在生物學教學中培養學生科學素養的實踐與探索

何小明

摘 要： 我國8次公民科學素質調查均顯示，全國公民基本科學素質比發達國家顯著偏低。要實現新課標提出的“提高學生的生物科學素養”的基本理念，任重道遠。生物教師要高度重視學生科學素養的培養，勇于擔當“提高學生的生物科學素養”的重任，在生物學教學中不斷探索總結有效的手段、途徑和方法，切實提高學生的生物科學素養。

關鍵詞： 生物學教學 科學素養 教學方法

據媒體報道，我國第8次公民科學素質調查顯示，到2010年，全國公民具備基本科學素質比例為3.27%。這個數字雖然較過去有了提高，但仍大大落后于日本、美國和歐盟等一些發達國家。培養學生的科學素養，任重道遠，必須引起足夠的重視。讓人欣慰的是“提高生物科學素養”已寫入初中生物新課標，成為生物新課標的三大理念之一。在生物學教學中教師除了重視“三基”教學之外，還要有意識地培養學生掌握初步的生物科學研究手段和方法，注意在教學中滲透、訓練和培養學生尊重事實的科學態度、主動探究的科學精神、辯證唯物主義的科學思想觀和理論聯系實際的能力。對此，我在生物學教學中做了一些有益的嘗試。

一、重視實驗教學，培養學生尊重事實的科學態度

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，各種生命現象和生命活動規律主要是通過觀察和實驗獲得的。在生物學教學中，生物教師要高度重視生物實驗教學，開齊、開足新課標規定的所有實驗和活動課。通過開展實驗教學讓學生進行必要的動手探究實驗，利用課堂、雙休日或寒暑假，對生物活體、標本、模型和裝片等進行系統有序的實驗、觀察，實事求是地得出科學的結論。

例如，在教“種子的結構”知識時，我不急于講授課本知識。首先讓學生按照從里到外的觀察方法，有序地觀察課前準備好的浸軟了的玉米和菜豆兩種種子，并做好觀察記錄。接著組織學生自主學習課本知識，對照課本插圖，引導學生分組討論，分別說出菜豆種子和玉米種子的結構由哪幾個部分組成？比較它們在結構組成上有哪些異同點？經過實驗觀察，學生很容易得出二者結構的相同點是都具有種皮和胚。不同點是菜豆種子的胚有兩片子葉，沒有胚乳，玉米種子的胚只有一片子葉，有胚乳。最后讓學生利用觀察、討論、比較獲得的感性經驗，進一步觀察、分析、比較花生、豌豆、水稻等其他農作物的種子，著重比較不同植物種子胚中的子葉數目，進而得出單、雙子葉植物種子最重要的區別是子葉數目的不同。通過親身動手實驗，學生不但學到了課本上的理論知識，最重要的是培養了尊重事實的科學態度。

二、轉變教學方式，培養學生主動參與的探究精神

《基礎教育課程改革綱要（試行）》明確提出，“要改變學生的學習方式”、“要改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力，獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力及交流與合作的能力”。長期以來，傳統中學生物教材是按照生物科學理論的知識體系編寫而成的。師生們習慣于從概念、結論出發，嚴格按照課本的知識體系有序教學，適當結合標本、模型、視頻課件等教具開展一些直觀教學活動，或進行一些簡單的驗證性實驗。在舊教材編寫框架制約下，初中生物教師大多采用的是“灌輸”式教學模式，即從知識到知識、從概念到概念、從原理到原理，按部就班地講授教材，也就是專家們所說的“教教材”的教學方法。教師們往往把教材當做“圣經”進行解讀，生物課堂教學無法擺脫“滿堂灌”和“注入式”，課堂上難以開展啟發式、探究式和發現式教學，更談不上培養學生的科學素養。因此，在新課程背景下，生物教師必須下大力氣更新教學理念，順應課改新潮流，轉變教學方式，變“填鴨式”教學為探究式教學，提高生物課堂教學的有效性。

探究式教學是教師根據教材的基本內容，組織引導學生自主學習，發現并提出問題，以小組合作形式帶著問題觀察或實驗。在觀察、實驗的過程中，師生組成學習“共同體”一起討論得出科學的結論。然后讓學生利用獲得的知識解決生活、生產實踐中遇到的新問題。其基本模式為：自主學習→提出問題→觀察或實驗→小組討論→得出結論→實踐應用。應用這種教學方式，學生不僅獲得了感性知識，還獲得了理性知識，遵循實踐→認識→實踐的認識規律。

