例談提高高中生生物科學素養的教學策略

趙豐

摘 要：以“能量之源——光與光合作用”為例，從培養科學思維和科學精神，關注生物科學知識的獲取和應用，培養學生科學探究能力等方面闡述如何提高學生的科學素養。

關鍵詞：生物科學素養；知識教學；探究能力；科學史教育

隨著生命科學技術的日益發展，人們在日常生活中常常會遇到諸如“轉基因農作物能不能吃”“植物激素催熟的果實會不會促進兒童早熟？”等問題。這些備受人們關注的問題成為當今社會爭論的焦點，也時常困擾著人們的生活。如何正確看待并解決這些現實中所面對的問題？這就需要人們具備一定的生物科學素養。所謂的生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀。提高學生生物科學素養是高中生物課程的重要教學理念之一，也是一線生物教師進行課堂教學活動的核心任務。筆者就結合“能量之源——光與光合作用”這一節內容來談談如何提高學生的生物科學素養。

一、在知識教學中重視學生科學知識的獲取和應用

具備生物科學知識是提高生物科學素養的前提條件，因此教師在教學過程中仍然要把知識教學擺在重要地位。對于高中生物知識的教學，教師不能一味傳授知識，讓學生進行機械地記憶，而要充分發掘和利用教材中的素材引導學生學會主動獲取知識和構建知識網絡體系，促進學生全面深入理解生物科學知識。與此同時，教師還得引導學生學會應用生物知識解釋身邊的生活生產現象，做到理論聯系實際，并且能夠學以致用，讓學生從中體會到生物科學知識的魅力和價值。

在光合作用的教學中，光合作用的概念、過程、原理、影響因素和應用是知識教學的重點。首先，教師可利用探究歷程中一系列經典科學史的結論引導學生不斷建構和完善光合作用的總反應式，從中歸納總結光合作用的概念，并嘗試建立光合作用過程的模型圖。其次，教師要設置“植物的葉子為何是綠色的”“秋天葉子變黃和變紅的原因相同嗎”等問題來引導學生應用知識解釋熟悉的自然現象。最后，教師可從“根據影響光合作用的環境因素探討如何提高農作物產量，解決當今社會面臨的糧食危機”這一問題入手引導學生學會應用知識來解決問題。這樣的教學不僅有利于學生形成終身學習的能力和習慣，而且還提高了學生利用科學知識進行科學決策和解決問題的能力。

二、在實驗探究中發展科學探究能力

探究實驗是高中生物課程內容和方法的重要組成成分，在教學中占據重要的地位。現行的高中生物教材根據教材內容、學生認知水平、中學實驗條件等因素安排了一定量的探究實驗，目的在于讓學生能在較短的時間內設計科學合理、簡單易行的實驗方案，用一定的手段方式來控制和干預研究實驗對象，在動手實驗中歸納總結生命現象的基本規律，探明生命活動的本質。因此，教師在教學過程中要充分開展探究實驗，讓學生在參與設計、動手操作、思考分析、交流探討等環節中體驗并掌握科學研究的基本過程和方法，潛移默化地發展科學探究能力，提高學生的科學素養。

在“探究環境因素對光合作用強度的影響”時，教師可先引導學生從光合作用的總反應式中找出影響光合作用的環境因素，提出相關探究課題并做出大膽的假設。其次，根據擬定的探究課題引導學生從材料的選擇、自變量的控制、因變量的檢測、避免無關變量的干擾等方面來確定實驗的基本思路和基本方法，形成相應的實驗方案并進行相關的實驗操作。最后，教師根據學生對實驗的觀察和記錄引導學生用圖表、文字或模型描述實驗結果，引導學生應用光合作用的知識和原理解釋變化的原因，并從不同方面分析探討其中存在的實驗誤差，提出并形成進一步改進或完善的方案。

三、在科學史教育中培養學生的科學思維和科學精神

大量而豐富的科學史是高中生物教材的一大亮點。科學史詳實記錄了科學家認識、探索及總結形形色色生命現象及其活動規律的光輝歷程，蘊含著豐富的科學思維和科學精神，是培養學生科學素養的寶貴教學資源。因此，在科學史教學中，教師要精心設計教學程序，讓學生在體驗知識生成和發展的過程中培養科學思維和科學精神。

在光合作用探究歷程的教學中，教師可先通過設置問題引導學生分析經典科學史，從中培養學生的邏輯思維能力。如薩克斯實驗可設置“為何要對植物進行黑暗處理”“如何檢測是否消耗完有機物”“實驗結果說明了什么”“若遮光部位的葉片也出現了藍色，請分析其中的原因”等問題培養學生分析、綜合、歸納、概括和演繹等邏輯思維能力。其次，教師要整合教材中的科學事實，從實驗材料的改變、實驗方法的改進、實驗技術的更新等方面展開比較分析滲透創新思維的培養；也可以從光合作用的原料、產物、場所等方面滲透生命活動的物質性和運動性、結構與功能相適應等滲透辯證思維的培養。最后教師引導學生從整個探究歷程所經歷的時間、所面臨的困惑、所經歷的爭論等方面進行思考，讓學生從學習中明白科學研究需要具備頑強的意志、鍥而不舍的探索精神、團結互助的合作精神、求真務實的態度和質疑挑戰權威的魄力，進而培養學生的科學精神。

總之，在教學過程中教師要充分挖掘教材內容，采取合理有效的教學手段，全面落實提高科學素養這一教學理念，實現素質教育的終極目標。

參考文獻：

[1]李春燕.高中生生物科學素養的現狀和對策[D].山東師范大學，2012.

編輯 魯翠紅