生物科学探究的一般过程范文

导语：如何才能写好一篇生物科学探究的一般过程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.科学探究方法。生物科学探究的一般方法和过程包括：提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、得出结论、讨论和交流。教师在教学过程中，不仅要教授知识，更应该注意培养学生发现问题的能力，或者说是获得知识的能力。学生发现问题后能够首先对问题进行思考，尝试解决问题。当已有知识无法解决问题时，教师要引导其独立思考，提出自己的猜测和假设，再设计实验来验证自己的假设，这个过程就是在进行科学探究。在这个发现问题、解决问题的过程中，学生不仅获得了新的知识，还培养了获得知识的能力。最后，教师再引导学生对整个过程进行总结和反思，以巩固和促进。在高中学习阶段，科学探究过程中设计的实验方法和技能学生不需要全部掌握，但最重要的是要具有科学的思维，对科学探究过程有整体上的把握和理解。

2.STS观念。科学、技术与社会（science,tech-nologyandsociety,STS）的相互作用，是生物科学乃至科学的一个重要维度，对学生生物科学素养的培养有重要影响。科学进步推动技术的创新，技术的创新又反作用于科学的进步，两者相互促进。这在高中生物教学中也有很直接的体现。例如，光学显微镜的发明使得人们对生物体结构的认识进入细胞水平，而电子显微镜的发明又使得人们对细胞的认识深入到了亚显微结构。同时，科学、技术的发展也推动着社会的进步，社会的进步也反作用于科学、技术的发展，二者相辅相成。如对生物体结构和功能的认识的不断深入，让人们对各种疾病有了更多认识和治疗方法。同时，为了寻找这些解决方法，又不断促进了生物科学的发展。在生物课堂上，教师应该多注意渗透STS方面的内容。

二、生物科学素养培养的目标

《普通高中生物课程标准（实验）》中对生物课程目标作出了规定，包括知识目标、能力目标、情感态度与价值观目标。这三维目标，同时也是生物科学素养培养的目标。

三、生物科学素养培养的方法

1.探究式教学。学生的探究式学习是指学生对于问题自主地去研究，通过科学探究的过程获得科学上的知识，同时在这个过程中获得探究能力，从而形成科学概念，培养科学态度。教师的探究式教学则是使学生通过自己的努力来解决问题或回答问题，保持学生的好奇心，让学生参与需要高水平认知和技能的活动，形成积极对待科学的态度，为学生提供具体的经验。生物是一门实验的科学，或者说是探究的科学。科学探究活动能够使学生主动地获取生物科学知识，体验科学过程与运用一定的科学方法，能更好地理解科学的本质，有助于形成一定的科学探究能力以及科学态度。前述的科学探究一般过程是针对于实验探究而言的，但在课堂教学中也同样适用。课前教师提出问题，学生针对问题进行思考、讨论，提出自己或者小组的推测。然后在课堂上，由教师带领学生一起，通过实例或者示范实验来验证之前的推测，从而得出结论、解决问题，也即探究式的教学和学习。

2.增加科学发展史。生物科学的发展史就是自然科学的探究史。传统的生物教学过程中，注重结论的介绍和记忆，而忽视了得出结论的过程。这让学生失去了对科学历程、科学精神、科学家的意志品格等多方面的了解，把多元化的生物科学变成了单一的生物知识点。在高中生物教材中，有很多内容提到了相关科学发展史。如光合作用的发现过程、矿质元素的发现故事等。教师带领学生了解生物科学的历史，有助于培养学生对于生物科学的兴趣，激励学生沿着科学家的探索道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。这对于培养学生的生物科学素养具有重要的意义。

3.渗透STS教育。一方面，在生物教学过程中，教师应注意把生物科学知识融入当今社会生活的发展中，以开阔学生视野，培养学生的社会责任感。如选择一些与生物学相关的社会热点问题及人类所面临的共同难题，如埃博拉病毒、雾霾、温室效应、人口、生态等。这些内容反映了生物科学与社会的紧密联系，使学生了解到生物科学对人类社会的生产方式、生活方式产生了广泛而深刻的影响。另一方面，学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实生活中的具体问题，可以获得科学与技术的知识，形成正确的态度和社会责任感，在日常生活中知道如何把所学的知识、方法与具体实践相结合；参与社会活动时，能够依照自己的价值观对某些问题做出合理的价值判断，并能够采取适当的个人行为。现阶段学生接受教育的主要途径依旧是课堂教学，课堂教学时间有限，教师在教学过程中应注意权衡比重、把握进度，但也不能过分强调科学方法教育主题而淡化或舍弃必要的知识体系。

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一、积极培养学生对生物学学习的兴趣

兴趣是学生力求接触和认识某种事物的意识倾向，它对学生的学习活动起着推动的作用，在教学中首先必须重视学生兴趣的培养。

1.重视设问，引导思维，调动兴趣。实践表明，学生运用自己的智慧克服困难越多，兴趣也就越高。在教学中，教师应重视设问，如“血糖的调节”一课，我从学生熟悉的生活实际问题中引出，调动他们的兴趣。提出的相关问题是：（1）学校召开运动会的时候，同学们为什么常常给运动员买葡萄糖？（2）为什么糖尿病患者不宜吃甜食？这些问题既涉及学习知识又引发了学生积极主动的思考，激发他们的学习兴趣。

