在21世紀(jì),科學(xué)素質(zhì)已越來越成為一個現(xiàn)代人基本素質(zhì)中不可缺少的重要組成部分。科學(xué)的知識、方法和精神從不同側(cè)面構(gòu)成人的科學(xué)素質(zhì)。高中生物大綱明確要求高中生物課程的教學(xué)內(nèi)容,必須適應(yīng)21世紀(jì)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的各類人才的需要。如何在高中生物教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)?下面就高中生物的教學(xué),談一點(diǎn)自己的體會和看法。
一、注重學(xué)習(xí)科學(xué)家研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力。高中生物教材第一冊緒論中講到學(xué)習(xí)高中生物課的方法時,明確指出要重視理解科學(xué)研究的過程、學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。科學(xué)思維和方法是科學(xué)素質(zhì)教育的核心要素,平常教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng),其核心應(yīng)該是思維能力的培養(yǎng)。教材中“生長素的發(fā)現(xiàn)”“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”,證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個著名的實(shí)驗(yàn)等,都是理解科學(xué)研究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法的很好范例。這些范例經(jīng)過不同的教學(xué)手段可以取得很好的效果。
如生長素的發(fā)現(xiàn),教學(xué)設(shè)計可以將教材中達(dá)爾文的胚芽鞘生長實(shí)驗(yàn)用多媒體做成動態(tài)效果投影,讓學(xué)生仔細(xì)觀察后形成自己的推想,再將學(xué)生的推想與達(dá)爾文的推想比較。之后激勵學(xué)生大膽設(shè)計證明達(dá)爾文的推想(也可設(shè)計證明學(xué)生的推想),學(xué)生提出方案后,大家討論各種方案的可操作性等。討論后再與荷蘭科學(xué)家溫特的實(shí)驗(yàn)方法作比較,充分肯定學(xué)生的設(shè)計,使學(xué)生既有成功的喜悅,又學(xué)習(xí)了科學(xué)家的科學(xué)研究的過程和方法,也能激勵學(xué)生創(chuàng)造的熱情。
二、開設(shè)好實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。科學(xué)知識與技能是構(gòu)成科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)要素。操作是一種技能,操作強(qiáng)調(diào)動手,行為心理學(xué)告訴我們,一種技能需要足夠的刺激一反應(yīng)才能形成,要讓學(xué)生多動手,從操作的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能。高中生物大綱課程目標(biāo)明確提出,能夠正確使用解剖器、顯微鏡等常用工具和儀器,掌握采集和處理實(shí)驗(yàn)材料等操作技能。
高中生物上冊有10個學(xué)生實(shí)驗(yàn)、2個研究性課題、1個實(shí)習(xí),要求對實(shí)驗(yàn)材料處理的也較多,如生物組織樣液的處理、花生子葉薄片的處理、洋蔥根尖的處理、洋蔥表皮的處理等,這就要求學(xué)生自己動手。有些材料可以由學(xué)生采集,如觀察葉綠體實(shí)驗(yàn)中的蘚類,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前在校園內(nèi)采集好;有些材料可由在農(nóng)村的學(xué)生采集如觀察細(xì)胞質(zhì)的流動實(shí)現(xiàn)中的黑藻(先得讓學(xué)生認(rèn)識黑藻);有些材料采集比較困難如DNA的粗提取與鑒定中血細(xì)胞的來源,豬血來源多但其血液中紅細(xì)胞無核、DNA含量極少故不能用,家禽家畜中只有雞血最好,但一只雞血只有170多毫升,買雞取血顯然是費(fèi)用太高。而到菜市場去(或屠宰場)只買雞血便易,買來后放在冰箱冷藏收集到一定量就可做實(shí)驗(yàn)了。
三、搞好實(shí)驗(yàn)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力在科學(xué)素質(zhì)中有非常重要的意義,創(chuàng)新精神是科學(xué)精神的靈魂,敢于懷疑現(xiàn)有結(jié)論,大膽想象,大膽提出新問題。高中生物教材中有幾個要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計的,如植物向性運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和觀察、設(shè)計實(shí)驗(yàn),觀察生長素或生長素類似物對植物生長發(fā)育的影響、設(shè)計并制作小生態(tài)瓶,觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生完成設(shè)計方案,通過這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計學(xué)生基本上能學(xué)會生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,能夠提出問題,做出假設(shè),設(shè)計實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中,要求學(xué)生科學(xué)觀察記錄,會分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù),整理觀察結(jié)果,得出結(jié)論。
在學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)時,教師強(qiáng)調(diào)學(xué)生方案的獨(dú)特和新穎的地方,要有創(chuàng)新意識。如在設(shè)計制作小生態(tài)瓶觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時,教材中提到將少量的植物、以這些植物為食的動物和其他非生物物質(zhì)放入一個密閉的廣口瓶中便形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)。教師提示學(xué)生,教材上的只是一類微型的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的類型還很多,相同組成成分的生態(tài)系在不同的外界條件下會相同嗎?啟發(fā)學(xué)生,讓學(xué)生們發(fā)揮自己的想象,發(fā)揮自己的創(chuàng)造性,大膽設(shè)計。
四、堅持理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。高中生物課程理論聯(lián)系實(shí)際的范圍廣。如聯(lián)系生活實(shí)際,在講細(xì)胞的分化、癌變和衰一節(jié)時,講癌癥預(yù)防;聯(lián)系生物技術(shù),如生物的生殖一節(jié)時講植物的組織培養(yǎng)技術(shù);聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,講水分代謝時,聯(lián)系合理灌溉和合理施肥;聯(lián)系環(huán)保實(shí)際,講溫室效應(yīng);聯(lián)系自然實(shí)際講我國植物資源概況等。高中生物課程聯(lián)系實(shí)際的方式也更加靈活,而且有很多切實(shí)可行的調(diào)查活動,如調(diào)查人群中的遺傳病,可以根據(jù)本地的實(shí)際情況確定調(diào)查何種遺傳病,也可以與當(dāng)?shù)氐男l(wèi)生保健部門搞聯(lián)合調(diào)查,實(shí)用性強(qiáng),效果很好。對調(diào)查結(jié)果學(xué)生進(jìn)行分析,產(chǎn)生的原因是什么?是哪一類遺傳病,推測其遺傳方式。再如調(diào)查或觀察環(huán)境污染對生物的影響。這些活動的開展,不僅能將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐,同時也是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育很好的方式,學(xué)生參加的積極性很高,另一方面也能產(chǎn)生一定的社會影響。
五、做好研究性課題,培養(yǎng)學(xué)生的信息處理和歸納總結(jié)能力。科學(xué)研究的一般方法包括基本操作技能、收集和處理信息的能力、觀察能力、實(shí)踐能力、思維能力和解決問題的能力。研究性課題要求學(xué)生以獨(dú)立或小組合作的方式完成,在注意培養(yǎng)學(xué)生能力的同時尤其要注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。以小組合作完成的課題要強(qiáng)調(diào)團(tuán)結(jié)合作的精神,如調(diào)查媒體對生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的報道,此課題的目的就是要培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會收集和處理生物科學(xué)技術(shù)信息的方法和能力,此課題可以獨(dú)立完成也可以小組分工合作完成,開始時學(xué)生還是能收集到較多的生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的報道,如可利用星期日的時間到市圖書館去查找資料和信息,也可上網(wǎng)查詢。
(作者單位:江蘇南京市玄武區(qū)玄武高級中學(xué)<梅園校區(qū)>)
(責(zé)任編校:長江)