立足高中生物實驗教學改革，培養學生的科學素養

王玉彬

摘要：隨著知識經濟的到來，科技的不斷發展，教育也在不斷進行深化改革。高中生物作為高中最重要的學科之一，對于培養學生科學素養有不可忽視的重要意義，故此，本文中將立足高中生物實驗教學改革的現狀和策略，探討如何培養學生的科學素養。

關鍵詞：高中生物;教學改革;科學素養

中圖分類號：G633.91 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1992-7711（2019）02-0066

二十一世紀是科技的競爭，是人才的競爭，國民綜合素質關系著國家綜合實力的提升。培養國民科學素養可以促進我國科技的迅速發展，而高中作為我國人才培養的重要階段，立足于高中生物實驗教學改革，有利于培養學生科學素養。

一、科學素養概述

1. 科學素養的定義

科學素養一詞來自于英文“Science Literacy”，是指理解科學的核心概念和理論，熟知自然界，并能夠認識到自然界的多樣性和統一性，能在日常的生活中按照個人和社會要求，運用科學知識和科學思維去解決實際問題。科學素養包括五大要素：知識、方法、能力、意識和品質，可以說這五大要素彼此之間構成了一個互相影響，互相聯系的有機整體。

2. 科學素養的內容

科學素養在內容上可以分為八類，分別是方法論、專業、通用、技術、業余工作者、新聞工作者、科學政策、公共科學政策八大素養?？梢哉f每一種科學素養都能和其相關工作進行聯系。

3. 高中生物新課改要求下學生應具備的科學素養

高中生物是培養高中生科學素養的重要途徑，早在2003年《普通高中生物標準》中就已經明確提出，高中生物的教育目的是培養學生生物知識，對科學的研究方法、研究態度和內在的科學精神。在最近的《普通高中2017級新課改生物學科教學指導意見》中再次提出，高中生物要將培養學生的科學素養作為重要的教學目標，旨在培養學生的社會主義核心價值觀和科學素養，使其具備探究學習能力、自主學習能力、觀察能力、實驗研究能力和實踐活動能力，高中生的科學素養是在日常生物學習中逐漸培養起來的，故此生物教師應將科學素養的培養貫穿于課堂教學、高中生物實驗教學當中和日常的考試評價中。

二、傳統高中生物實驗教學中培養學生科學素養所存在的問題

1. 高中生物實驗課程教學少，理論課程多

在日常的高中生物教學中，由于高中生的學習壓力較大且課程緊張，課堂學時有限，高中生物教師為了節約教學時間，將高中生物實驗課程直接用理論進行講解，讓學生直接記住實驗過程和實驗結果。這種將生物實驗理論化教學的模式，大大削弱了學生對于生物實驗課程教學的興趣。高中生科學素養的養成大部分依賴于高中生物實驗課程教學，生物實驗課程較少也就直接減少了培養學生科學素養的機會。

2. 高中生物實驗教學模式不科學，無法正確培養學生的科學素養

近些年來隨著我國高中生物實驗教學的不斷改革，已經取得了長足的發展，但仍受傳統教學模式的影響。高中生物實驗教學中仍存在著教學模式落后的現象，教師帶領學生做生物實驗，而不是引導學生進行自主探究實驗，這種教學方式雖然可以減少學生在實驗中犯錯的機會，但同時也會錯失培養學生自主探究的能力。

3. 高中生物教師缺乏對生物實驗教學的具體研究

在日常的高中生物教學中，由于生物實驗耗時耗力，教師并不愿意花費大量的精力深入研究生物實驗教學。教師往往缺乏組織生物實驗教學的實際能力，從而導致學生不能在生物實驗教學中深刻地理解相關知識點。高中生物教師不能有效把控生物實驗教學，也就無法有效鍛煉和培養學生的創新能力。

三、高中生物實驗原則

1. 內容合理性原則

高中生物實驗教學要注重該知識點能否在學校現有條件下進行實驗，同時有些知識點難度過于高深，學生在實驗中無法得到很好的體驗，反而加深了學生學習的負擔，教師在安排生物實驗教學時，要注重實驗內容的合理性。

2. 科學性原則

科學性原則是高中生物實驗的中重要原則，教師要明確實驗的目的和相關實驗原理的正確性，設計合理的實驗思路和實驗步驟。如果實驗的設計沒有符合科學性原則，反而會誤導學生對相關知識點的學習。

3. 簡易性、可行性原則

高中生物教師在進行實驗教學時要注重實驗的簡易型和可行性，高中生物課程通常在45分鐘左右，過于復雜的實驗不利于教學內容的開展，同時教師要注重各個實驗環節的簡易性、可行性。