例如，在學習“植物種子的萌發”知識時，我們設計了一個探究式教學程序，課前兩周左右，布置學生做一個家庭小實驗：取兩個大小相同的大燒杯（水杯、適當大小的玻璃瓶均可），杯中裝入4/5的河砂，加入適量的水，保持河砂濕潤。在A杯中，每隔24小時依次沿杯壁播種2粒萊豆種子約2cm深。第8天后，在最后一次播入的種子發芽時，取出所有播下的種子進行觀察，并按萌發順序粘貼在白紙上。同時，在乙燒杯中，采用上述相同方法播種水稻種子進行實驗。采用什么種子進行播種，完全由學生自行選擇，教師不做硬性規定，只是要求單號學生做A組雙子葉植物種子實驗，雙號學生做B組單子葉植物種子實驗。上課時，讓學生將實驗結果（種子發芽的過程標本）帶到班級進行展示交流。課堂上先讓學生分步觀察、討論萊豆種子的萌發過程，接著根據所做的種子萌發過程和實物標本分析探究各種植物種子的萌發過程。這節課師生輕松順利地完成了“植物種子的萌發”的教學任務。

學生在這種探究式學習過程中，不但學到了課本中的相關知識，掌握了生物學基本技能，還培養了自主學習、觀察、實驗及思維能力，更重要的是培養了不斷探究新知識的科學精神和深厚的學習興趣。

三、尊重生物科學事實，培養學生辯證唯物主義的科學思想觀

世界是物質，是不斷運動、發展和變化的，自然界的一切事物和現象之間都是相互制約、相互聯系的。在生命活動現象中，到處充滿了上述辯證唯物主義的觀點，如細胞是生命系統最基本的層次，細胞由各種化學成分和化合物構成，細胞能分裂、分化。因此，生命是以物質為基礎的，是由物質組成的，一切生命活動和生命現象都離不開物質，生命是自然界的物質存在和運動的高級形式。如講授“細胞”知識時，通過對細胞的化學組成、細胞的結構、細胞的分裂、分化、衰老、凋亡等生物知識的學習，讓學生理解生命的物質性。通過生物界和非生物界化學元素的比較，讓學生理解生物界與非生物界具有統一性和差異性，培養了學生的辯證唯物主義觀點，打消了學生對生命的神秘感和對死亡的恐懼心理。

一切生命現象和生命活動是不斷運動、發展和變化的。學生通過對生命的起源、生物的進化、動植物類群等相關知識的學習，明白了生物是在不斷進化的，由簡單到復雜、低等到高等、水生到陸生的進化過程。學生對細胞的分裂、光合作用、呼吸作用、DNA復制、蛋白質合成過程的學習，了解了生命體內的微觀變化過程。學生從生物的生長發育、群落的演替、生態系統的能量流動及物質循環的復雜過程及生態系統的穩態與破壞中，受到了深刻的生物是發展變化的辯證唯物主義思想、保護環境急迫性的生態道德教育。生物與生物之間、生物與環境之間的互相聯系、互相影響、互相制約，彼此競爭、拮抗與協同，形成不同種群、群落和生態系統，使學生初步形成了系統與整體的辯證思想。

四、重視理論聯系實際，培養學生“學以致用”的能力

在學生深刻理解了生物學核心概念、生物學知識原理，牢固掌握了生物學實驗方法、實驗技能后，要重視引導學生把學到的課本知識靈活應用于生產、生活實際，解決生產、生活中的實際問題，做到理論聯系實際，培養學生“學以致用”的能力，它也是知識進一步深化的過程。學生靈活運用所學知識，分析問題、解決問題，解釋自然界的各種生命現象，解釋工農業生產、生命科學研究中的有關生物學原理或現象，考察大自然中千姿百態的生命現象，參觀訪問、社會調查，撰寫生物科技小論文，等等，這些都是從理論知識向實際運用轉化的重要途徑和方法。在生物學教學中，我們注重了這些途徑和方法的有機配合、交替使用，不但增強了學生對知識運用的能力，更重要的是訓練和培養了學生把知識運用于實際的意識。

例如，在講授“生物與環境”的知識時，帶領學生參觀訪問我市種糧重點村，讓學生對種糧大戶、種菜專業戶、果農和村干部進行訪談，實地考察了當地的大棚蔬菜種地基地。學生利用課本上的生態系統的結構、生態系統的能量流動和物質循環、生態系統的穩態等知識，討論了農田生態系統的保護與破壞，探討了農村人口與環境、人口與資源、人口與糧食、人口與土地等諸多因素的相互制約關系，認識到建立生態農業，保護基本農田和生態環境，實現可持續發展，實行計劃生育的緊迫性和必要性。回校后，學生撰寫了多篇有價值的科技小論文，在班級進行交流探討。學生對農村存在的環境衛生、計劃生育、資源浪費、破壞耕地、垃圾處理等問題及今后農村的可持續發展，發表了不少有價值的見解，提出了許多建設性建議。通過本次調查活動，學生紛紛表示，收獲頗多，是一次有意義的實踐活動，理論與實踐相結合的科學思想，深深烙印在學生的心里。

總之，通過科學有效的教學手段、途徑和方法，能激發學生學習生物學的興趣，牢固掌握生物學知識，培養學生靈活應用生物學知識的能力，提高學生的生物科學素養，進而達到提高生物學教學質量的目的。這是廣大一線生物教師必須長期重視和不斷研究的重要課題。

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