2.方式多样，角度不同，发展兴趣。生物学是直观性很强的一门学科。除了经常使用传统的直观教学媒体外，各种各样的网络教学实践也被越来越多的老师所青睐。如《基因工程》这一节，在进行教学设计的过程中，我将生物学原理、科学方法与技术的发展历程相结合，使学生树立发现问题、解决问题的正确科学思维方法，去激发学生积极思考，善于动脑，激发学生探索生命奥秘的兴趣。同时充分利用计算机网络信息技术，进行网络环境下的信息化教学，指导学生浏览相应的信息资料，并提出相应的问题。通过学生的浏览和分析以及交流，获得了大量的生物学科信息，开拓了学生的知识面，提高了对生物学科的兴趣。

3.点拨前沿知识，突出社会责任，不断提高兴趣。

兴趣产生于认识和需要。科技前沿知识由于具有“新”和“奇”的特点，可以更好地提高学生的知识兴趣，如“克隆技术”、“人类基因组计划”，学生听得津津有味，生发出许多有趣的提问。如果我们把社会责任适时地加进去，就能更好地提高他们的兴趣。

二、加强科学态度和科学品质的培养

培养学生的科学态度是生物教学中进行科学素质教育的重要内容。在教学中培养学生的科学态度采取以下几种方式：

1.培养实事求是的科学态度。实事求是对于学生来说是一种非常重要的品质，应当把对学生实事求是品质的培养渗透在生物教学中。

2.激发学生的创新意识。鼓励学生收集了大量的生物科技资料并汇报交流。如艾滋病病因及预防治疗的方法和进展；克隆羊――多利的培育过程；癌症、心脏病等方面的研究和进展等。这样，不仅激发了学生的探究兴趣，而且也激发了他们的科技创新兴趣。

3.培养学生团结合作的精神。合作意识也是科学态度的重要组成部分。如调查媒体对生物科学技术发展的报道，目的就是要培养学生初步学会收集和处理生物科学技术信息的方法和能力，加强团结合作的精神。

三、让学生掌握生物科学探究的一般方法和技能

近几十年来，许多科学教育家认为科学探究是学生学习科学的有效方式之一，生物学科的探究能力主要体现在观察、实验、分析、综合能力。其中，观察、实验不但是研究生物学的基本方法，也是培养学生多种能力的重要途径。

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在生物教学中重视基础知识传授，是培养学生生物科学素养的关键。在课堂上适当介绍生物科学研究的新成就，以及这些新成就可能对我们的学习、生活和工作带来的影响，可以有效地给学生以启迪。例如在学习转基因技术时，针对转基因技术的利弊问题，可以让学生通过网络查找相关资料，再结合相关生活经验组织学生进行辩论，各小组同学分工合作，踊跃发言，教学效果良好。此外，我还经常组织学生开展一些活动，如在教室内放置一些绿色植物,给校园内的植物挂上标牌，以便大家了解认识植物。

二、结合重要概念和理论发现的教学

培养学生科学研究的方法概念是对事物的抽象和概括,生物科学在其发展历程中有许多重大发现，生物科学方法是揭开生物世界奥秘的各种有效途径、手段。生物教学中可以通过介绍科学家的科学研究方法来培养学生科学的思维方法，帮助学生消除错误概念，建立科学概念，从而提高学生的生物科学素养。例如在遗传规律的教学中，可以让学生查找相关资料，知道孟德尔研究遗传规律的方法和过程。孟德尔利用业余时间进行植物（主要是豌豆）的杂交试验，经过多年的不懈努力，揭示出遗传学的两个基本规律———分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出，为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础，这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔在研究中运用的是“假说———演绎法”，即提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察，直到找出事物内在的必然联系，这是生物科学研究的基本过程。这是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法，也是培养学生科学方法，提高学生科学探究能力的重要方法。通过熟悉孟德尔的发现之旅，学生不仅掌握了相关重要概念，还训练了观察能力，思维能力和分析能力，同时也培养了科学的研究方法，从而提高了学生的生物科学素养。

三、开展探究活动，培养学生的科学探究能力

生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成，必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习，而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端，十分重视全面提高学生的科学素养，安排有多个探究活动，尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同，如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上；有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时，引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障，这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前，教师可引导学生讨论：①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系？②如何设计实验组与对照组？③如何控制变量？④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理？在充分思考的基础上根据探究计划开展探究，由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等，结合自己的生活经验，了解皮肤破损引起的伤口感染情况等，从而证实类比得到的结论是正确的，感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中，学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考，使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。

四、认真组织开展生物学实验，指导学生掌握科学方法

生物科学是一门以实验为基础的科学，科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上，生物科学的核心概念、原理，均来自于科学家的科学实践。因此，实验是学好生物学的基础，也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时，请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构，教学过程中，教师可先示范一次，然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流，自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实，不要按照挂图或教材中的插图去描绘，以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验，在“做中学”的过程中，对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样，在学习活动中，学生能主动获取知识，体现了自主、合作、探究性的学习过程，把实验贯穿于教学的全过程，做到师生互动而又以学生动手实践为主，并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的，通过实验过程中的活动和探索，一方面使学生更好地理解掌握科学知识，锻炼动手操作能力，培养观察能力和思维能力，另一方面，对实验成败的比较分析，使学生认识到进行科学的探索和研究需要实事求是的科学态度。这样就把传授知识，训练基本技能和培养生物科学素养统一起来，提高了教学实效性。

