打造多元生物課堂提升學生科學素養

張建琴

摘 要：進行科學史的教育，把握科學的本質；開展科學探究，體驗科學過程，形成一定的科學態度；創設教學情境，激發學習知識興趣；注重情感、態度和價值觀的教育，提升人文素養；落實科學、技術和社會相互關系的教育，重視科學的價值取向。通過多元化的教學方式，提高學生的科學素養，特別是一個普通公民終身發展所需的生物科學素養，實現課程目標。

關鍵詞：科學史；科學探究；教學情境；科學素養

公民素質關乎綜合國力，黨的十九大明確了發展素質教育的方向。落實素質教育，培養學生核心素養成為新課標課堂教學的基本理念和首要任務，這就要求每個學科的課任教師必須從不同的角度，緊緊圍繞提高學生核心素養開展教學，通過多元化的教學方式，開展多樣化的學生活動，引導學生主動學習、科學探究，培養學生的科學認知能力、創新思維能力、實踐動手能力。學生核心素養的培養和發展需要有效的教學實踐，筆者結合這兩年的生物教學實踐和課題研究，談談如何提高初中學生的生物科學素養。

1 進行科學史的教育，樹立生物科學理念，領悟科學精神

提高初中學生的生物科學素養，除了讓他們了解基本的生物科學知識外，還要讓他們明白生物科學的形成過程和研究方法以及對社會和個人產生的巨大影響，追根溯源，進而樹立牢固的科學精神。進行生物科學史教育，可以系統展示人類適應自然、探索自然、追求發展的艱苦歷程，讓學生從活生生的歷史和科學案例中，獲得有益的啟示，激發他們探索世界、追求科學的渴望和激情。

1.1 了解科學史，認識科學的人性內涵，培養批判精神

如物種進化的機制：法國生物學家拉馬克的“用進廢退”學說最早系統提出物種進化思想。達爾文在5年的環球科考中，采集大量的動植物和生物化石標本，記錄每日的考察見聞。科考結束后持續思考生物進化的問題，以詳盡的事實描述各種生物適應環境的變化歷程，發表生物巨著《物種起源》，闡述了以自然選擇學說為核心的生物進化論理論，為爭論一個世紀的生物進化思想劃上了圓滿的句號[ 1 ]。

1.2 學習科學史，掌握科學研究的方法，樹立科學理念

現代遺傳學的奠基人孟德爾從事了9年的豌豆雜交試驗，每年實驗的植株數為2萬8千到3萬株。從34種豌豆中選出22種性狀穩定的品種，從中又選出7對性狀有明顯差別的豌豆品種進行大量雜交實驗，通過對每一代豌豆植物株的數目和性狀進行詳細的觀察、計數和分析，用統計學方法尋找并解釋遺傳的規律，這些理論統稱孟德爾的遺傳學說 [ 1 ]。

科學史，就是人類不斷探究未知世界的歷程。期間每一個科學知識和科學成果的獲得，都是探索者通過堅持不懈的努力，通過不斷否定、推陳出新，得出正確的研究方法，從紛繁復雜的大千世界抽絲剝繭得來，期間凝集著嚴謹、求實、堅韌、無畏的科學精神。在生物課程的教學過程中，將生物科學理論融入生物科學發展史，把生物科學知識與其形成過程有機結合起來，學生在領會生物知識的同時，更領悟到知識背后的科學精神。

2 開展生物探究實驗，培養生物科學素養

生物科學是人類通過不斷的、大量的觀察和實驗獲得的科學數據和科學理論。科學觀察、科學實驗既是生物科學研究的基本方法，也是生物課程教學重要的手段，是培養學生生物科學素養的有效教學方式，同時也能培養學生的主動學習能力、觀察能力、動手能力和總結能力[ 2 ]。

2.1 通過觀察與實驗，獲得事實和數據，印證科學假說

關于“吸煙有害健康”的實踐活動，分析煙草對動物血液循環系統的危害。分別用20mL、30mL、40mL、50mL蒸餾水各浸泡半支香煙的煙絲1天，15秒內心跳30～36次的成年水蚤，記錄觀察的實驗數據，計算并取平均值，如表1所示。

從表中所列數據分析可以得到結論：煙草的浸出液能刺激成年水蚤心跳加速，且隨著浸出液濃度的提高，心跳加速現象加劇[ 3 ]。

2.2 分析實驗數據，進行理性判斷

為探究“燃燒煙草釋放的煙霧對空氣質量的影響”，進行實驗：①在甲、乙兩個相同的房間，甲房間釋放煙草的煙霧，乙房間不做處理。②每隔10min對甲、乙房間內空氣污染物中的PM2.5濃度進行多點隨機檢測。③檢測數據如圖1示：表明甲房間的PM2.5濃度隨著時間推移逐漸升高（由2015年福州市初中畢業統一考試生物試卷第33題改編）。分析和判斷數據，得出結論：煙草釋放的煙霧使我們處于PM2.5超標的環境中。

