加強實驗教學提高生物科學素養

王梅洲

【摘 要】《普通高中生物課程標準》將“提高學生生物科學素養”作為課程的基本理念之一，包含知識、過程和方法、情感態度和價值觀三個方面。提高學生的科學素養己經成為新課標的焦點和核心。提高生物科學素養的教學途徑有很多，相比單純的知識傳授，實驗教學更直觀形象，接觸自然，接觸生命現象，接觸生命過程。實驗教學對促進學生在運用科學知識、培養探究能力、形成科學精神和科學價值觀等方面具有明顯的優勢。

【關鍵詞】高中生物；實驗教學；生物科學素養

《普通高中生物課程標準》中明確了“提高生物科學素養”的新課程理念，并特別強調“提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準的核心任務”。高中生物科學素養包括：（1）掌握生物科學領域的基礎知識；（2）理解、探究能力即科學過程和方法；（3）形成相關的情感態度價值觀即科學精神，科學態度、倫理和情感三部分的內容。生物科學素養是高中學生科學素養的重要組成部分，生物科學素養的提高有利于學生的全面發展和終身發展；有利于學生參與未來的競爭和協作的要求；有利于學生形成科學的、健康的思維習慣和生活方式。但是目前高中生物教學中存在的一些問題嚴重制約著學生生物科學素養的養成和提高。如只強調生物應試技巧，輕視科學素質培養，重視灌輸知識，輕視開發智能，強調標準答案，輕視舉一反三的探究等等。這些方面造成了學生缺乏創新意識、知識面狹窄、靈活和綜合應用能力不足等缺陷，嚴重影響了學生的發展。而通過加強實驗教學可以提高學生的生物學素養。

一、實驗教學對培養學生生物科學素養的作用

生物學是一門實驗性很強的學科，生物現象和生命活動的認識都是從實驗中得來的。生物教材中各種各樣的生物學實驗拓寬了學生的視野，激發了學生的學習興趣和探究欲望。借助實驗還可以訓練學生的科學過程方法，培養科學思維能力，加強科學態度價值觀教育。所以，在生物實驗教學中提高科學素養是一條重要的途徑。

1.1實驗中能鞏固生物學知識。

顯而易見，任何一個生物實驗都包含一定的生物知識。高中生物中的實驗有直接運用所學知識的，也有通過驗證性或探究性實驗來求證獲得新知識的。不論哪一種類型的實驗，都有助于幫助學生鞏固所學的知識理論和理解科學原理。

1.2實驗是掌握科學方法與技能的重要途徑。

學生通過親自參與一些簡單的科學實驗過程，學會了如何發現問題和解決問題，加強了對多種科學方法和技能的培養。

1.2.1.實驗中培養學生的觀察能力。

生物教材中有很多實驗都是完整的觀察實例。因此實驗教學中，要注重引導學生學會科學的觀察方法，科學的觀察方法可以使學生取得最佳觀察效果，提高觀察能力。如按順序觀察、由整體到局部或由局部到整體觀察、抓住對象的主要特征觀察、邊觀察邊思考、邊觀察邊記錄等，培養學生嚴謹求實的態度，掌握基本的科學方法與技能。

1.2.2.實驗中培養學生的思維能力。

在生物實驗中，操作和觀察還需要用腦積極思維。如觀察時，教師不能只向學生提問“看到什么”、“是什么”，“有沒有看到”等問題，還要引導學生思考“為什么”。只有借助思維對觀察和操作所獲得的表面現象、感性認識進行加工，才能上升到理性認識，得出科學結論。只有真正培養學生的思維能力，才能切實提高實驗教學效果。

1.2.3.實驗中培養學生的創新能力。

教學中，教師要讓學生從設計原理、實驗方案、實驗步驟、結果分析等多方面思考，充分調動學生的發散性思維，對各個環節進行再創新，探索出多種實驗途徑。這樣，學生既主動參與實驗過程，又很好的提高了實驗設計水平，激發了學生的創造性。

1.3實驗是倡導科學精神及情感態度、價值觀的有效手段。

1.3.1.實驗有利于培養學生的合作精神。

無論是實驗設計，實驗操作，實驗的完善、結論的得出、結論的呈現形式等，都需要大家集思廣益，團結協作，要求每位同學積極發揮自己的作用，從而培養學生的信息交流能力和集體協作精神。

1.3.2.實驗有利于培養學生嚴謹求實的科學態度和堅持不懈的探索精神。

在實驗中，學生不按照規范的操作流程操作，不細致觀察實驗過程和現象，不具有迎難而上的挑戰精神；或者歪曲實驗現象，不尊重實驗結果，輕率得出實驗結論等，實驗都很難獲得成功。所以需要學生有嚴謹求實的科學態度、堅持不懈的探索精神，實驗才能真正發揮提高科學素養的作用。

