营造出浓郁良好的科学氛围,根据课程、环境、教学情境等教学活动实际情况,灵活地设计教学环节,充分强调科学的重要所在,运用辨证、唯物主义的思想观点来诠释并解决生物现象,揭示自然科学的奥秘,教给学生科学的观察、分析方法,不断总结生物科学知识,强化学生的理解记忆及应用,引导并强化学生的科学意识及科学思维,激发学生科学创造能力,培养学生探索、求知、创新精神,在潜移默化中全面提升初中学生的科学素养。例如,可以在课程教学中导入生物科学历史,给学生讲述生物科学家的成就及探索奋斗历程,分享科学研究的成果,分析科学家从发现问题,到探究解决问题的过程,及其锲而不舍的科学精神,提升学生的科学境界,培养学生善于发现、大胆质疑、勇于探究、实事求是、坚持不懈的科学素养。又如,根据教学内容,设计相关的问题情境,组织学生运用科学思维及知识去观察、讨论并交流,启发学生探索解决问题的多种途径,允许出现多种答案,以此培养和发展学生创造性的科学素养。

参考文献:

[1]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.

篇5

笔者参加了我校报批的《初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究》市级课题研究。“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是其研究的项目之一。为了通过实际的课堂教学实践验证“利用生物学原理,培养学生的生物科学素养”是“初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究”中的一种切实可行的方法和手段。兹将本人负责的项目作如下总结:

生物学原理是生物科学素养的主要载体,而生物学原理的教学则构建了培养学生生物科学素养的主要平台。生物学原理科学课程倡导培养学生的科学素养,科学素养的中心特点是,理解重要的科学观念,懂得科学技术潜含的力量及各自的局限性;具备科学思考的能力;能够将科学知识和科学思维方式运用于个人决策或参与公共文化事务之中 。生物学原理是观察、实验、思维相结合的产物,它不仅呈现了生物科学的事实观念和特点,而且还呈现了生物科学的探究方法和探究方法。因此,生物学原理是生物科学素养的重要载体,而生物学原理的教学则构造了培养学生生物科学素养的重要平台 。

生物学原理的重要特点生物学原理反映了生物界中的现象、过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了生命活动中的本质关系,是生命活动的基本规律及形成机理 。生命性生物学原理重要阐明生物生命活动的规律,而生命活动规律重要表现在新陈代谢、应激性、生长发育、繁殖、遗传变化、进化及系统发生等方面 。生命性是生物学的根本特性,生物学原理是围绕生命活动这个中心展开的。综合性生物界具有少样性,生命系统具有少层次性,而且是高度组织化的,如生命系统的层次有细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈 。在生物系统不同层次上有着各自的生物学原理,但每一具体的原理都不是孤立存在的,它们之间存在着一定的关系 。许少原理不仅超越了生物科学单一学科分支的范畴,涉及到各种生物类群,而且涉及数学、物理、化学等其它学科,特别是近代生物科学的综合性发展更加注重了学科知识与技术的综合运用 。因此,生物学原理的综合性特点为培养学生的生物科学素养提供了更为广泛的资源和空间 。

加强生物学中心观念的教学生物学原理是建立在生物学观念基础上的更深一层次的生物学知识,它反映了生物学事实或观念之间的相互关系 。学生形成生物学观念和掌握生物学原理之间存在着不可分割的辩证关系 。一方面,形成生物学观念是掌握生物学原理的基础,观念不清就无法掌握生物学原理;另一方面,掌握生物学原理可以使学生从生命活动变化中去进一步地理解巩固生物学观念 。教师引导学生建立正确的生物观念是使学生掌握生物学原理的前提,没有这个前提生物学原理的教学就无从谈起 。加强观念教学必须使学生获得足够的感性认识 。教师要创设便于理解观念的良好环境,提供探索生物学观念所必须的感性材料或典型事例 。

