生物課堂提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)策略例談

摘 要 通過生物課堂教學(xué)可以提高公民的科學(xué)素養(yǎng)，重視探究教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維；滲透科學(xué)史教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度；改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以教給學(xué)生科學(xué)方法。

關(guān)鍵詞 科學(xué)素養(yǎng) 探究教學(xué) 科學(xué)史教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào) Ｇ６３３． ９１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 Ｂ

2001年中國公民的科學(xué)素養(yǎng)狀況值為1.4%，2003年為1.98%，2005年的數(shù)值最后未公布，但有關(guān)方面稱比2003年度略有下降。這一結(jié)果，與其他國家和地區(qū)橫向比較差距是顯而易見的：日本在1991年便達(dá)到了3%，1989年歐共體12國的數(shù)字是4.4%，美國在2000年更是達(dá)到17%。

根據(jù)我國的實(shí)際情況，一般把科學(xué)素養(yǎng)理解為包括以下4個(gè)方面：科學(xué)探究（過程、方法與能力）；科學(xué)知識(shí)與技能；科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀；科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。我國公民的科學(xué)素養(yǎng)為什么徘徊不前？如何提高公民的科學(xué)素養(yǎng)？我認(rèn)為在初中階段，理化生等科學(xué)老師有責(zé)任擔(dān)起這方面的培養(yǎng)義務(wù)，重視讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，惟此，才能真正突破提高公民科學(xué)素養(yǎng)的瓶頸，才能讓我們的民族富有創(chuàng)新精神。筆者在參加新課程改革培訓(xùn)，深入學(xué)習(xí)新課程理念，4年多參與新課改實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)于通過初中生物教學(xué)提高公民科學(xué)素養(yǎng)方面有了一定的看法，現(xiàn)舉例分析，與各位同仁探討，以期共同提高。

1 重視探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

生物新教材的編寫注重學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)、重視讓學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)、重視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及人文精神的培養(yǎng)。如果所有的教師都能深入理解教材的編寫思路，了解學(xué)生的需求，上出符合新課程理念的課，那么提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)該不是難事，但是有的教師習(xí)慣了老教材，用慣了講授法教學(xué)方式，短時(shí)間內(nèi)很難放棄自己的權(quán)威地位，比如在教授“綠色植物與生物圈中的水循環(huán)”一節(jié)時(shí)，許多教師對(duì)于教材的重點(diǎn)問題：氣孔的組成、分布、開閉原理仍停留在講解水平，我認(rèn)為這樣的處理方式對(duì)學(xué)生不怎么有效果，學(xué)生可能會(huì)死記硬背，但對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高沒有絲毫幫助。我對(duì)教材的第一課時(shí)進(jìn)行了這樣的處理：

課題：“體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，探究中成長——探究植物進(jìn)行蒸騰作用的奧秘”。

導(dǎo)語1：盛夏，當(dāng)城市露天溫度高達(dá)40 ℃時(shí)，樹陰下的溫度卻只有22 ℃左右，這就是俗話所說的：“大樹底下好乘涼”，你能分析一下其中的主要原因嗎？

探究1：探究葉是進(jìn)行蒸騰作用的主要器官。

學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，表達(dá)交流，形成可行方案，分組完成操作實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)裝置后，統(tǒng)一將其放于教室內(nèi)和向陽的窗臺(tái)。

導(dǎo)語2：我們3 h以后再來觀察同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，展示同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)也出現(xiàn)了這樣的結(jié)果，請(qǐng)分析一下，這說明了什么道理？