五、总结

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新《课程标准》确定的课程理念是：提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系。其中的“倡导探究性学习”是旧课程当中最缺少的。科学探究作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法，在科学教育中具有重要的意义。教学不仅要使学生获取一定的知识，还要使学生习得获取知识的方法，提高解决问题的能力。在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。只有这样，我们的教学目标才能落到实处。所以，在生物教学中贯彻探究性学习的重要性是显而易见的。

首先，现代生物教学旨在提高学生的生物科学素养。显然，生物科学素养不可能单纯地依靠知识的传承、讲授、灌输来形成，必须改变教学的策略和方法，改变学生的学习方式，这就要变学生被动的听讲为动手、动脑的主动参与活动。而科学探究活动有利于知识的建构，有利于技能和能力的培养，有利于科学态度、情感与价值观的形成，特别是在探究活动中能激发学生的创新意识和培养实践能力，使提高全体学生的生物科学素养的目标落到实处，并为不同潜质的学生提供了选择和发展的空间及机遇，在教学过程中培养了学生的独立性、自主性，引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理、判断和反思等探究活动中，既能理解、掌握和应用知识，又发展了收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力。倡导探究性学习，还将使学生的学习过程更富有个性化，对情感的体验、科学态度的养成、正确价值观的树立，也会有很大的帮助。课程标准中把科学探究列为我们生物教学理念中重要的一个方面来倡导，就是要求我们在整个教学过程中予以贯彻。面对全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习，三者是一个有机的整体，不可分割，不可偏废。它既是课程和教材改革的理念，也是指导教学实施的基本理念。我们可以用它来规范自己的教学行为，用它来启迪自己的教学设计思路。

其次，探究性学习是一种在好奇心驱使下，以问题为导向、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。这是根据青少年身心特点提出的学习方法，是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括：提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。作为教师，在引导学生进行科学探究的时候要注意把握几个方面：第一，要结合课标，探究后要求学生阐明问题、方法、对照组、变量的选择与控制、实验的误差，要求他们对指导科学探究的概念和理论框架进行思考和说明。高中学生的探究活动最终应该构造出一种解释方案或一个模型，同时要求他们的解释更加精致。根据学校、学生和教师的实际情况，制定适当的探究目标和计划，制定计划时要注意一定的梯度和难度。第二，确定适当的教学方法。适合探究的内容才采用探究式方法教学。如：陈述性知识只能采用部分探究，实验性知识、策略性知识采用完整探究。具有足够的探究资料才采用探究式教学，否则将造成无病的尴尬状态。第三，收集整理相关信息资料。一个课堂无法探究较大的题目，我们需要把探究题目变小。为了能够有效利用课堂时间，准备足够资料和整理有用资料是很必要的。第四，寻找合适的探究点，设计探究问题。教师计划让学生做的探究活动、所探究的问题应当是学生渴望知道答案的问题，探究所用到的知识和技能应当是学生基本具备或经过学习可以具备的。在具体实施探究活动中，更要注意“度”的把握，既不能让学生感到无从探究，又不能让活动过分活跃。

最后，作为教师，带领好学生完成科学的探究活动，是需要我们认真研究和思考的。科学探究也是需要科学方法的，包括哲学层次的方法、科学探究的一般方法和学科内的特殊方法。按照新课程标准的要求，学生要在生物课中重点学习科学探究的一般方法，包括观察、实验、调查等获取经验材料的方法和推理、判断、分析、综合等思维方法。现代生物实验教材重视科学方法教育，但不是孤立地讲授科学方法，而是把科学方法教育与具体的学生活动结合起来，让学生通过活动领悟科学方法。同时，要组织好探究性学习并提高其质量，就要掌握好教材规定的各个探究性活动要求达到的目标的侧重点：有的活动是要求学生体验科学探究的一般过程，探究的问题的性质并不复杂，结论也是容易获得的；有的活动需要通过实验收集证据，重点在如何控制变量和设计对照实验上。因此，一项探究活动的教学过程，仍然有非常切合实际的、明确的教学目标和重点。而且，组织好探究活动，要特别重视探究的过程，而不是结论。想成功组织好探究性学习，教师要学会控制好课堂，要会组织、会制造气氛、会导课、会提问、会总结和会评价。

总之，探究性学习的教学策略，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人；就是通过教师的启发，学生自己主动地提出问题、与同学合作创造性地解决问题，从而为学生终生学习奠定基础。探究性学习是培养现代公民和创新人才的需要，是生物教学改革和研究的重要课题，是探索性学习和研究性学习的整合。我们每一名高中生物教师，要意识到探究教学的重要性，意识到教师已不仅仅是传道、授业、解惑的人，更应该是学生学习的助手、引路人、促进者、学生学习的研究者。

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一、通过生物科学史“解读”科学方法，重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，教师可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。应注意的是，用科学史对学生进行科学方法训练，要防止将科学探索的过程固定化，应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如，孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主，而自由组合定律则应以学生讨论为主，特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性，对学生的思维训练具有重要作用。

二、通过知识（包括概念、原理、规律）的教学“渗透”科学方法，培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式，是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式，人们找到了复杂的自然世界的简单规律，建立了假说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成，常用的科学方法策略有以下几点。

1.建立在丰富的事实基础上，运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富，才有可能抽象、概括，从而形成一种理性的解释和表述，即概念的初步建立。例如，“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”，这是一个基于大量观察，观察动物、植物、其他生物的身体结构，运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构，还有其他许多学者先后观察了各种生物材料，才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生认识到必须在观察植物、动物等多种细胞基础上，也才有可能建立这一概念。

