高中生物学学科素养范文

导语：如何才能写好一篇高中生物学学科素养，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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【关键词】科学素养 高中生物教学 新课程理念

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0115-02

科学素养（scientific literacy）有非常深刻而丰富的内涵，它指的是一种长期教育培养下而形成的习惯，科学素养是一种人的内在品质，包括科学的态度、观察和思考问题的科学性以及批判精神，也包括知识技能的获得以及解决实际问题的具体知识和办法。当今社会是一个高科技、高速度、高信息化社会，科学技术以超过任何一个时代的速度飞速发展。国家之间的竞争已经不仅仅限于某个领域的竞争，而是国家的整体素质的竞争。

全面提高青少年科学素养，是新一轮国家基础教育课程改革的一个重要的目标。科学课程的总目标是以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习自然科学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需的基础知识和基本技能；引导学生认识科学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，通过学习培养学生的合作精神和社会责任感，提高未来公民适应现代社会生活的能力。

教育部《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》的通知指出设置研究性学习目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识，并将学到的知识加以综合应用于实践的机会。让学生通过亲身实践获取直接经验，培养他们的科学态度、增强社会责任心和使命感促进学生的可持续性发展。

高中生物学科是以科学实验探究为基础的自然科学学科，教师应该把科学素养培育作为本学科教育的重要目标。在高中生物教师在课程规划、课程教学、社会实践等方面，应加强以渗透科学素养教育的设计。教师应着力培养学生的创造能力，培养学生发现问题、解决问题、创造思维的品质，力图让学生形成科学思维、科学态度、科学方法。课堂教学是培养青少年科学素养的关键场所，我们应该开发各类具有地方特色的校本课程资源，提升青少年的科学素养。

1.重视必修课教学科学素养的培育

生物必修课教学内容是面向全体学生的最基础、最重要的知识和技能，科学知识和技能是构成科学素养中起着基础性作用，是学生从事科学工作和其它工作的基础。生物教学必须克服单纯为应付各类考试而进行必修课教学的错误倾向，认真挖掘教材中科学素养的其它因素。重视科学素养培养的有机结合、渗透。

学校通过绿色评价引导教师重视科学素养的培养。在普通高中综合素质评价中，增加科普特长生的评价等级。

2.积极开发科技类选修课

针对各地乡土特色的科普课程资源丰富的特点，鼓励教师开发乡土科技课程，如生态学调查实践、动植物环境资源研究、食品安全等科普类课程，还可由学校行政部门组织优秀教师开发地方科普课程。

选修课是学校进行科学教育、提高学生科学素养的良好途径。生物学选修课是在必修课的基础上的适当拓宽和加深。选修课的内容除反映学科知识外，更要渗透科技知识、反映新的科技成果，体现STS教育思想、与现实生活紧密联系，同时结合生物科学史上的重大发现，对学生进行科学方法的教育。从而提高学生对生物科技知识的兴趣，激发学生热爱生物科学的情感和献身生物科学的热情，增强社会责任心和使命感。

3.灵活开设科技活动课

重视实践活动，开设科技活动课。科技创新实践活动，可以使青少年对科技的兴趣转化为意识，进而转化为责任与能力。主要形式可以有：（1）专题活动。去科技场馆参观，大学院所的实验室学习等。（2）科技宣传活动。查阅相关资料自己设计科技知识展览栏等。（3）科技夏令营。集中专题培训，访谈专家、讲座等。（4）科技小实验、小制作、小论文等科技创新实践活动。让学生通过这些科技创新实践活动了解：问题的提出、方案的确定与实施、团队的合作培养、信息的处理问题的解决等，从而促使学生动脑、动手，锤炼其科学态度、意志品质。

4.重视科技辅导员队伍建设。

鼓励生物科技辅导员辅导学生科技实践活动，并落实科技辅导员的基本待遇。制定相关政策，在职评、评优评先等方面向一线科技辅导员倾斜，重视生物学科科技辅导员的培训工作，充分发挥学科技辅导员的作用。

聘请大学、科研院所相关专家作为青少年科技活动的导师，引导科技工作者走进中小学校园，大手牵小手，促进青少年科学素养提升。

5.鼓励中小学生参加科普活动

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一、注重对生物实验的正确认识，培养学生的科学实验态度

新课程将认识实验在生物学中的地位和作用作为实验教学的目标之一。酶的发现、生长素的发现、光合作用的发展史、遗传物质的发展史、DNA双螺旋结构的发现、遗传基本规律的发现等内容的阐述，都是在科学严谨的实验基础上得出来的。通过一些史实的阅读和介绍，让学生初步了解生物实验科学产生的背景，认识实验对生物学发展的推动作用。在进行生物学史的教育和认识的同时，也可以使学生学到科学家的科学态度、科学精神和科学方法。

