淺談在高中生物教學中學生科學素質的培養

摘 要：本文擬根據高中學生的心理特點和認知水平以及高中學科知識的特點，從以下四個方面：重視生物學知識的教學；重視科學探究過程的教學；重視生物實驗的教學；滲透生命科學史的教學來探討如何培養學生科學素質。

關鍵詞：科學素質；教育；途徑；高中生物

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2012）21-052-1

根據高中學生的心理特點和認知水平，中學生科學素質應包括以下內容：通過生物教學了解或理解基本的科學知識與技能；掌握基本的科學探究過程、方法與能力；形成內在的科學態度、情感與價值觀；理解科學、技術與社會的關系。根據中學生科學素質的內涵，高中生生物科學素質培養可以從以下方面進行。

一、重視生物學知識的教學

生物學的基礎知識是一個現代人必須具備的基本的，也是非常重要的科學素質。通過生物學基礎知識的教學，可以有效地培養學生的科學素質。

在學習細胞結構和功能時，教師要引導學生確立結構和功能相統一的生物學觀點，體會生命的精致完美，從而珍惜生命、熱愛生活；1953年沃森和克里克提出DNA分子雙螺旋結構模型時都不是資深的科學家。他們之所以在短時間內獲得成功，是由于他們具有敏銳的洞察力、非凡的科學想像力和嚴密的邏輯思維能力，也是科學界合作的典范；通過學習糖類、脂類和蛋白質的代謝過程，使學生建立事物間是普遍聯系的和對立統一的觀點；學習細胞凋亡和細胞壞死時，我們知道：細胞受到體內外較弱的刺激可能發生凋亡，此時通過人為調控能阻止并逆轉細胞凋亡的發生。若刺激因素過于強烈，細胞死亡形式將向細胞壞死轉變。一旦發生壞死，細胞生命就結束了。這說明，雖然凋亡與壞死是細胞兩種不同的死亡方式，但兩者不是孤立的，細胞凋亡可以向細胞壞死轉化，反映了量變到質變的規律。質量互變原理告訴我們，在事物運動變化過程中，量變有一定的度，超過這個度就會引起質變；通過生態系統的穩定性的學習，使學生明白人類的生存和發展依賴自然，同時，人類的活動也反作用于自然，人與自然有著千絲萬縷的聯系。我們應該保護自然，合理利用自然，使人與自然和諧地發展。總之，通過生物學知識的學習可以使學生樹立辯證唯物主義思想，逐步建立科學的世界觀。

二、重視科學探究過程的教學

探究式教學模式的理論依據是布魯納的教育理論。布魯納認為：“所謂知識，是過程不是結果。所謂學科知識，不是灌輸作為結果的知識，而是指導學生參與形成知識的過程。”“思維過程是可教的，且思維過程的學習比結果的學習更為重要。”

顯然，科學的探究方法是科學素質的重要內容。高中生物學教學過程應突出科學探究。給學生提供大量的探究機會，讓他們通過積極的探究活動，發展科學探究所需要的能力。在近年的教學實踐中，我采取“目標展示——啟發質疑——小組討論——學導結合——訓練達標——教學反思”的教學模式。例如：我在“伴性遺傳”這節教學中，先設疑：①父母色盲，他們的子女是否一定色盲？②為什么色盲患者總是男性多于女性？③為什么近親結婚危害大？然后安排學生自學教材，學生為了求得答案，學習的興趣和積極性就調動起來了，從而發展了學生的科學探究能力。

三、重視生物實驗的教學

生物學是一門實驗科學，《標準》提出“將科學探究作為改變學生學習方式的突破口”，在課堂教學中把一部分演示實驗和學生實驗改為探究實驗，引導學生多思、多想、多看，打破思維定勢，實現創新學習。這不僅有利于加強科學觀察、科學分析等科學實驗能力的培養，還有利于加強科學認識、科學思辯等思維品質的培養。實驗教學活動的基本程序為：創設問題→（課題）→理論探究（假說）→實驗探究（佐證）→科學推斷（結論）→遷移拓展（應用）。

在做完“葉綠體中葉綠素的提取和分離實驗”后，教師可鼓勵學生依據分離原理設計出其他方案。學生提出：①用汽油做層析液；②用毛細玻璃管沾些色素提取液立在圓形濾紙中心；③用載玻片的邊緣沾取色素提取液畫濾液細線；④以粉筆取代濾紙條做實驗。在此基礎上，組織學生對這些設計進行分析討論，從中選出可行的方案進行實驗，以檢驗是否成功。這樣學生在獨立進行提出假設、實驗設計、結果預測，直到進行實驗的全過程中，培養了學生觀察問題、分析問題、解決問題的能力。

四、滲透生命科學史的教學

生命科學史對于培養學生的生物學素養乃至科學素養具有積極的意義。生命科學史是以生物科學產生和發展的過程為輪廓，以科學發展歷程中帶有重大轉折作用的課題及事件為主線，用翔實的資料論述科學家的創造性勞動，生動地描述他們進行科學探索的思維過程和方法并從中體會他們的實事求是的科學態度。

如：通過對酶發現的科學史的學習，學生不僅了解酶的化學本質，而且會敬佩兩位年輕科學家奧爾特曼和切赫敢于向權威和“定論”挑戰，尊重客觀事實，最終糾正“酶是一種蛋白質”這一統治生物科學界半個多世紀的理論。

如：光合作用的發現過程，從17世紀中葉的范—海爾蒙特到1948年的卡爾文時間跨度近300年，多達12個科學家作出不同的貢獻，才提示光合作用的全部過程，從而使學生認識到科學發現的艱難，生物學的發展與物理學和化學的研究進展密切相關。

又如：孟德爾揭示遺傳基本規律的過程表明，任何一項科學研究成果的取得不僅需要堅忍的意志和持之以恒的探索精神，還需要有嚴謹求實的科學態度和正確的研究方法。

培養學生的科學素質是實施素質教育的重要組成部分，高中生物教學中實施科學素質教育，有利于學生創新精神的培養，有利于學生健康人格的形成，有利于學生的終身發展。這需要我們教師不斷地去摸索、去實踐，為培養大批合格公民而不懈努力。