2.概念教学时要注意联系生产生活实际，通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时，可呈现几个生活现象：园林工人修剪行道树，对盆栽花卉进行造型等，从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子，诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子，通过这些事例帮助学生理解概念。

3 .概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法，通过实验，可以提高学生对概念的认识。例如，在学习“渗透作用”概念时，教师可先进行渗透装置的演示实验：根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降，指导学生进行分析和讨论，对两组实验现象进行比较与分析，引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异，最后得出渗透作用即水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系，用数学模型（坐标曲线）表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法，便于生成概念。

三、通过实验“体验”科学方法，感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学，回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分，学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”，把实验与其他教学内容紧密地结合在一起，使实验成为高中生物教学中“教”的手段，也成为“学”的手段，更是学习、认识科学方法的手段。例如，人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节，教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验，教师要通过引导学生做实验并得出结论，从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量（理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验），假说方法以及用图像法（绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等）等科学实验方法，这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新、大胆猜想的科学精神和态度价值观。

四、通过解题“理解”科学方法，形成“生物思想方法”

“学以致用”，科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力，而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查，如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例，从实验设计的角度，挖掘科学研究方法教育的合理因素，帮助学生归纳科学方法的基本过程，并加深学生对这些过程的理解，就是十分有效的科学方法指导。

①生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程，分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。

②高考试题的设计都比较严密，尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性，有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。

③高考导向作用的力量是不可估量的，生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

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在生物科学的教学过程中教师起着关键的作用，教师的科学本质观对学生的影响是本质性的，但是现在很多学校的教师对科学本质观的认识都不够，或者普遍都会存在一些偏差。首先，在以往的教育中，很多时候都忽视了对科学本质的教育，一般情况下教师都会把重点放在一些具体的方法或者理论上，这样在学生的印象中并没有科学的实质性的概念。在教师中有一些比较一致的观点，即相同的一个实验由不同的科学家来观察会想到相同的结论，科学家也可以用不同的实验方法进行科学研究，就算是科学家的观点是正确的，在将来也有可能会被改变。这些教师普遍不认为细胞结构式细胞结构模型复制的，只有在实验结果和实验预测是一致的情况下才能说实验是成功的。这些都说明教师认同科学探究式永无止境的、科学知识也并不是都是真理，同时也也说明教师对于科学探究讯在主观性的认识，没有对科学本质观有一个正确的认识。在现代很多学校中，实验设备缺乏，相关课程不全等导致了学生对科学本质观的认识并不深刻，也影响了了学生科学素养的提升。

(二)科学本质观在生物科学教育中的应用策略

以显性的教学方式体现科学本质观。目前的生物学教学中，科学本质观很多都是以潜藏在课程中的形式进行课堂教学的。教师习惯让学生通过科学研究的活动来体验科学，让学生用这种间接的方式体会到科学的本质。很多专家都表示对科学本质的学习不是隐性的，应该是显性的，教师应该得多应用一些科学探究活动，用课堂讨论等教学方式，用显性的向学生传达科学本质的观点，用清晰的话语告诉学生在所学的内容中所涉及到的本质观念，用这种直白的方式，对于帮助学生建立现代的科学本质观、帮助学生更好地理解生物知识有明显的成效。通过科学探究的活动体现科学本质观。教师在教学过程中多利用一些条件进行实验探究课，让学生能够自己主动积极地进行实验探究，不仅体会到这些知识是怎样产生的、科学知识是怎么样进步的，而且能让学生学习试验方法、思想、技能和原理，从而领悟到科学本质。比如，要比较“过氧化氢在不同条件下的分解”实验，除了让学生学习实验操作技能和怎样控制变量、设计实验等方法，还可以提出问题“通过实验观察到的是过氧化氢分解所释放的产物”，教师是怎样得到结论过氧化氢酶的催化具有高效性的”，让学生感受在实验中观察得到的结论与直接学习理论得出来的观点是有分别的。

(三)结束语

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论文关键词：幼师学生；生物学素养；幼儿科学教育

一、生物学素养概念的提出与释义

1987年，Ewing等人在《美国生物学教师》发表研究报告时，使用了生物科学素养（biology literacy）这一概念。此后，又陆续有人发表了关于生物学素养的文章，虽然都使用了生物学素养，但这些文章都是从不同侧面来讨论生物学素养的，而没有把它作为生物学课程的目的来论述。

1993年，美国BSCS出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解，学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值、以及科学探究的过程和方法的理解和掌握。BSCS还具体的描述了一个有生物学素养的人应能表现的具体特点：他应该能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念，了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物概念的发展；他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观；他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术，能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够正确应用知识来解决现实社会的实际问题。

我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》中将生物学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。我国的《生物课程标准》提出的“生物学素养”：是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念及科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。

二、幼师生应该掌握的生物学素养

《中等幼儿师范学校教学大纲》提出，要使学生“获得幼儿教育工作所必需的生物学基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产、科学技术发展和环境等方面的应用”。同时，在能力方面也要求学生“具有较强的观察能力”，“能够正确使用显微镜等仪器和用具，初步掌握实验操作的基本技能”，具有“设计自然角的能力”，“自制玩教具的能力”，并对此提出了具体的要求。最后在情感态度与价值观方面还提出要求“使学生初步形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点，生物进化观点和生态学观点，逐步形成辩证唯物主义自然观和科学的世界观”，“养成不断创新进取的科学精神和事实求是的科学态度，具有勇于探索的精神和合作精神”，“初步学会把所学的生物学基础知识和技能应用于生活和幼儿教育实际”。从对教学大纲和教学内容特点的分析可知，幼儿师范生学习生物学课程不仅需要掌握一定的运用语言智能、数理智能与内省智能，还非常需要拥有运用视觉空间智能、身体运动智能、自然观察者智能的能力。