教育的目的在于提高公民的素质,提高素质不等于片面追求高学历,教育必须与生产劳动相接合,必须为现代化建设服务,培养德、智、体、美、劳全面发展的建设者和接班人。但在现实的教育形式下,学校片面的追求升学率的提高,而普遍忽略其他方面的教育及培养。在很大程度上与素质教育相背,教育与素质教育和实践相互脱节,学生毕业走入社会,技术、技能等能力极其低下,创新意识薄弱,知识面狭窄,应用能力不足等缺陷。学生的生物科学素养极其低下,严重影响了教育事业的发展进程,中学生物教学中存在的问题严重制约着学生生物素养的培养和提高。因此,利用生物学原理培养学生的生物科学素养显得尤为重要。

生物科学素养是指参加社会生活、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,理解科学的本质以形成科学的态度和价值观。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。其最基本的含义是指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。生物学素养是公民科学素养中重要的组成成分。是人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内在本质,包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法,以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。是公民参加社会生活、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,以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力。

良好的科学素养是一个人成功的基石。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。作为一名从事一线教学的生物学教师,深知自己的责任和义务,必须更新观念、改进教法、改进评价方法、重视理论和实践的联系、全面提高学生的素质和能力。

在科学技术不断地改变着我们的生活,改变我们周围世界的今天,具有科学素养是现在每个初中生毕业后必不可少的能力。通过此课题的研究,转变教学观念,将生物教学与个人和社会相联系,加强书本知识与生活相联系,使学生从生活中走进书本,再从书本回归生活,使生物学与学生生活之间架起桥梁,引导学生善于思考生活中的生物学,善于捕捉、获取、积累生活中的生物学知识,使抽象、枯燥的生物学知识具体化、生活化,使学生进一步对生物学产生亲切感、真实感,同时感受到生物学的趣味与作用,领悟科学探究的各种技能,培养科学精神,形成良好的科学态度和科学情感,进而增强对生物学知识的应用意识,有效地提高生物科学素养。

在教学中要使学生通过生物课学习能在以下四方面得到发展:科学的态度和科学的世界观, 科学探究方法与技能 ,科学、技术和社会,生物学的知识和技能。

生物学属于一门自然科学课程,是一个内容丰富的知识体系。其中包括人类认识自然界的一些途径和方法,这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同,也体现了科学最基本的特征和本质。生物学教育的宗旨是培养学生的生物科学素养,不仅要传播科学的事实和概念,更要体现科学是一个探究的过程。理解这一新的课程理念,将有助于生物教学改革和实践,通过生物课培养学生兴趣、动手能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。

生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的,它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起,切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。有目的有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观,重视方法、技能的提高和训练,使学生养成良好的科学行为和习惯,提高学生的综合素质和能力,潜移默化地提高学生的生物学科学素养。

生物科学是21世纪发展最为迅速的学科之一。生物科学素养的教育内容应主要包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神和科学价值五个方面。培养学生具备一定的生物科学素养和创新精神,掌握生物研究的科学方法,才能够适应社会经济和生命科学的发展。笔者根据参加课题研究的实际教学经验,将义务教育阶段有关利用生物学原理能提高学生生物科学素养的教学内容大致分为植物、动物、人体生理、微生物、实验等五个方面。例如实验教学方面,众所周知,生物学是一门实验性很强的学科,科学实验是生命科学最基本的研究方法,是培养和提高学生生物科学素养的最佳方法之一。通过实验锻炼学生的动手能力,进而提高学生的社会生存能力。同样对生物学知识的学习、生物学能力的获得和生物科学素养的达成同样也离不开实验。实验教学既是生物学教学的重要内容,又是一种有效的教学手段,更是培养学生科学素养的重要环节。在中学生物学实验教学过程中重视学生科学素养的培养,有利于学生获得系统生物学知识,掌握科学的实验方法,发展各种能力,树立良好的科学态度,养成科学的协作精神。生物实验教学为学生提高生物科学素养搭建了一个发展平台。

生物学课程中的实验教学是学生积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论,使学生认识、经历科学研究的过程,并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题等能力的有效操作方式。

