新人教版高中生物教材中的科學(xué)方法

《普通高中生物課程標準》的第一部分 “課程設(shè)計思路”中明確指出“要領(lǐng)悟觀察、實驗、比較、分析和綜合等的科學(xué)方法及其在科學(xué)研究過程中的應(yīng)用……”。可見新課標把科學(xué)方法的教育列為提高高中生生命科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。

一、科學(xué)方法的含義和分類

1.科學(xué)方法的含義

簡單地說，科學(xué)方法就是人們獲得科學(xué)認識所采用的規(guī)則和手段系統(tǒng)。是揭示客觀世界的性質(zhì)和規(guī)律、獲得新知識和探索真理的工具。是人類在所有認識和實踐活動中所運用的全部正確方法。它是科學(xué)認識的成果和必要條件。

2.科學(xué)方法的分類科學(xué)方法一般可分為三個層次：(1) 專門科學(xué)方法，也稱單學(xué)科研究方法，如同位素標記法。(2) 一般科學(xué)研究方法，也稱多學(xué)科研究方法，如模型方法。(3) 全學(xué)科研究方法，也稱哲學(xué)認識方法，是具有最普遍方法論意義的哲學(xué)方法，如假說—演繹法。

二、新人教版高中生物教材中出現(xiàn)的科學(xué)方法

新人教版高中生物教材比較重視科學(xué)方法的教育，除在教材編排中注意到科學(xué)方法的體現(xiàn)和滲透外，編者在教材正文中專門設(shè)計了欄目對科學(xué)方法做了簡要的介紹，三冊（必修）一共出現(xiàn)14處，現(xiàn)列舉如下：

注：7、8雖然沒有明確指出方法，其實是運用系統(tǒng)論的方法來分析研究生物學(xué)問題，暫歸為一般科學(xué)方法。

三、科學(xué)方法在生物教學(xué)中的啟示

第一，優(yōu)化教學(xué)策略，滲透科學(xué)方法。傳統(tǒng)教學(xué)過于注重知識傳授，忽視了科學(xué)

方法的滲透，新課程理念下的生物課堂教學(xué)應(yīng)該注重科學(xué)方法的教育。在教學(xué)理念和教學(xué)目標中滲透科學(xué)方法；在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)活動中運用科學(xué)方法。例如：在“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”的教學(xué)中作如下設(shè)計：

［呈現(xiàn)實驗引起注意］一對相對性狀的雜交實驗：①純種高莖豌豆×純種矮莖豌豆→F1全是高莖，②F1自交得F2出現(xiàn)性狀分離，高莖∶矮莖=3∶1。

［觀察實驗提出問題］是什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按3∶1分離，讓學(xué)生思考討論。

［分析問題提出假說］講解孟德爾作出的假說：（1）生物的性狀是由遺傳因子決定的；（2）體細胞中遺傳因子是成對存在的；（3）生物體在形成配子時成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中；（4）受精時雌雄配子的結(jié)合是隨機的。

［根據(jù)假說演繹推理］如果假說成立，讓 F1和隱性純合子交配(測交)，實驗結(jié)果會如何？引起學(xué)生思考討論并預(yù)測結(jié)論——后代有高莖和矮莖，且高莖：矮莖=1∶1。

［測交實驗檢驗結(jié)論］呈現(xiàn)測交實驗結(jié)果，讓學(xué)生信服孟德爾的假說是正確的。同時交代：如果實驗結(jié)果與預(yù)測結(jié)論不符，則說明假說是錯誤。

［歸納綜合得出規(guī)律］后人把孟德爾的假說歸納為分離定律。

整個教學(xué)活動的主線就是假說—演繹法，新課程理念下的課堂教學(xué)不僅要結(jié)合教學(xué)實際，明確科學(xué)方法的含義，而且在教學(xué)中滲透科學(xué)方法，讓學(xué)生在師生互動的活動中領(lǐng)悟科學(xué)方法的內(nèi)涵，領(lǐng)悟科學(xué)方法在科學(xué)研究中的應(yīng)用，養(yǎng)成用科學(xué)方法去分析解決問題的意識，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。

第二，運用科學(xué)研究方法，促進學(xué)生思維發(fā)展。在學(xué)習(xí)能量流動特點時，師生討論完H.T.Odum對銀泉進行的生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查時，提出問題：“若本生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)在的能量輸入、輸出水平，則有機物的總量如何變化？為什么？”啟發(fā)學(xué)生利用系統(tǒng)學(xué)原理中的整體法使問題變得易于解決。如下圖，把生態(tài)系統(tǒng)的能量看成一個整體，在一段時間內(nèi)其能量變化由能量的輸入和輸出的關(guān)系決定。能量的輸入為生產(chǎn)者的同化量，而能量的輸出為所有生物（含分解者）的呼吸消耗量。生態(tài)系統(tǒng)有機物的總量能量的變化量＝生產(chǎn)者的同化量-所有生物的呼吸消耗量。如果大于0則總量增加；等于0則總量不變；小于0則總量減小。

通過在教學(xué)過程中的適當(dāng)處理，達到轉(zhuǎn)變角度，促進學(xué)生思維發(fā)展的目的。

在練習(xí)的突破中運用科學(xué)方法，可以使問題簡化，使學(xué)生在突破問題的成功中，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，形成良好的思維習(xí)慣，提高思維能力。

科學(xué)方法的滲透不僅體現(xiàn)在生物課堂教學(xué)和練習(xí)指導(dǎo)過程中，在生物實驗教學(xué)、生物興趣小組活動中也應(yīng)該注重科學(xué)方法的滲透，使學(xué)生在實際應(yīng)用中明白科學(xué)方法的含義，體驗科學(xué)方法的價值，更重要的是形成運用科學(xué)方法去解決在未來生活中所面臨問題的意識，從而落實課程標準中“學(xué)生能夠合理地將所學(xué)的科學(xué)知識和思維方法運用到社會及個人生活中”的理念。

(責(zé)任編輯 廖銀燕）