二、注重实验操作过程，培养学生的科学实验方法

通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论，使学生认识、经历科学研究的过程，并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤，是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效操作方式。各种科学领域中知识的探索和技术的应用都随着时间的发展和新技术的出现而不断变化，但各种科学探索的过程是相似的，科学研究都需要有证据，有可以进行操作的假设，有逻辑及理论上的分析，得出并解释试验结果。因此，中学生物学课应注重行为教育而非单纯的理论学习。

三、加强实验观察和思考，培养学生的探究精神和创新能力

实验是了解、研究自然规律的重要方法，它的作用不只是为了获取信息。应该让学生认识到实验操作是在相关原理指导下进行的，要学会把实验获得的信息演绎、归纳，只动脑不动手和只动手不动脑都是不正确的。在实验教学中，我们要有意识地培养学生提出问题的能力，实验设计能力、分析与判断能力，培养学生的探究精神和创新能力。在实验教学中，要给学生留下思考、交流和讨论的时间，让学生从设计原理上、实验步骤上、结果分析等方面重新审视，改进方案。

创新能力是未来创造性人才不可缺少的素质，科学方法教育的成功导致创新能力的提高。中学生物学实验教学中设计一些可行的探索性实验，则是培养学生创新能力的有效措施之一。

四、注重培养学生对研究性实验的设计

研究性学习则是指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式获取知识，培养能力的一种学习方式。那么，如何从以教师为主的实验教学方式中创设让学生进行研究性学习的情境呢？可结合教材设计研究性的实验。其模式：教材中的知识点教师、学生提出质疑学生课外实验得出结论。现行生物教材中的学生实验以及演示实验，既有验证型的，又有探索型的；既有观察型的，又有操作型的。而这些实验，都为前人的科学研究过程中的一部分，学生对此进行重复操作，不仅有助于对有关知识的理解和掌握，同时也培养了学生的观察、实验操作和思维能力，从实践中体会科学实验的严谨性。

五、在实验中培养学生的协作精神

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关键词： 高中生物 生物实验 科学素养

伴随着教育改革的不断深化，教育目的发生相应的转变，现代教育不再强调教师给学生灌输多少知识，而是更注重学生能力素质的培养。高中生物实验是学生探索知识的有力渠道，因而有效地利用高中生物实验能够培养学生各方面的意志品质，让学生形成严谨的工作作风，从而为以后的学习打下坚实的基础。

一、把握经典实验，培养学生的求实精神

高中生物实验教学重在培养学生的求实精神，因此在日常实验教学中，应该以教材中的经典实验为基础，在实验过程中进行一些人文渗透，让学生学习科学家身上展现出来的科学文化素养。例如在进行孟德尔的遗传定律实验教学时，首先应该对孟德尔这个人进行简单的介绍，让学生了解孟德尔探索遗传规律这一艰难过程。其次在教学中要合理运用这个实验，让学生在实验操作中体会孟德尔进行试验探索的艰辛，学习孟德尔身上不屈不挠的探索精神及求真务实品质。这种特定的人文渗透教学有利于解决高中生身上的问题，让学生逐渐改掉高意志力不坚定的毛病，努力提高他们各方面的素养。此外，通过经典实验中人文教育的渗透，能够培养他们坚毅的品质，帮助他们正确认识到自身的不足，从而更好地培养他们的意志品质，以及形成求真务实的工作作风。

二、重视实验过程，培养学生的严谨作风

实验本身就是一个严谨的探索过程，可是在实际教学中学生在实验过程中经常犯错，最主要的原因是学生对于实验过程不够严谨，往往由于粗心大意忽略掉实验过程中的一些细节。并且有的学生在对待高中生物实验时总是抱有一种得过且过的思想，导致实验过程中丝毫不重视，由此可见在日常教学中，教师必须重视培养学生严谨的工作作风。例如高中生物实验中最基础的细胞分裂这一实验内容，在教学中应该让学生注重观察实验过程，学会在实验过程中发现实验的本质内涵。并且教师在实验过程中一定要注意学生的表现，对于那些注意力不集中、行动上松松散散的学生要及时指正，让他们意识到实验过程的重要性。同时实验过程中要强调不能感性地理解实验，而要根据实验的实际情况做出理性的分析，从而真正对实验的本质有深入的了解。

三、优化实验设计，培养学生的探索精神

传统意义的高中生物实验教学往往是根据设置好的实验过程进行实验教学，导致学生对于实验过程缺乏深刻的认识。为了更好地培养学生的探索精神，就要在实验设计上进一步优化，以便充分挖掘学生身上的求知欲望，引导他们积极探索生物的奥秘。例如豌豆杂交实验，传统实验教学方式是教师课堂讲授，而学生对于实验具体过程缺乏了解，造成学生对豌豆的遗传规律很难有深刻的理解。其实豌豆杂交实验可以进一步优化实验过程，比如可以有效地利用计算机技术进行相应的模拟实验，让学生通过计算机模拟对豌豆杂交实验有更直观的认识。这种优化实验过程的教学方式能够帮助他们更深刻地理解豌豆的遗传规律，便于他们学习相应的遗传学知识。此外，计算机模拟的过程要尝试让学生进行更多的探索研究，在寻找最佳模拟办法的同时培养他们的探索精神。