把实验课和理论课、活动课、课外实习、野外考察及社会实践结合起来,使实验课教学开放空间向课外和校外延伸,突出地方特色,充分利用当地的生物资源。如:植物学实验中植物各器官形态结构的观察,可以和野外考察结合起来,以野外的植物为材料,观察记录不同植物根、茎、叶的形态特征,花及果实的类型,植物各器官系统的功能,以及植物形态结构和功能与植物生活环境适应性,使学生以新的目光新的角度,发现一些课堂上没有接触到的新知识新问题,开阔学生学习和思维的空间,将学到的知识应用于实际,培养学生热爱大自然、热爱生命科学和思想情怀。充分发挥学生在生物学实验教学过程中的主观能动性,提高学生对生物学实验课的兴趣,增加师生之间、同学之间沟通与交流,学生的学习由“被动注入式”变成“主动吸收式”,有利于培养学生的观察力、动手能力、科研创新能力、独立思考获取知识能力、信息收集鉴别处理能力、合作交流能力;有利于培养学生的团队精神、协作精神、进取精神、创新精神和科学探索精神,加深学生对生物科学过程和科学方法的理解,切实提高学生生物科学素养[1]。

生物科学知识与我们的现实生活密切相连,通过生物科学素养的培养可以使学生从现实的生活当中体验到科学的重要性,意识到只有自己的科学素养提高了才能用科学的眼光看待周围的事物,用科学的行为来对待周围的事物,用科学的思维约束自己的行为,当他们能够认认真真地对待这一切并能不断地反思自己的所作所为时,自身的科学素质也就自然而然的提高了,而科学素质的提高对于我们国家建立和谐社会以及执行可持续发展的战略决策具有极为重要的意义,因此学生科学素养的提高对于我国的现代化建设以及国家精神文明的提高有着举足轻重的作用。

生物学新课程开创了科学、技术和社会(STS)教育的新局面,新的课程标准把了解科学、技术、社会的相互关系,关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,作为生物科学素养和重要组成部分。在STS教育中,如何培养学生的科学素养,如何培养学生对自然和社会的责任感,是每一位教育工作者必须思考和面临的问题。通过实际的教学实践,体会到教师对活动内容的选择很大程度上决定着STS教育的效果。课堂上若选择一些学生感谢到亲切、实在、能接触到相关问题或与社会生产、生活、发展有关的热点问题组织教学活动,通常能取得较好的教学效果[2]。

篇6

世界科技创新步伐的加快与基础教育课程改革的实施把全面实施素质教育、 促进学生和谐发展、培养学生的科学素养和人文精神摆在了教育的重要位置。科学素养这一概念伴随二十世纪五六十年代美国课程改革运动而系统确立起来,把科学素养作为科学教育的目标已在世界各国达成共识。科学素养包括科学兴趣、科学知识、科学方法和科学精神四个核心要素,既要对青少年进行责任感、团队精神、追求真理、坚持真理等规范性教育,又要通过具体知识的传授,培养学生对科学研究的兴趣,促进其个性的健康发展,促进其健全人格的形成和完善,提高他们的创造能力。

生物课程的根本任务是提高学生的科学素养。“提高全民科学素质,特别是青少年科学素质,是关系中华民族伟大复兴的根本大事,是科学教育的神圣使命。”据研究资料显示,科学素养教育成果的显现是一个漫长的过程,而我国又是一个经济、社会、文化等领域发展相对落后的发展中国家,开展青少年科学素养教育,就显得尤为重大、突出和紧迫。作为生物教师,作为生物科学教育在生物课堂的代言人,不仅要完成生物学科知识体系的传授,更要注重对科学的共性、本质和研究方法的指导,并在此过程中引导学生对科学研究的感悟,对人与自然和社会和谐关系的认同,对自己行为准则的规范。

我工作多年以来,注重发挥学科的资源优势,依托初中生物教材,逐步提升学生的生物科学素养。具体做法是:

一、在课堂中放手让学生讲、演,转变学习方式,提升学生的生物科学知识素养

生物课程目标涵盖了生物学知识、能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求,是要通过每节课或每项活动来逐步完成的。课堂教学一直是实施新课程的主阵地,教学模式的改革,只有在课堂上体现出来才是可行的、有效的、成功的。我在“以人为本”教学思想的指导下,进行了一系列的教学改革。针对不同内容设计不同的教学模式,如实验探究课、中心概念形成课、多媒体与课堂教学整合课、问题模式课和学生主讲课等。例如,我在学生充分预习的情况下,给每组学生分别安排不同的展示内容,由学生主讲,并用小品、角色扮演、讲述、谈话等多种多样的手段,把知识讲解得淋漓尽致,使我真正认识到了“你给学生一个机会,学生会给你一个奇迹”的内涵。