总之，五年制幼师学生在生物学课程的学习中应该具备的生物学素养是学生在将来从事幼儿教育工作能够拥有必需的生物学基础知识和基本技能，获得初步的教学能力。

三、幼师学生生物学素养的不良现状

（一）幼师学生“重文轻理”和性别比例失衡对学生生物学素养的影响

五年制幼儿师范学校所招收的学生大多在初中阶段就表现出“重文轻理”的特点，很多学生甚至认为幼师学生主要是学习音乐、美术、幼教等专业知识，对生物学学习的热情和重视程度自然可想而知。更重要的是我国幼儿师范学校招收的多为无法顺利升入高中或高考无望的初中生，这些学生的分数往往远低于普通高中录取分数线，学习能力及自主性较差，又没有掌握正确的学习方法，提高其科学素养的难度很大。此外，幼儿园在招聘幼教老师时，容易倾向艺术表现能力强、幼教专业知识比较扎实的毕业生，而对求职者是否具有足够的科学素养不太重视，导致这一现象的原因是多方面的，这一现象最直接的后果是幼师生为了得到更好的就业机会，会重视艺术课和专业课的学习，几乎不会把多余的时间花费在生物学的学习上，据了解，很多学生在钢琴、舞蹈、活动设计等技能技巧课程上花费了绝大部分时间。显然这一现象对幼师生生物学素养的影响十分严重。

其次，幼师学前教育专业在校学生男女比例严重失衡，往往一个班一个男生都没有或有一两个，至多也不会超过四分之一，男性对理科知识的掌握一般较之女性有优势，这种男少女多的招生模式势必大大影响我国幼师学生生物科学素养的提高。

（二）幼师学校生物学课程的设置对学生生物学素养的影响

以某幼儿师范学校为例，按教学大纲要求原本应该一周开设三课时的生物课，减至一周两课时，这样势必带来教师在教学中有近三分之一的教学任务无法完成；生物实验教材也很难得到补充和更新；实验经费更是难以落实。这种情况导致学生对生物学知识的系统掌握不全，对自然界的观察能力、实验动手能力匮乏，更不要说学生能锻炼出开展生物科学活动的能力。笔者对五年制专科毕业生进行的访谈中了解到，几乎所有的学生都认为自己没有掌握足量的、实用的生物学知识，这一点从300份问卷调查和历年学生测评成绩中也得到了证实。

由于缺乏重视，最终导致大多数毕业生对从事幼儿科学教育工作信心不足，在幼儿园教学实习中，实习学生一般会避免开展以生物学为主要内容的科学活动课和探索活动；在毕业论文的设计中，也大多是以语言表达、艺术教育、幼儿心理等为研究课题，鲜少有学生敢于涉及生物学与幼儿科学教育方面的研究，究其原因，与幼师学生生物学科学素养的薄弱是分不开的，这是一个特别需要引起重视的问题。

四、幼儿师范学生生物学素养对幼儿科学教育的重要意义

（一）幼儿教师的生物学素养调查分析

笔者在幼儿园教学实习中发现，无论是刚刚走向教学岗位的实习教师，还是已经有多年幼儿园教学经验的幼教老师，在开设对外公开课和评优课时，都很少选择涉及大量生物学知识的科学素养课，其根源就是对自己生物学素养的不自信。同时笔者在旁听幼儿园教师授课过程中，多次发现一些教师出现了明显的生物学常识错误，如“小溪里游过来一条大鲨鱼”、“柳絮就是柳树开花”等，课后也没有意识到自己的错误。在回答幼儿提出的问题时，也常常提供错误的答案或者用模糊的概念搪塞幼儿，事后也很少去查阅资料寻求正确的解答，如在美术课上，教师指导幼儿完成青蛙简笔画时，幼儿提出的问题“青蛙的前后肢有几个指（趾）头”，教师的回答是随意而不准确的。在室外观察课上，教师对眼前的植物除了名称之外几乎一无所知，却有声有色地引导着孩子们进行观察和探索。有的幼儿园教师在访谈中承认，在准备科学活动时，一般只要把教材熟悉一下就可以了，教材都是按照步骤来，即使孩子提出的问题他回答不出，也不会傻在那儿，仍然知道如何进行下一环节；不管是否真正明白这个科学原理，只要按照教材去讲，一步一步的，就可以掌控整个教学活动的节奏。这就直接导致很多幼教老师对教材中涉及的生物学知识不求甚解，自然也不会投入时间精力来提升自己的生物学素养。

幼儿教师所面对的是充满好奇，渴望探索，却又缺乏经验的幼儿，这就决定了幼儿教师还必须具有高于一般公民的生物学素养，而这些事实说明，目前幼儿教师在对待生物学本质、生物学严谨的实验精神认识上存在缺陷，而这对我国要培养具有较高素养的下一代是不利的。因此，探究幼儿教师的生物学素养，其意义是重大而深远的，也是迫切的。

