學科教學中提高學生生物科學素養的途徑

摘 要：提高科學素養是新課程改革的核心任務，生物科學是提高科學素養的良好素材。本文從生物科學發展史、理論聯系實際、關注科技發展動向三個方面闡述了提高中學生生物科學素養的途徑。

關鍵詞：學科教學； 生物科學素養

科學素養是指經了解并能夠進行個人決策、參與公民事務和文化事務、從事經濟生產所需要的科學概念和科學過程。科學素養也是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。我國《生物課程標準》提出：“生物科學素養”是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念及科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。本世紀是生物科學的世紀，培養和提高學生的生物科學素養是生物教育工作者的責任和義務，在新一輪生物課程改革的形勢下，高中階段將提高生物科學素養的課程理念放在所有理念之首，進一步強化了高中生物新課程的核心任務—— 提高每個高中學生的生物科學素養。探索培養學生生物科學素養的方法和途徑是生物教師面臨的新課題。

一、提高生物科學素養，重視生物科學發展史教學

生物史教育可展示生物知識的“來龍去脈”，加深學生對生物知識的理解。生物史教育可顯示生物學家的科學思維，有利于學生掌握科學方法。生物史是培養學生科學態度和正確價值觀的良好素材。在生物教學中，通過生物史展示生物學家的探究行為，學生在觀察中培養一定的科學能力，在了解生物學家的科學精神和愛國熱情中形成有關的情感、態度與價值觀，培養學生的科學素養。

（一）適時穿插，充分發揮生物史的課堂教學功能

生物史教育對于培養學生的科學素養具有重要的范例作用，但如果引入不恰當將會影響其應有的教學效果。因此，教師在課堂引入生物史時要適時穿插，充分發揮生物中的課堂教學功能。生物史引入課堂的主要方式有：

    1．作為課前導入的背景材料。例如，在學習伴性遺傳時，可以先介紹英國科學家道爾頓發現色盲癥的故事，這樣就為新知識的引入作了背景材料的鋪墊。

    2．作為課堂內容的補充資料。例如，在講完細胞膜的結構后，補充介紹由尼科爾森和辛格于1972年提出的 “流動鑲嵌”模型，并對模型的優缺點進行簡單的分析評價，這樣既可以促進學生對生物知識的理解，又可以進一步提高學生的認識水平。

    3．作為擴展性的閱讀資料。生物教材中很多生物史的內容均屬擴展性的閱讀材料，教師要充分發揮它們的擴展性作用，拓展學生的知識面，加深學生對所學知識的理解和鞏固。

    4．作為章末總結的系統資料。教師若在某章小結的時候花上幾分鐘給學生介紹該章的學科簡史，這既不加重學生的負擔，也對完善學生的生物知識結構十分有益。

    此外,科學史上,科學家不斷發現和研究的問題也可以作為引人的材料,科學名言、警句,科學家訪談,研究方法、模型,突破研究瓶頸所用的其他學科的技術、思維、理論都可作為引入的素材。

（二）模擬生物學家的探究情境，加深學生對科學本質的理解

   在利用生物史培養學生科學素養的過程中，如果只讓學生瀏覽了解生物學家科學研究的大致過程，學生難以真正理解科學的本質。模擬生物學家的探究情境，再現生物學家的實驗設計和操作，讓學生親身體驗和感受科學探究過程，有助于學生了解實驗設計的基本思路、掌握科學研究的一般方法、養成正確的科學態度，使學生在“學科學、做科學”的實踐中逐步形成科學探究的能力，從而達到科學素養教育的目的。

    這種知識的學習過程,符合科學發展的本來面目,也與學生的心智發展規律相吻合。中學生的神經活動的興奮過程強,抑制過程弱,他們富有熱情,情感體驗易受外因影響,尤其是在一定的情境之中情緒易受感染。教師若將發展史內容中蘊含的積極情感通過聲情并茂的講授,又將音樂圖畫的情感渲染納入創設的情境之中,更能讓學生愉快地接受。