二、在探究实验中,放手让学生讨论、探究、实验,提升学生的生物科学方法素养

生物教学不仅是教师讲解和演示的过程,也是师生交往、共同发展的互动过程,教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当将这两者相结合。突出科学探究的学习方式,应给学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。新的课程标准突出了科学探究的重要性,将其放在科学教育的中心环节上,着力于发展每一个学生对科学的理解力和从事科学探究的能力,让学生像科学家那样探索和思考,在积极参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。

三、在生物课外科技活动中,放手让学生参观、调查、访问,提升学生的生物科学精神素养

生物学习注意课内外活动相结合。教师应打破课堂内外的约束,有计划地安排好需要较长时间才能完成的活动,包括必要的调查、访问、参观等,充分利用多种教学资源,保证活动时间。生物课外科技活动是生物学习的重要形式,生物课外科技活动主要是学生在教师指导下进行的一些与生物科学技术相关的试验、考察、种植等实践活动。一般情况下,课外活动以学生的实践活动为主,突出学生的活动主体地位,活动内容和课程标准所规定的教学内容是相联系的。在课外活动过程中,学生通过亲身实践去扩大、加深和巩固课内所学到的基础知识和基本技能;通过生物课外活动,培养学生的科学素质。但由于课外活动的内容具有多样性、广泛性,容易与课堂教学内容脱节,因此,生物课外活动应围绕课堂教学内容扩展和加深。这样,学生在课外活动中不仅可以学到一系列科学工作方法和技能技巧,增强学习的兴趣,而且可以达到培养学生的科学创新精神、科学实验素质和热爱生物环境科学的良好品质。

四、在校本课程编写中,放手让学生搜集、设计、撰稿,提升学生的生物科学兴趣素养

为凸显学科特色,充分发挥生物学科优势,进一步提升学生的科学素养,笔者创造性地开发了一批注重激发学生潜能的校本课程。在编写校本课程的过程中放手让学生搜集、设计、撰稿,并让学生制作丰富多彩的多媒体课件。多样的校本课程使学生获得能力、情感的提升,唤起学生的学习积极性,提升学生的生物科学兴趣素养,也为他们获得成功提供更多的机会。

基础教育需要通过一系列学生主动参与的科学探究和技术设计活动,才能使学生的科学素养逐步发展并成熟。科学素养的培养和提升,是教育与教学的统一,是一项需要多方紧密配合、共同实施的系统工程。依托初中生物教材,提升学生生物科学素养将是一项长期而艰巨的任务。

参考文献

[1]顾志跃,丁沅.走进科技教育[M].北京:科学出版社,2001.

[2]叶禹卿.科学新课程与科学素质培养[M].北京:中国纺织出版社,2002.

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高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差,将生物科技论文中的新观点、新作法,以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生,可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用,引导学生主动学习,提高生物学学习能力和生物科学素养。

一、科技论文的概述

所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术,开展科学研究,获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展,科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中,有效地运用科技论文,能激发学生的探究欲望,促进学生对生物学的认识,提高生物科学素养。

二、科技论文的选择

应选择近期发表的较高水平的科技论文,注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时,介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育,促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题,检索有关科技论文,让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。

还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如,在学习“生态环境的保护”时,根据不断加剧的“雾霾”天气,引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》,帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验,加深了对“雾霾”天气的了解,提高保护环境的意识,有利于学生掌握生物科学知识,运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据,让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系,体现科技论文的应用价值与社会意义。

三、科技论文的教学应用

首先在课堂上为每位学生提供一份论文,要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读,培养学生快速地获取有关信息的 能力。

然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词,并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系,通过新情境的构建,培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力,为理解实验和科学进展打下良好基础。

科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性,专业性比较强,学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程,引导学生理解新的实验方法和实验设计,尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法,设计相关类似的实验,提高学生的实验设计能力。