（二）幼师学生生物学素养对幼儿科学教育的意义

1、生物学是科学教育的重要组成部分，而科学素养的培养得从娃娃抓起，幼儿园是实施幼儿教育的主阵地，幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施，幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。幼儿师范是幼儿教师的母机，学生的科学素养的高低决定了幼儿园科学课程改革的成败。所以，提高幼师学生生物学素养对幼儿科学教育显得非常重要。

2、幼儿园保教工作中除了科学课以外，其它学科教学、环节几乎都离不开生物学方面的知识。作为一位未来的幼儿教师，必须具备良好的生物科学素养。

3、生物科学与人类生活息息相关，作为生活在21世纪的任何一个公民，都应具备的生物科学素养。诺贝尔奖获得者、著名物理学家美籍华人杨振宁教授1997年9月18日在杭州浙江大学接受（中国青年报）记者采访时也指出：“如果说20世纪是物理学的世纪，那么21世纪就是生物学的世纪。生物工程的发展，跟物理学、化学的发展历程相比，不仅花费较少，而且带来的经济效益无法计算。”杨振宁教授大声疾呼：“所以，从目前的情况看，中国人应该组织起来，不惜成本，走入生命工程的第一线，走向世界科技的最前沿”。生命科学要发展，需要较高生物科学素养的人才。因此，培养具有较高生物科学素养的幼师学生是生物教育逼在眉捷的任务。

五、提升幼师学生生物学素养的对策

（一）重视生物学教育，激发学生学习的兴趣

科学学习的兴趣是科学素养的重要组成部分，而幼师学生的“重文轻理”造成了自然科学认知结构的不良，从而渐渐失去了科学学习的兴趣和信心。因此，唤起兴趣是幼师学生有效学习生物学的重要前提和保障。美国教育心理学家奥苏伯尔说过：“每当我们致力于影响学生的认知结构，以便最大限度提高意义学习和保持时，我们就深入到了教育过程的核心。”为此，要注意知识学习的基本性与基础性，有效激活学生认知结构的知识生长点，以保持学生学习的内驱力。在内容的选择上考虑学生的已有经验和生活实际的需要；在教学方法和形式上要多样化，尽可能运用多媒体和实践操作方法等，开展多种生物兴趣小组和生物知识竞赛，改变因中学阶段过高的学习压力导致的对生物学的枯燥看法和态度，逐渐激发学生学习的兴趣。

（二）培养学生生物学探究能力和研究精神

在现代教育观下，幼儿教师的科学教育观念已经从传授科学知识、经验转向培养幼儿的科学精神、态度及科学探究能力、思考能力。重视现代幼儿教师的科学素养，对于加强科学教育、提高幼儿未来的科学素养具有基础性的意义，并且对幼儿未来进行科学研究也具有重要影响。因此在培养幼儿师范学生生物学素养的时候，应注重探究能力和研究精神的培养。比如在生物课程设置和成绩考核上都可以做出相应调整以便更好的培养学生生物学探究能力和研究精神，如提高自主探究学习的课时比例，增加幼儿园科学教学活动教学实习活动等。

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在生物学史例教学中，通过对一些经典的实验和逻辑分析的再现，可以让学生体验科学知识的形成过程，从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。教材这样的编写目的是再现知识的发生过程，企图使生物学传统结论式教学变为过程式教学，达到既传授知识又培养学生的科学思维的目标，同时也达到培养学生的一种科学精神的目的，为此，教师在生物学史例这部分内容的教学中该给以足够的重视，切不可小看更不可将其视为一累赘的内容。下面结合自身的教学体验谈谈其在教学中体现出来的具体价值：

一、训练学生的科学思维

1、可以训练学生整合性的科学思维

例如在实际教学过程中，学生很难准确无误地写出光合作用总反应式：

6CO2+H2OC6H12O6+6H2O+602。尽管教材中有光合作用两个阶段的具体讲解，学生在书写时常漏写光、叶绿体等。如果充分利用“光合作用的发现”中的史例，可以很容易更准确地理解光合作用总反应式的各种“细节”，体现科学思维的整合性。具体体现如下：

史例一：1648年海尔蒙特柳树实验。结论：柳树营养生长物质不是来源于土壤，而是空气和雨水相关。

史例二：1771年普里斯特利“绿色植物―烛―小鼠”实验。结论：植物光合作用可以更新空气。

史例三：1864年萨克斯“叶片半遮光―碘蒸汽”实验。结论：光合作用可能产生淀粉，并需要光。

史例四：1880恩吉尔曼“水绵―好氧性细菌”实验。结论：光合作用可产生氧气，叶绿体是绿色植物光合作用场所。

史例五：20世纪30年代鲁宾和卡门同位素标记实验。结论：光合作用产生的氧气全部来自水。

在教学中，如果只是摆出史例，得出结论，学生记不住史例，也记不住结论，如果用光合作用反应总式的正确书写来统领整合上述5个史例，则可达到“一箭三雕”的目的：①、正确书写光合作用总反应式；②、记住史例；③、从史例中得出结论。

2、 训练学生全程性的科学思维

如史例“DNA是遗传物质的实验”，这部分教材具有知识和方法的双重价值，在教学中可通过科学家“从实验观察入手，进行分析推论，并进行设计实验验证，最后构建模型”的科学思维全过程充分揭示出来，使学生从中不仅获取科学知识，更重要的是理解科学思维的方法。

