高中生物新課標教材中的科學方法體系研究

李林??

摘要：隨著新課標教材在高中教育中的不斷推進，對于高中生物課程教學來說，實現學生的科學探究能力的提高是十分重要的。本文簡要介紹了新課標教材中的科學方法體系，并提出了科學方法體系的實際應用內容，以期為新課標改革下的高中生物教學提供參考。

關鍵詞：高中生物；新課標教材；科學方法體系；研究

為實現現代教育標準化發展，高中新課標改革不斷推進，為學生更好地進行生物課程的學習提供基礎，實現學生綜合素質全面提高也成了當前高中教學的重要教學目標。

一、 新課標教材中的科學方法體系

科學方法體系在高中生物教材中的體現是多方面、廣泛性的，主要是針對生物教材知識特性進行科學合理的教學內容安排，保證學生學習質量與效率的提高。利用這種教學方法實現學生的科學探究能力提升的主要方法有以下幾種：其一，采用特殊方式進行探究，如生物實驗法，例如在教材中出現的同位素標記示蹤法研究分泌蛋白的合成過程以及光合作用過程中水形成的過程等。其二是與化學學科相同的科學研究方法，例如生物教材中的物質的變量研究，利用坐標圖研究因變量隨自變量的變化關系。其三是將哲學知識進行課程教學的融入，例如在高中生物教材中針對種間關系中關于“精明的捕食者”策略的矛盾分析方法，就是哲學知識的融入體現。所以，對位于新課標下的高中生物教材與教學來說，科學方法體系是貫穿于整個課程學習與教育當中的。實現科學方法體系的構建目的主要是在高中生物教學當中進行知識教育的同時，加強學生科學探究能力的提高。在進行該方法體系的運用中，教師的作用是十分重要的。生物教師應當先自行進行深入的研究，然后再根據科學方法體系的要求進行規范性的教學工作推進，最終實現教學目標。

二、 科學方法體系在高中生物教學中的實際應用內容

（一） 獲取經驗性材料

觀察法是科學方法體系中實現經驗性材料獲取的十分普遍的一種方法，其主要是指在進行經驗資料獲取時，依靠自身感官如肉眼或者相關儀器如放大鏡、顯微鏡進行考察研究。與普通的觀察方法不同的是，科學方法體系中的觀察是具有目的性的觀察。在進行觀察時，不僅要注重觀察的細致全面，保證觀察的實事求是，還要有計劃地進行觀察操作，積極展開觀察思考，并進行相關數據與信息的及時記錄收集。例如在高中生物中《細胞的多樣性和統一性》一課中，學生通過顯微鏡進行人口腔上皮細胞結構的觀察，可以添加植物細胞進行對比觀察，有目的性地進行兩種細胞結構的不同處與相同處的觀察并進行詳細記錄，并就記錄與思考提出問題或者共同討論，實現學生在材料獲取中的探索力發展。

在高中生物教學中，僅僅依靠觀察法來實現經驗性材料獲取是遠遠不夠的，為了實現經驗性材料的全面獲取，還應當采用實驗法來進行補充。教材科學方法系統中的實驗主要是指在具有人為控制因素或者有干預條件下進行的有研究目的的實驗探索與觀察。對于經驗材料的獲取，實驗手段是對憑借觀察方法對難以發現的材料數據進行補充。在實際運用時，要對實驗對象進行人為控制或者干預。例如進行實驗組與對照組的同時設立，將經過處理的研究對象設定為實驗組，將未經處理的研究對象設置為對照組，這樣可以有效地避免實驗的偏差性出現。在進行實驗組設立時，主要包括兩種人為因素控制手段，即加法控制與減法控制。例如在進行《能量之源——光與光合作用》一課的學習中，探討光合作用產生淀粉的實驗探究，首先將參與實驗研究的天竺葵進行饑餓處理，然后在同一葉片上進行實驗組與對照組的設置。具體方法為葉片的一半遮光一半不遮光，在經過實驗后進行酒精脫色后加碘液檢驗，由此進行經驗性材料的獲取，得出光合作用的產物之一——淀粉。

此外，調查法與模擬法也是科學方法體系中獲取經驗性材料的重要方法。前者主要是在確定調查對象與調查目的之后，進行研究對象的調查工作。例如高中生物中“一定區域內某植物密度調查”以及“某種遺傳病的發病率調查”等。而后者主要是在難以實現對研究對象的有效控制與干預的情況下進行替代物實驗，最終實現經驗性材料的獲取。例如通過“探究細胞大小與物質運輸效率之間的關系”，讓學生獲得細胞不能無限長大的原因。

（二） 實現理性思維

在生物研究中，不僅要注重研究證據的獲取，同時還要對學生的理性思維有所要求。首先要提高學生的邏輯思維能力。在高中生物教材中的科學方法體系中，歸納法與演繹法都是實現這一目標的重要手段。前者主要是對生物原理與規律進行研究總結，后者主要是對事物中的某一事物進行本質與屬性的推理。例如“細胞學說”的提出就是施旺和施萊登在許多科學家研究結果啟發下進行歸納，揭示了生物體結構和功能的統一性，是歸納方法的很好體現。此外還要在探究過程中進行不斷的分析與綜合，將整體對象進行分解再加以研究。例如在進行“孟德爾豌豆雜交實驗”的講解中，采用假說-演繹法得出了孟德爾分離定律和自由組合定律。

數學方法也是科學方法系統中實現學生研究理性思維建設的重要組成成分，是生物學科與數學學科緊密聯系的重要體現。在高中生物教材中，數學方法的應用十分廣泛。例如，在《伴性遺傳》一課的學習中，要進行家族遺傳病推導時，往往要利用數學的概率計算方法來實現遺傳規律的推導，進而明確不同類型遺傳病的發病率以及在優生中的應用。同時在教材中的多個活動探究中，數學方法的應用也十分廣泛。例如在“探究自然選擇對于生物的種群基因頻率的影響”的活動研究當中，就需要利用數學方法進行頻率計算與分析。

三、 結束語

在當前的新課標高中生物教學中，科學方法體系的內容十分豐富，并在保證學生知識學習的同時根據課程教學內容以及學生的學習認知規律進行科學的規劃與設計。在新課標的高中生物教材中，科學方法已經逐漸滲透到了基礎理論知識教學、實驗探究教學以及相關案例分析教學當中，實現了學生生物課程教學水平的全面提高。所以，高中生物教師應當對教材內的科學方法進行深入研究與分析，加強科學方法在實際教學中的推廣與融入，實現教學質量的提高。

參考文獻：

[1]許魁.兩版本高中生物教材科學方法教育的比較研究[D].廣州：廣州大學，2009.