通過上述兩組實驗得出的結論，可以引導學生養成良好的生活習慣：為了您和他人的健康，請勿吸煙。

3 創設教學情境，激發學習興趣，培養科學精神

落實教學目標，設計教學情境，根據教學內容巧妙地轉化為問題情境。教師設計的問題情境要具備時代性、趣味性和新異性，問題的表述要新穎、奇特和生動。

3.1 營造具有時代性的教學情境，激發學習興趣

例如第六單元“動物的運動和行為”：由播放青少年感興趣的美國NBA球賽引入，從同學們感興趣的體育明星入手，設計問題：“人和脊椎動物的運動系統由哪幾個部分組成？ ”“軀體運動是如何發生的？”進入單元教學。結合不同階段的知識，設問：“世界飛人博爾特的經典射箭的動作是如何形成的？”“哪位同學愿意上臺展示屈肘和伸肘這個射箭動作？”營造了濃厚的學習氛圍，激發躍躍欲試的學習體驗。

3.2 創設具有趣味性的學習情境，激發探究意識

如“營養物質的吸收”一課：觀看日本相撲運動員精彩的比賽畫面，設計問題：“為什么相撲運動員的體型如此之大呢？ ”“為什么有的人吃得再多仍然很瘦？”“為什么有的人吃得很少也發胖？”作出理性解釋：體態的胖瘦與人體的消化吸收有密切的關系，過渡到單元教學。

一個好的教學情境，能夠激起一定的情感反應，產生強烈的問題意識和探究動機。激發學生的學習欲望，積極主動地學習，領悟科學精神。

4 注重情感、態度和價值觀的教育，提升科學的人文素養

情感、人生態度和價值觀是學生心理健康發展的關鍵所在，在教學過程中，教師應充分挖掘課程背后與學生情感、人生態度和價值觀培養有關的內涵，注重情感教育，促進學生良好行為習慣的養成，提升科學的人文素養[ 2 ]。

如第三單元“生物與環境”：學生不僅要獲得生物與環境密切關系、生態系統等相關知識，同時也應評價學生在學習生活中表現出來的關愛自然、保護環境的行為和情感，明白“綠水青山就是金山銀山”“人類與自然和諧發展”的道理。

如第五單元“生物圈中的人”：從人與生物圈的高度，認同人體結構和功能相適應的觀點，了解人和周邊環境相輔相成的關系，引導學生關注老人，珍愛生命。

如第十單元“健康地生活”：幫助學生了解健康的含義，傳染病和免疫，基本的醫藥常識，了解青春期生理、心理的變化，有利于健康成長，引導養成積極健康的心理思想和良好的生活習慣。

從“我國的植物資源”“我國的綠色生態工程”“我國的動物資源及保護”“關注農村環境“”關注城市環境”等課堂教學中，讓學生充分了解我國的生物資源和生態環境現狀，培養愛國愛鄉的高尚情操，增強實現中華民族偉大復興、實現中國夢的使命感與責任感；通過設計校園綠化方案和參與植樹綠化等實踐活動，既培養了審美情趣，也增強集體榮譽感和愛校的情感。

5 進行科學技術和社會發展相互關系的教育，培養科學責任感

當今社會，生產力迅速發展，經濟日益繁榮、人們生活幸福，但同時又帶來了一系列與生物科學有關的社會問題，如氣候、環境、生態、人口、能源、資源等方面的問題不斷出現。教師在組織生物教學活動時，要利用國家與地區、社區與個人、社會生活生產和發展相關的生物學問題，鼓勵和引導學生利用所學習的知識思考如何解決，采取何種行動[ 2 ]。

（1）引導學生關注和認識與生物科學技術有關的社會問題，培養學生對自然和社會的責任感，拓展生物科學素養。

（2） 探討生物科學技術在解決氣候、生態、環境等問題中的應用，激發學生求知欲望，培養思考能力，開發智慧潛能。

（3）引導學生分析經濟發展和環境保護的關系，人類和自然如何和諧共處，樹立正確科學價值取向[ 2 ]。

在新一輪課程改革中，學生生物科學素養的養成將成為生物學課程的首要目標，通過生物學的核心概念教學和實踐，養成生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任等生物學核心思想，學生在生物課程中獲得的學習成果必將終身受益。

參考文獻：

[1] 盧曉江， 歐建志.自然科學史十二講[M].北京： 中國輕工業出版社，2012：123-125，127-128

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012：8-9，34.

[3] 課程教材研究，所生物課程教材研究開發中心，義務教育課程標準實驗.教科書八年級生物下冊[M].北京：人民教育出版社，2013：95-96.