3、 训练学生巧妙性和发展性的科学思维

如史例“酶的发现”，其实验过程是：金属小笼装肉块放入鹰胃一段时间后取出小笼肉块消失。实验巧妙地运用金属小笼排除胃对肉块的物理性消化吸收作用，彻底否定了“以前人们认为鸟类的胃只有物理性消化作用”的思维定势；得出鸟胃不仅有物理性消化作用，还具有化学消化作用的结论。在此结论的基础上科学家进一步推测：鸟胃液中含有化学性消化的物质。如是科学家进行进一步的实验和证实，最后终于发现了酶。我们利用它对学生教学，能使学生真正体验“科学研究永无止境，科学研究前沿进展的每一步都离不开前人打下的厚实基础，人类认识世界随时间推移是不断变化和向前发展的”。

4、 训练学生的逻辑性和严密性的科学思维

如史例“生长素的发现”，达尔文、温特等科学家采用科学的实验方法，运用严密的逻辑推理，尽管达尔文的推想运用的是“可能”、“某种物质”，“某种影响”这样的模糊语言，在科学研究没有明确结论和直接证据时，达尔文实验只是推想阶段，运用这样的语言反而是科学思维逻辑性和严密性的需要，是科学思维实事求是的反应。

二、培养学生的科学精神

任何科学上的重大发现都是科学家在“勇于存疑，敢于探索，实事求是”的科学精神指导下取得的。科学史的介绍可以潜移默化地使学生受到感染，有效地培养学生不媚权威，勇于挑战传统的科学精神。一项科学发明，科学发现有时需要几十年乃至几代人的艰辛努力，例如：史例“促胰液素的发现”，像巴甫洛夫这样的伟人还能说出自己的遗憾：“自然，人家是对的，很明显，我们失去了一个发现真理的机会！”这就是一个科学家的坦诚。

三、培养学生的探究能力

通过史例的教学让学生领会生物科学研究的一般方法，如把教材中科学家的经典实验设计成学生课堂上能够完成的探究型的课题，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学家的思维过程，让这些知识成为学生再发现和再创造的过程，让学生了解科学家是怎样发现问题，分析问题和解决问题，领会科学研究的一般方法，培养学生的探究能力。

例如：同样是在讲到温特实验前，我首先提问：达尔文所做的实验得出的结论可靠吗？学生回答：不可靠，只是推测。这种推测应如何通过实验来验证呢？有的学生提出可以用仪器来测，有的学生提出可以用化学显色反应的方法，这时我提醒学生：在当时的条件下，这些方法可操作吗？如果尖端产生了某种物质，是否有什么材料可以收集它呢？这时我引入了温特实验。在温特实验中，琼脂的作用是什么？如何知道琼脂是否吸附了尖端产生的物质？在达尔文实验的基础上，学生经过讨论，认为应该设计一个对照实验：分别把接触过尖端的琼脂小块和未接触过尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘上，并观察实验现象，得出结论。教师把温特实验转变为学生的探究性实验，使学生领会了生物科学研究的一般方法，即：发现问题

四、提高学生适应高考综合能力测试的要求

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【关键词】生物学史教育；素养；策略

中学生物课程标准明确提出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。这对提高学生的科学素养是很有意义的”。那么，在高中生物教学中，我们应该如何进行生物学史教育呢？下面我就谈谈自己的一些基本策略：

策略一：利用生物学史的材料进行探究

施瓦布在“教师手册”中说：“作为探究的科学教学的本质是让学生理解在科学发现过程中，问题是怎样提出的，如何得到验证的，最后又是怎样得出结论的。”他把利用科学史为素材的探究称作对“探究”的探究。

利用生物学史的材料进行探究，是生物学教学中常用的一种方法。我们生物教师应该根据新课标的要求，利用生物学史的材料设计好自己的教案。在教学的过程中，利用已经收集的材料以及多媒体课件的展示，带领学生进入科学家探究的工作过程中，并能让他们领悟科学家是如何进行探究的，他们的方法，他们的思路又是如何的，同时体验科学家对科学探索的精神。例如在生长素的发现过程的教学中，我首先提出问题：为什么阳台上的盆栽植物总是弯向光的方向生长呢？向日葵的花盘总是跟着太阳转呢？让学生自己讨论，并说出他们各自的想法。此时，我就告诉学生早在1880年达尔文就利用了金丝雀藕草的胚芽鞘对植物弯向光源生长进行了研究，此后詹森、拜尔、温特等几位科学家也利用胚芽鞘进行进一步的研究。之后我利用多媒体课件分别展示达尔文及几位科学家所做的实验，让学生讨论，发现实验的不足以及总结实验的结论，跟着科学家的脚步一步步来探索生长素的发现，最后学生归纳总结植物向光性的原因。这样不仅解决了问题，还有助于培养学生运用科学的方法解决问题的能力，也让他们体验了科学发现是一个不断深化的过程。

策略二：提高教师对教育功能的认识

众所周知，教师是传授知识的主体，教材是教师教学的工具，能否发挥教材教育功能的关键在教师。同样，为了有效发挥生物学史教材的教育功能，生物教师本身也必须具有较高的生物学史素养，这样才能在掌握生物学史知识的基础上，从认识生物学史的角度，来把握生物科学的发展轨迹与规律，才能挖掘生物学史的教育功能。不仅如此，提高生物学史的认识对教师全面发展和把握生物学科的知识体系，提高自身的教学水平具有长远的意义。