四、科技论文的教育价值

1.促进学生学会文献检索

指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志,比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站,采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”,使用关键词搜索,在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文,比如早期原创性研究论文,进行对比阅读,培养学生学会求知、学会学习,掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。

2.促进学生对生物学核心概念的掌握

高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解,从不同的角度阐释生命的本质,有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中,以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文,通过学习,拓宽视野,加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。

3.提高学生图文转换和图表处理能力

生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果,在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理,剔除冗余信息,并将图表与文字相结合,培养学生科学思维和习惯,提高图文转换和图表处理能力,加深对新的科学实验的理解。

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培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出,提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此,作为高中生物教师,应该充分利用各种课程资源,着力于提高学生的生物科学素养,合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件,开展教学不失为一种有效的选择。

一、解读生物科学素养的主要内容

我国现行的《普通高中生物n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。1993年,美国生物科学课程研究所(简称BSCS)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解,对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握,是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定,虽然在表述上略有不同,但总的来说,两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说,生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义:在知识层面上,要求学生掌握基本的生物科学知识,能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象;在能力层面上,要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力,具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力;在情感、态度、价值观层面上,要求学生形成正确的世界观和价值观,对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情,对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力,并且能根据自己的判断做出正确的抉择。

二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用

当今,随着信息传播手段的不断发展,人们获得各类信息的渠道增多,不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件,这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的,我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理,可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用,也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。

引导学生关注和探究这些学科热点事件,对于广大教师来说,也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面,学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注,乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究,本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养:素质教育的新起点》一文中指出:现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出,培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识,并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合;需要用人类最前沿的科普性知识,不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面,热点事件得到了社会层面较多的关注,在各种媒体中出现的频率也比较高,往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断,只要老师引导得法,学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得,学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。

一段时期以来,与生物科学相关的热点问题是很多的,笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。

(一)屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖

2015年,我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖,这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来,可谓举国沸腾,中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为,我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时,教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。

首先,教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖,但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定,是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少,在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步,但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖,而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪,“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此,生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。

其次,屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到,“屠呦呦发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”,“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨,学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性,力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的,也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说:“药物是治疗疾病的主要手段,我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然,她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。

这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。

(二)施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理

在生物科技前沿领域,我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月,中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章,揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现,清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说:“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的,这是中国生命科学发展的一个里程碑,它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点,而帕特尔教授的评论,提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。

首先,教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂,创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件,我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义,更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举,要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题,而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术,并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许,同学们并不能理解这些技术的原理,但同学们一定要有勇于创新的意识。同时,我们要让学生对创新有一个正确的理解,创新并不一定就是“无中生有”,如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了,施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此,教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良,可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考,在科学的基础上勇于革新,创新并不是遥不可及的。对于学生来说,只有增强了他们对创新的理解,创新能力的提升才成为可能。

其次,教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界,施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果,他略带传奇色彩的求学和科研之路,他对生命科学研究的执着追求,他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等,都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中,同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法,这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻,但是,他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩,这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。

再次,在学生对生物知识学习的层面上,这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理,高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景,便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境,学生的学习和探究就能更加投入和主动,这显然有利于学生对相关知识的学习。

当然,与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件,并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值,为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

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新课程将认识实验在生物学中的地位和作用作为实验教学的目标之一。酶的发现、生长素的发现、光合作用的发展史、遗传物质的发展史、DNA双螺旋结构的发现、遗传基本规律的发现等内容的阐述,都是在科学严谨的实验基础上得出来的。通过一些史实的阅读和介绍,让学生初步了解生物实验科学产生的背景,认识实验对生物学发展的推动作用。在进行生物学史的教育和认识的同时,也可以使学生学到科学家的科学态度、科学精神和科学方法。

二、注重实验操作过程,培养学生的科学实验方法

通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论,使学生认识、经历科学研究的过程,并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效操作方式。各种科学领域中知识的探索和技术的应用都随着时间的发展和新技术的出现而不断变化,但各种科学探索的过程是相似的,科学研究都需要有证据,有可以进行操作的假设,有逻辑及理论上的分析,得出并解释试验结果。因此,中学生物学课应注重行为教育而非单纯的理论学习。