4. 安全性原則

高中生物實驗教學需要學生接觸一些鋒利的實驗器材和腐蝕性藥品，這就需要教師在設計實驗時要充分考慮到學生的安全性，如果在實驗教學中出現安全事故，會對學生的人身造成傷害，影響日后生物實驗教學的開展。

5. 開放性原則

高中生物教師在進行生物實驗教學時要注重實驗材料和實驗步驟的可變性，在實驗過程中教師可以通過簡單的改變實驗步驟或實驗材料拓展新的生物知識，從而激發學生的創造性思維。

四、立足高中生物實驗教學改革，培養學生的科學素養具體策略

1. 嚴格按照“新課標”要求，合理安排生物實驗課程

教師在日常的高中生物教學中要嚴格按照“新課標”要求，完成大綱規定的生物實驗課時。教師將生物實驗進行理論化教學，表面上看似節省了教學時間，實際上卻削弱了學生學習生物的興趣，降低了學生的學習效率。生物實驗教學使緊張的生物教學松弛有度，提高了學生的學習興趣，讓學生在實驗自主探究中加深了對相關知識點的學習，培養了學生自主探究和自主學習能力。

2. 重視教材經典實驗案例，設立科學素養教學目標

高中生物課程中選用的經典案例，大多是經過前人多次驗證考量適合高中生學習的經典實驗案例，教師應該加以重視，對其進行具體研究，從而培養學生科學求實的精神。

教師在教授學生學習“DNA是主要的遺傳物質”這一知識點時，可以設計相關的生物實驗課程，明確該課程培養學生科學素養的具體側重點。

（1）生物實驗課程教學思路

讓學生在探究實驗的過程當中深化理解知識點，掌握同位素標記法的使用和生物遺傳物質的分類，同時能夠用科學的方法進行實驗探究。整節生物實驗課程的重點是肺炎雙球菌化實驗和噬菌體侵染細菌實驗。

（2）生物實驗課程教學目標

①教學知識目標

讓學生了解同位素標記法和肺炎雙球菌轉化實驗是探索研究噬菌體侵染細菌的主要科學方法。學生在教師的指導下分析證明“DNA是主要的遺傳物質”理論。

②教學能力目標

讓學生根據實驗設計思路，提高自身的邏輯思考能力，并通過同位素標記法來歸納DNA是遺傳物質，鍛煉學生的歸納能力。

③教學情感目標

讓學生體會科學家在日常的工作試驗中嚴謹的工作作風和科學求實的態度，從而培養學生自主探究能力、合作學習能力、科學求實能力等多個方面的科學素養。

（3）教學流程

①課程導入

教師以父母子女樣貌相似，讓學生思考其中的原因，培養學生對日常生活的觀察能力。引導學生復習細胞學知識、生物的形狀是由遺傳因子控制、基因位于染色體上、染色體的主要成分等相關知識，從而讓學生以舊知識帶動學習新思維，思考遺傳物質具體是染色體的哪種成分。

②引導學生探索DNA是遺傳物質

教師在生物實驗課程中要引導學生重現格里菲斯的實驗過程，讓學生仔細分析肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程的基礎上，再進一步探究噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。在實驗的過程中進一步培養學生的語言組織能力、實驗觀察分析能力、科學歸納能力和小組合作能力。

③知識點總結和鞏固

教師通過生物實驗課程教學讓學生歸納總結現階段所學遺傳物質分類，并再次強調“DNA是主要的遺傳物質”，讓學生對現階段所學的遺傳物質進行分類，培養了高中生的自主學習能力。

在高中生物實驗教學中，教師要合理地設計實驗教學各個環節，充分發揮學生的自主能動性，讓學生在高中生物實驗中自主探究學習，從而培養學生自我探究學習能力、合作學習能力、科學求實能力等科學素養。

3. 教師提高生物實驗教學水平，依照生物實驗原則進行教學

隨著社會的不斷發展，知識更新換代越來越快，一次“充電”，終身“放電”的教學方式已經不再適應時代潮流。為了能夠更好地進行高中生物實驗教學，應該提倡教師終身學習，依照生物實驗原則不斷改進生物實驗教學。教師只有不斷地進行自我學習、自我進步，才能夠立足高中生物實驗教學改革，培養學生的科學素養。

五、結語

隨著我國高中生物教學新一輪課程改革的開始，高中生物教學理念、教學方式和教學內容發生了劇烈的變革。培養學生的科學素養作為高中生物教學新課標的重要教學內容，需要高中生物教師不斷地進行自我學習，立足于高中生物實驗教學，培養學生自我學習、自我探究、科學求實的科學素養。

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（作者單位：廣東省華附南海實驗高中 ?528000）