策略三：对生物规律进行合理的总结

生物学史教学作为一种教学活动，必然有其自身的规律，只有掌握了这些规律，才能进行有效地教学，才能使教学达到预期的目的。生物学史教学有着多方面的规律，目前需要尽快认识和把握的，如生物学史科学与知识、技能教学之间的关系；生物学史教学内容之间的关系，如科学家故事、科学探索的背景、科学发现过程、方法论等之间的关系等。教师对这些关系的认识、协调与处理，既是提高生物教学质量的基础，也是保证其健康发展的条件。只有当真正解决好生物学史教学与知识，技能教学之间的关系，才能保证生物教学质量的全面提高，才能促进学生思想品德、科学素质、智力和操作技能的均衡发展，而不致走向顾此失彼、矫枉过正的偏颇境地，甚至阻碍了生物教学的正常开展。

策略四：开展生物教学实践研究

由于应试教育，使目前生物学史教学被相当多的生物教师所轻视，从而使教学方法较为落后，一般仅限于传统讲授的教学方法，这种教学不可能充分体现完整生物史的教育功能和思想。为此，广大教师必须重视生物学史教育，有计划地组织生物教师在实践中开展生物学史教育研究，深入分析教材内容，适当补充科学史料，积极改进教学方法，最终能真正达到素质教育的目的。例如在高中生物教材中作为课程内容要素的科学史有：植物生长素的发现过程、人类对遗传物质的探索过程、光合作用的探究历程等，而仅仅作为素材的科学史有：稳态概念的提出和发展、促胰液素的发现、细胞膜结构的探索历程等。教材中的生物学史的内容还远远不够。因此，教师应进行生物学史教材的分析，适当补充有关科学探索的背景、科学发现过程以及方法论方面的生物学史材料，挖掘教材的教育功能。提高学生学习的兴趣和能力，促使学生动手学习科学发展历史，领会科学精神，掌握科学思维方法，提高学生的科学素质。

策略五：搜集各种生物科技信息

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【关键词】中学生物教学 内容多 课时少 策略

在开展教科研活动时，有不少生物教师反映中学生物教学内容多，探究活动多，而每个模块的课时却很少，很难在规定的课时内完成教学任务。如何解决内容多与课时少之间的矛盾，让学生更好地掌握生物学知识？下面谈一下我个人的建议。

一、让学生形成科学的生物学概念

生物学事实是生成概念的基础。生物学事实和概念都是生物学的知识构成部分，科学概念的形成必须有丰富事实的支撑。在教学中，教师列举一些必要的生物学事实，引导学生综合分析，抽象概括而生成概念，使学生从感性认识升华到理性认识，促进思维能力的提高。如在《物质的输入和输出》这一章教学中，教师列举大量的生物学事实和实例，引导学生分析理解，帮助他们逐渐建立起“细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜”这一核心概念。

二、规划好教学计划

中学课程一般采用模块式设计，一个模块反映一个或一组学科主题或核心概念。有贯彻始终的科学思想观念和方法，有学习、探究的相似情境，有内在的逻辑联系等。因此，教师在教学时要有整体教学计划。首先，要研读课标要求，熟悉模块在知识、能力和情感三个维度的教育价值。其次，要通读教科书，理解教科书的编写思路。在进行模块整体教学设计时，要认真通读本模块教科书，熟悉教科书的编写思路。再次，合理分配教学时数。此时要求教师考虑哪些内容是学生可以自主学习的，哪些是需要教师指导的，哪些是必须讲解的，需要开展怎样的实验、探究、模型建构、制作、搜集资料等学生活动，每一项活动要达到的目标是什么，过程和方法的要点是什么，哪些活动要课内外结合，是否需要进行阶段性测试，如果需要，何时进行。最后，要制定好教学目标。每节课的教学目标应详细，具体，可检测，使用行为动词来表述。实现教学目标需要以教学内容为载体，以教学策略为手段。

三、设计好学生学习的活动

教师主导作用主要体现在：课前备课阶段，制定教学目标，选择教学内容，设计教学活动和流程，准备课程资源；课堂教学过程中，创设教学情境，层层设疑，引导学生思考生物科学问题，指导学生学习，进而进行有效的课堂评价；课后收集信息，评价教学效果，做好教学反思，并给学生答疑。学生才是学习的主人，发挥学生的主体作用是关键。教师要给学生创设自主学习、合作学习、探究学习的氛围和情境，给予学生足够的时间和空间，让学生自己独立学习或分小组来学习。

中学生物学教学中，学生“学”的活动主要分为两类：一类是学生自己来寻找可靠的证据，如观察、实验、模拟实验、调查等既动脑又动手的活动；另一类是根据证据，运用逻辑和数学方法进行解释，推理，做出合理的判断或得出正确的结论，由实验现象归纳实验结果，由实验结果推理得出结论，一个实验的结论推广应用在其他的情境中等。

课标指出：“生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。”这里的“核心的基础内容”是生物学科最核心的概念性知识，包含了生物学概念、原理、规律、理、模型等等。生物学概念性知识需要通过思维得出。因此，有关生物学概念性知识的教学更应该重视思维的训练。一节课中学生“学”的活动并不是越多越好。教师要在思维的关键点上设计学生“学”的活动，从而帮助学生建立、理解生物学的重要概念，并在新的情境下应用生物学概念；要避免设计过多的低层次思维水平的活动。