學(xué)生分析：葉是進(jìn)行蒸騰作用的主要器官。

探究2：葉為什么能進(jìn)行蒸騰作用呢？

小實(shí)驗(yàn)：將燒杯中倒入開水，取一片新鮮的植物葉放入其中觀察葉表面的變化

結(jié)果：葉表面出現(xiàn)許多氣泡。

結(jié)果分析：葉表面可能有許多通氣的孔。

導(dǎo)語3：葉表面真的有漏氣的孔嗎？讓我們?cè)陲@微鏡下觀察一下：

探究3：葉進(jìn)行蒸騰作用的奧秘——觀察葉表皮的氣孔。

分組實(shí)驗(yàn)：大組4人，2人一小組，分別用等倍數(shù)的鏡頭觀察上、下表皮上的氣孔，并分別計(jì)數(shù)，完成表1。

導(dǎo)語4：氣孔在什么情況下會(huì)打開呢？經(jīng)過長期的研究，人們發(fā)現(xiàn)氣孔一般是晝開夜閉，植物體內(nèi)水分充足時(shí)打開，可以說影響氣孔開閉的因素有很多，但這里我有一個(gè)問題不明白：當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)充滿水分時(shí)，細(xì)胞壁應(yīng)該受到水的壓力向四周膨脹，就象只氣球，當(dāng)我們吹氣時(shí)它向四周膨脹一樣，應(yīng)該有水時(shí)氣孔被擠的更緊，為什么它反倒打開了呢？

游戲體驗(yàn)：吹氣球，觀察外壁厚度不均勻的氣球充氣時(shí)的形態(tài)情況，并分析原因，理解保衛(wèi)細(xì)胞外壁薄內(nèi)壁厚，內(nèi)壁幾乎無彈力，外壁膨脹，將氣孔拉開的原理。

上述設(shè)計(jì)，避免了教師講、學(xué)生聽的滿堂灌情況，學(xué)生活動(dòng)占課堂時(shí)間的80%，課堂通過3個(gè)實(shí)驗(yàn)，1個(gè)游戲，讓學(xué)生循著科學(xué)家的思維過程，在探究和體驗(yàn)活動(dòng)中親歷了科學(xué)探究的全過程，這種教學(xué)設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生科學(xué)思維的建立，學(xué)生在遇到類似問題時(shí)，如何思、如何想、如何做，就有了參考依據(jù)。

2 滲透科學(xué)史教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度

在初中生物教材中出現(xiàn)了一些模擬科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)、科學(xué)家的故事等板塊，對(duì)于這一部分教材的處理，許多教師認(rèn)為它形同虛設(shè)，不講也罷，其實(shí)這部分內(nèi)容就是關(guān)于科學(xué)史的教學(xué)內(nèi)容，值得好好去開發(fā)利用，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探索精神和科學(xué)態(tài)度的目的。

例如：蘇科版生物“血液循環(huán)”一節(jié)中“模擬哈維實(shí)驗(yàn)”這個(gè)內(nèi)容，我的處理方式是這樣的。

故事引入：我們體內(nèi)有心臟、有血管，還有血液，可血液是怎樣流動(dòng)的呢？這個(gè)問題在300多年前象謎一樣迷惑著當(dāng)時(shí)的人們，許多人開始思考研究這個(gè)問題，其中有一個(gè)叫哈維的人，他做了一系列的實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)讓他豁然開朗，請(qǐng)同學(xué)們也一起來做一次這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

小組實(shí)驗(yàn)：模擬哈維實(shí)驗(yàn)。

小組分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

繼續(xù)科學(xué)家故事：……哈唯用實(shí)驗(yàn)論證了血液是循環(huán)運(yùn)動(dòng)的，1628年，他還出版了《心血運(yùn)動(dòng)論》一書，血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)，也為哈唯贏得了“近代生理學(xué)之父”的稱譽(yù)，他為近代生理學(xué)和醫(yī)學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