三、加强实验观察和思考,培养学生的探究精神和创新能力

实验是了解、研究自然规律的重要方法,它的作用不只是为了获取信息。应该让学生认识到实验操作是在相关原理指导下进行的,要学会把实验获得的信息演绎、归纳,只动脑不动手和只动手不动脑都是不正确的。在实验教学中,我们要有意识地培养学生提出问题的能力,实验设计能力、分析与判断能力,培养学生的探究精神和创新能力。在实验教学中,要给学生留下思考、交流和讨论的时间,让学生从设计原理上、实验步骤上、结果分析等方面重新审视,改进方案。

创新能力是未来创造性人才不可缺少的素质,科学方法教育的成功导致创新能力的提高。中学生物学实验教学中设计一些可行的探索性实验,则是培养学生创新能力的有效措施之一。

四、注重培养学生对研究性实验的设计

研究性学习则是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式获取知识,培养能力的一种学习方式。那么,如何从以教师为主的实验教学方式中创设让学生进行研究性学习的情境呢?可结合教材设计研究性的实验。其模式:教材中的知识点教师、学生提出质疑学生课外实验得出结论。现行生物教材中的学生实验以及演示实验,既有验证型的,又有探索型的;既有观察型的,又有操作型的。而这些实验,都为前人的科学研究过程中的一部分,学生对此进行重复操作,不仅有助于对有关知识的理解和掌握,同时也培养了学生的观察、实验操作和思维能力,从实践中体会科学实验的严谨性。

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G633.91

生物学科素是公民参与社会经济以及生产活动或者是做出决策的过程中知道其所需要的一切生物学方面的知识,并具备相应的探究能力,能明确知道科学技术以及社会经济发展之间的关系、明白科学本质及对待科学时应有的态度等。而生物学科素养的培养和教师的教学策略密切相关,生物学科教师采取积极有效的教学策略对初中生生物学科素养的提高具有重要的作用。

一、通过“探究式”教学,对初中生生物学科素养进行培养

探究式教学是提高初中生生物学科素养的一种切实可行的教学方式,这是因为探究式教学能使学生自主学习,通过探究,不仅学习了知识,掌握了方法,而且提高了能力,培养了良好的态度以及情感。例如在学习“种子萌发的外界条件”一课时,大部分学生都认为种子萌发必须具备温度、空气以及水分这三个基本条件,可是就其到底需不需要阳光却各执一词,对此教师可先不给出答案,而应借此引导学生开展对照实验来对正确答案进行探究和观察。一周后学生得出结论:(1)有空气以及水分,但是没有阳光的黑箱内生长的幼苗明显好于有阳光照射的幼苗。(2)还有学生把种子分为两份,让其均在只有空气以及水分的条件下发芽生长,给其中一份覆盖两层纱布,另外一份什么也不覆盖,结果发现覆盖纱布的不仅萌发种子多,而且速度快。(3)还有部分同学将种子淹在水里,结果发现有四五颗种子开始轻微萌发。看到这样的结果后,学生思维如开闸的洪水,倾泻而下,瞬间明白了很多日常生活中常见的生物现象:遮光可加快胚轴伸长,所以妈妈经常于黑房发豆芽;可是完全淹没在水内的种子也会轻微发芽?这是由于水中虽然有氧,可是量太少。学生就此展开激烈的讨论,在这过程中知识以及技能得到了巩固、迁移以及创新,学生在这一过程中开发了思维,培养学学科素养。