生物科學發展史本身具有很強的故事性。教師在課堂上很容易過多的時間花在講述科學家的故事上,沉浸于故事情境中,影響教學目標的全面達成。

總之,教師不但要鼓勵學生了解生物科學發展史基本知識,更重要的是利用科學家、科學史組織探究教學,還科學本來面貌,努力使之成為一種教學模式以完成“三維”教學目標。

二、提高生物科學素養，重視理論與實際相聯系

    理論聯系實際是高中生物教育的傳統精髓，這里的“實際”主要是指教材涉及的各項實驗以及人們的社會生活實踐。通過將理論知識與實驗和生活相結合，從而深化學生對理論知識的理解，認識生物學知識與技術進步和社會發展的關系，強化應用意識和實踐能力。

（一）增加探究性實驗內容

實驗教學不僅是鍛煉學生實踐能力的重要途徑，更是激發學生探索興趣，培養學生生物科學素養的大好時機。實驗在生物教學中的根本目的就是通過實驗現象來探索構成生物的化合物的化學本質和生命現象的本質，讓學生通過對實驗現象的觀察，結合所學的基礎知識科學的解釋這些現象發生的原因，提高分析歸納能力。

設計實驗方案時，要考慮到實驗課題是“探究”還是“驗證”。根據實驗類型，要考慮實驗材料的選擇，實驗過程的控制，實驗現象的觀察等。按照實驗方案進行探究，記錄觀察到的現象，最后分析實驗現象，與實驗假設是否相符，從而得出結論。

    為了提高學生的動手能力，教學中應盡可能將驗證性實驗轉為探究性實驗，改變傳統定性實驗一統天下的格局，適當增加定量實驗的比重。在實驗過程中，學生仔細觀察，實事求是記錄，整理分析實驗數據，準確表述實驗結果，最終得出實驗結論。教師應允許學生發表不同見解，幫助學生分析產生不同現象的原因，在不具備現實實驗條件的情況下，可以讓學生進行實驗設計的理論訓練，嘗試提出探究性問題，設計假設實驗的操作過程，進行實驗現象的預測、分析并最終得出結論。通過親自動手操作和實驗模擬，來培養學生的實驗能力和科學的思維方法。

（二）開展針對性較強的課外實踐活動

1．充分利用本地資源

    要把學校內部的和周邊的自然環境作為生物學的實踐場所，把身邊的各種生命系統作為生物學的實踐對象，組織學生走向廣闊的自然。

2．制作生物模型

    教師要鼓勵學生查閱資料，利用日常生活中司空見慣的材料制作生物模型，這不僅能夠鞏固課堂所學的知識，提高學生動手查閱資料的能力，還能培養學生團隊合作的精神。

3．開展社會調查

    教師要引導學生在日常生活和實踐中應用生物學知識。社會調查對激發學生的學習興趣和形成對生物知識用途的正確認識具有重要作用。如通過對幾種人類遺傳病的調查，使學生了解這幾種遺傳病的發病情況，學會調查和統計人類遺傳病的基本方法。同時通過實際調查接觸社會，能夠提高從社會中直接獲取資料或數據的能力。

三、提高生物科學素養，重視學以致用，關注學科發展動向及成果。

    生物學科的內容與生產生活實際有密切的聯系，學生必須能利用所學的知識解釋生活中的生物常識，解決生產中的實際問題。如糖尿病、鐮刀型細胞貧血病、脂肪肝等病理問題，提高大棚作物產量、雜交育種、合理施肥、生態農業等問題。同時，生物學作為21世紀發展最為迅猛的學科，基因工程、細胞工程、生物膜應用等都是學科發展的前沿課題，并正在為人類社會帶來巨大的社會效益和經濟效益，要深入理解這些知識的教材內涵并能合理運用。有條件的學校可以組織學生訂閱有關生物學的雜志、報刊并瀏覽相關網站，收集、整理與生物學內容密切相關的最新生物研究成果，并對研究成果展開評價。例如2008年啟動的人獸混合胚胎的研究，這一研究與現行高中生物第一冊“細胞的分化、癌變、衰老”密切相關。在教授這一部分內容時，可以穿插人獸混合胚胎的相關報道，并組織學生開展評價，可以討論與生命倫理學相關的話題以及科學發展與人類社會發展的關系問題等，有助于樹立正確的科學發展觀。