那么血液倒底是怎么循環(huán)的呢？觀察課件、新課開始。

科學(xué)史的教育主要是通過重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明過程的介紹以及一些簡單而典型的著名案例的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的探索精神和科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)和改善學(xué)生對(duì)相應(yīng)的科學(xué)思想方法的理解，進(jìn)而了解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)其的科學(xué)精神，也通過對(duì)科學(xué)思想形成中的曲折與艱辛以及那些偉大的探索者的失敗與成功的介紹，使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)的豐富人文內(nèi)涵，它也可以讓學(xué)生在今后遇到無法解釋的事物或現(xiàn)象時(shí)，不是到上帝和神那里尋找答案，而是相信科學(xué)的力量，以理性的態(tài)度對(duì)待它們，進(jìn)而形成“提高、理解、支持、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的自覺性”。科學(xué)史教育在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)上的作用不容忽視。

3 改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教給學(xué)生科學(xué)方法

在生物實(shí)驗(yàn)中，難免會(huì)出現(xiàn)許多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，例如：驗(yàn)證饅頭中含有淀粉、驗(yàn)證唾液淀粉酶對(duì)淀粉有消化作用、驗(yàn)證膽汁有乳化脂肪的作用、維生素C的鑒定等。這種實(shí)驗(yàn)，如果教師幫學(xué)生準(zhǔn)備好材料用具，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)1、2、3步驟，甚至有的教師會(huì)利用多媒體將實(shí)驗(yàn)過程演示給學(xué)生看一遍，那么毫無疑問，實(shí)驗(yàn)會(huì)很順利，但課堂則會(huì)猶如一盆溫水，絲毫沒有創(chuàng)新，也更不能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新，學(xué)生充其量也就是走馬燈似的走了一遍過場，至于為什么這么走，他們會(huì)缺乏很多思考和理解，也就無從談起通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)了。但對(duì)于這種類型的課，如果從如下角度考慮設(shè)計(jì)，可能會(huì)取得不一樣的成效。

例如：“探究唾液對(duì)淀粉有消化作用”設(shè)計(jì)方案。

教師提出問題，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

師：食物進(jìn)入消化道前后，發(fā)生了哪些明顯變化，是什么原因?qū)е率澄镒兓哪兀?/p>

生：消化液將食物消化掉。

師：這個(gè)結(jié)果是你們道聽途說的呢，還是親眼所見？

生：道聽途說。

師：那你們想不想親自驗(yàn)證一下呢？

生：想！（回答很響亮，很開心。）

師：哪種消化液最容易取到呢？

生：唾液。

師：我們今天就親自來看一下，唾液到底能不能把淀粉消化掉，好不好？

實(shí)驗(yàn)原理介紹：淀粉有遇碘變藍(lán)的特性，只要溶液里有淀粉，加進(jìn)碘后，就會(huì)變成藍(lán)色。

學(xué)生根據(jù)原理討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，教師指導(dǎo)（表2）。

小組表達(dá)交流結(jié)論。

總結(jié)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的原則。

教師沒有直接告訴學(xué)生上述驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的步驟，而是對(duì)他們進(jìn)行了充分的引導(dǎo)，讓他們自己說出合理的實(shí)驗(yàn)步驟。在學(xué)生討論的過程中，他們自己對(duì)于科學(xué)探究進(jìn)行了思考，通過表達(dá)交流，生生、師生相互之間的補(bǔ)充來完善實(shí)驗(yàn)步驟，這對(duì)于促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解及運(yùn)用有很大的幫助。

生物課堂教學(xué)要遵循科學(xué)教育的宗旨，即：要以促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的發(fā)展和全面提高青少年的科學(xué)素養(yǎng)為核心，以培育科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀為主導(dǎo)，以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新精神、形成獨(dú)立思考和探索實(shí)踐能力為重點(diǎn)，以適應(yīng)學(xué)習(xí)化社會(huì)所需要的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)及其技能的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系為背景，在自主學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成科學(xué)的行為和習(xí)慣。只有教師遵循了這個(gè)宗旨，才能更好地理解運(yùn)用新教材，才能從提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的角度出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃，才能達(dá)到培養(yǎng)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

參考文獻(xiàn)：

袁運(yùn)開，蔡鐵權(quán).科學(xué)課程與教學(xué)論［M］.杭州：浙江教育出版社，2003.