二、联系实际,让学生明白生物课对实际生活的作用,以自主探究

新课程指出应通过充满趣味性的、与实际生活有关的素材激发学生学习生物的兴趣。生物学和实际生活密切相关,其不少知识都能在生活中得到运用,所以在学习这些知识时应积极联系生活和学生实践经验,举生活实例,让学生体会到所学知识的作用,从而使其学起来更为有趣以及轻松。如可以这样举例:“妈妈腌菜时为什么水会变多?”对此有部分学生答:“因为腌菜时水会从植物细胞内渗透出来,所以水变多了。”然后教师可让学生再举一个类似的生活实例,一些同学说:“番茄加糖调和时也会使水变多。”然后教师问:“从上述生活实例中你们能知道什么?”学生答:“细胞中水分能渗透到外面。”在这一过程中,学生感受到了生物学科的乐趣,体会到了学习的喜悦。然后教师引导学生总结得出:细胞在(低)高浓度溶液内(吸)失水的结论,并运用这一结论向学生提问:“为什么滩涂盐碱地的庄稼不易于生长,但是大米草却是个例外呢?为什么一次施肥量太大会使庄稼“烧苗”呢?等问题。将所学知识和实际进行结合,可以使学生更好的理解所学知识,引起其积极探究的兴趣和热情。

三、通过实验教学法提高学生生物学科素养

实验教学法能极大的调动学生学习的兴趣,同时也有利于开发学生创新思维,提高其实践能力。积极采取实验教学法,让学生参与并自己动手开展实验,还能培养学生良好的观察和实践能力,提高发现、分析以及解决问题的能力,形成严谨的治学作风,树立客观、实事求是的态度。所以,在生物学科教学中,教师可借助教材探究实验,培养学生批判吸收的习惯,让其亲身经历科学过程,亲自运用科学方法,以提高其探究能力,实现生物科学素养的提高。如在学习“光对鼠妇生活的影响”一课时,教师可让学生模仿教材探究程序,首先将问题提出来,然后进行假设,接着制定和开展计划,最后下结论,在这一过程中教师要积极鼓励学生相互之间进行交流和探讨,指出实验设计方面需要注意的事项以及需要遵守的基本原则,在实验设计方面,重点是实验方案一定要合理设计,让学生学习如何设计对照实验。

四、组织“走进农家”实践活动,提高学生生物学科素养

尽管农民在生产实践方面具有极其丰富的经验积累,可是在生物形态结构及其内部生理知识等方面却知之甚少;而对于学生来说,尽管其了解很多生物学科知识,可是却无法将自身所学有效运用于实践中。因此教师可积极组织“走进农家”活动,让农民与学生之间实现互补。例如棉农了解种植棉花不仅要摘心,而且要整枝,以避免棉花出现“疯长”现象,可是其却并不明白之所以要摘心以及整枝是由于营养以及生殖生长二者之间彼此制约所致;粮农非常清楚大雨后要快速将庄稼地水排出去,但是其却不明白这是由于庄稼需要正常呼吸的缘故;尽管果农明白对树苗进行移栽时,必须要将大量叶片以及小枝条剪掉,可是其却不明白什么是蒸腾作用。因此教师可组织学生走进农家,向农民讲解生物学知识,在这一过程中不仅农民明白了自己常做但是不懂的知识,而且学生在这一过程中也认识到了生物学科对社会、对人类的作用,体会到了学以致用的乐趣。

五、通过生物学家事迹介绍,培养学生正确的科学精神以及科学价值观

教师应积极收集生物学家事迹并将其引进生物课堂,通过其积极为人类做贡献的精神和其人格魅力来教育学生,培养学生正确的科学精神以及科学价值观。例如当学生学到“生物性状遗传”一课时,教师可先向学生讲解孟德尔(被称为遗传学之父)在历经8年的积极探究后终于得出结论,即遗传学两大规律的生平事迹。在对其成功原因进行分析以及总结时,教师可重点突出孟德尔具备的极其深厚的生物科学基础知识以及其对这门学科的疯狂热情以及他那种百折不挠的探索精神。如教师可向学生介绍袁隆平将田间作为实验室,通过几十年的努力,最终使水稻产量得到了显著的增加,从而被称为“杂交水稻之父”。通过这些伟大生物学家的伟大事迹,有利于提升W生人生境界,帮助其树立正确的科学态度以及价值观,培养正确的科学精神以及科学品质。

六、结语

总之,初中生物教学不是简单的知识的学习,而是思维的开发,能力的培养,实践的应用,创新的探究,因此作为一名初中生物学科教师,要积极创新教学策略,在教授知识的同时,还要不断提高学生生物学科素养,以使学生各方面能力都得到提高,在不久的将来为社会做出更大的贡献。