1.3.3.實驗有利于培養學生敬畏自然、尊重生命的人文精神，學會與自然和諧相處，保護生態，建立正確的生命價值觀。

1.4實驗能促進對科學技術與社會的關系的理解。

實驗能讓學生更加全面深刻地理解科學技術的價值，理解科學技術發展對社會的多方面影響，更辯證的看待科學、技術和社會之間的關系。理解生物科學技術和發展經濟，生物科學技術和環境保護，生物科學技術和改善生活水平，生物科學技術的應用與倫理道德、法律規范等的關系。

總之，生物實驗教學是激發學生的學習興趣、培養創新能力、鼓勵科學探究精神的最佳平臺，是培養學生科學方法論、發展學生創新思維、提高學生科學素養的有效途徑。

二、實驗教學中培養學生生物科學素養的途徑

2.1轉變實驗教學觀念，培養學生掌握科學的研究方法

當知識是靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此，生物教學應該是生物活動的教學而不應是生物活動結果的教學，重要的不是結論而是認知過程。

（下轉第68頁）

（上接第67頁）

以實驗為基礎是生物教學最基本的特征之一。從實驗現象到某一生物概念、規律的形成需要一個過程，在這個過程中，教師不僅要重視教給學生如何通過實驗現象或結果的分析形成概念或規律，而且還要教給學生如何進一步深入理解概念或規律形成的思路和方法。傳統的實驗教學目的是“重結論”，而不是將實驗作為“再發現”的過程，視為知識的形成過程。因此，應轉變觀念，建立以實驗教學為基礎的生物教學觀，充分挖掘生物實驗的教學潛能，為實施素質教育創造條件，營造一個良好的生物實驗教學環境。endprint

2.2對實驗進行拓展和延伸，培養學生的創新能力

生物實驗在培養學生的科學態度、訓練學生的科學方法，特別是完善學生的創造思維方面，具有獨到的功能。但是在其教學方法的選擇上，還存在著一些不盡如人意的地方，阻礙著生物實驗在“完善學生創造思維素質”方面重要功能的發揮。因此，探索中學生物實驗的教學方法與完善學生創造思維素質之間的相互關系，是一個重要的研究內容。其中延伸和拓展生物實驗是一種重要的嘗試。通過這樣的活動，學生思維的廣度和深度得到了拓展，探究事物的意識得到增強，創新意識和創新能力得到了提高，同時學習積極性進一步高漲。

2.3加強實驗設計，追求實驗過程探究性

皮亞杰曾說過：“復制的真理只能算半個真理。”其活動建構論則指出，活動是連接主、客體的橋梁，是認知發展最直接的源泉。學生自主求知才能最大限度地發揮其自身能力，發現自己的學習優勢。

目前，中學生實驗主要有驗證性實驗和應用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定，有時甚至連實驗結果也由教師事先告知，學生只是機械地操作，無從感受獲取知識和應用知識的快樂。因此，學科教學應加強探索性實驗的比例，使學生在自主探究的實踐活動中逐步掌握“發現問題——建立模型——形成假設——設計實驗——歸納結論”的科學探索方法。而進行實驗設計和實踐，是科學探究的關鍵。近年來的高考中都增加了實驗設計能力的考核。教師在教學中應指導學生了解進行實驗設計的一些基本原則，如對照性原則、單因子變量原則、平行重復原則等。教材上往往針對實驗假設進行了實驗設計，教師可以充分利用這些實驗材料，幫助學生掌握科學實驗設計的基本方法和基本原則。在此基礎上，鼓勵學生對教材的實驗方案進行改進或重新設計，并且付諸實施。科學探究的過程往往也就是不斷完善實驗設計和不斷克服困難的過程。通過這一能力的培養，使學生改變“形高實低”的學習狀態，成為學習的主人。在實驗過程中，免不了會遇到一些問題和困難，關鍵是要幫助學生克服畏難情緒。

實踐證明，加強實驗教學后學生在科學素養的各個方面都有極大的提升：首先，關于科學知識，學生關注的范圍更廣，更加關注生活中的生命現象和現代化的生物技術。學生的科學知識更具體全面，易于整合、遷移，有利于構建知識網絡。其次，學生更加善于主動思考、判斷，善于發現問題、通過實踐探究問題。學生的思維能力得到鍛煉和加強，面對問題時能冷靜思考，有自己獨到的見解。再次，通過實驗教學，學生對于生物課程的興趣和學習探究欲望大大提高，質疑、批判等科學精神有了長足的進步，與他人團結協作的意識也更加強烈。

（作者單位：江蘇溧陽市戴埠高級中學）endprint