四、拓展实验内容，培养学生创新意识

高中生物实验内容不是一成不变的，为了更好地培养学生的创新意识及创造性，教师在实际教学中可以适地拓展实验内容，给学生指出新的探索方向，以便于让学生对生物实验的理解不拘泥于课本。例如在肺炎双球菌遗传物质的实验研究过程中，以往教师总是认为对于这方面的知识学生有初步的了解就行，导致学生对实验本身所传递的知识和遗传物质缺乏深刻的理解。为了更好地培养学生的创新意识可以尝试拓展实验内容，让学生通过肺炎双球菌实验更多地了解遗传的本质内涵，以及对于遗传物质的传递过程和转移过程有更直观的理解。此外，教师在日常教学中一定要注重培养学生的创新意识，因为学生的创新意识关系到学生未来发展的前景，所以必须让他们明白只有不断地创新，不断地探索才能开辟新的研究领域。

总之，高中生物实验要注重培养学生的科学文化素养，充分发挥生物实验教学的积极意义，让学生在实验过程中形成严谨的工作作风，同时要让他们学习科学家身上具备的优良品质，以便于他们在以后的学习中合理地应对学习中遇到的问题。生物实验需要更多的探索，因此一定要让学生树立不畏艰难、勇于攀登科学巅峰的精神，从而培养出更多优秀的科技人才。

参考文献：

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“生物学科思想”是人们在认识生物的活动中运用科学方法的思想意识，是对生物的本质、特征和价值的基本认识。

它蕴含两个层次的含义：

一是能充分认识学习生物知识的意义，并自觉激发自己学习生物的兴趣；二是能掌握学习生物科学的一些基本思想方法。

学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素，而学科思想则是一个学科的灵魂。

生物新课程更加关注学科思想的渗透，在继承原有学科思想的基础上，吸收了许多当代生物科学新的思想、原理和方法，以期对学生科学素养的形成产生更积极的影响。

一、系统论的思想

系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调，任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。

例如，必修3《稳态与环境》生态系统的结构和功能中，不同生物种群甚至生物个体都是生态系统中的一个元素，它不能独立与这个系统起作用，在生态系统中它有特殊的结构地位和营养级别，也有它的生态位。某一种群的变化，都会在整个系统内产生扰动，直到系统通过自身的调节产生新的平衡。

二、信息论的思想

信息论最早是由香农提出的，其定义之一是关于信息量度量和信息编码、信号处理和分析的科学理论。

例如，必修2《遗传与进化》中遗传因子的发现，基因和染色体的关系，DNA分子的结构，中心法则中包含的DNA的复制、转录、翻译、RNA的复制和逆转录，基因的本质和变化（生物的变异），人类的基因组以及现代生物进化理论中的共同进化。

三、控制论的思想

控制论是由诺伯特・维纳提出的，是研究动物（包括人类）和机器内部的控制与通信的一般规律的学科。控制论的基本思想是反馈，控制论是关于反馈的科学。

例如，必修3《稳态与环境》中就体现出的稳态的思想，所谓稳态是指机体依赖调节机制，对抗内外环境变化的影响，维持内环境等生理指标、生命现象处于动态平衡的相对稳定状态。人体内环境稳态的调节，植物生长发育的调节，种群数量的变化，群落的演替，生态系统稳态的调节等都是通过反馈来调节的。生物个体、种群、群落、生态系统是不同层次的生命系统，任何系统的存在和发展都需要保持稳态。

四、哲学思想

哲学是科学的世界观和方法论，是人类认识世界和改造世界的思想武器，一个人在成长过程中也在逐步建构自己的哲学思想，某个人的行为和思维方式，总是直接或间接地受某种哲学思想的支配。

高中生物学教材不仅承载着丰富的教学内容，而且蕴涵着许多深刻的哲学思想。例如，遗传和变异就是典型的对立统一观点。有意识地将哲学思想渗透到教学中，不仅可以提高学生分析问题、解决问题的能力，还能培养文理兼长的人才。

五、生物学科思想方法示例

实验探究是针对研究目的，在人为控制条件的基础上，对研究对象进行干预或处理后，观测所产生效应的研究方法。该过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果等（图1）。

案例：探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响。

步骤一：提出问题，做出假设。

汽车尾气及工厂排放出的废气使空气中聚集大量的铅尘，铅尘悬浮物离地面大约0.8 m，因此铅会轻易地通过呼吸道和消化道进入儿童体内；另外儿童喜食的膨化食品、经常用的蜡笔、铅笔和一些色彩特别鲜艳的图书、餐具以及用油漆刷过的积木等玩具，都含有铅的成分，经常接触铅的孩子行为活动能力减慢。由该背景作出假设：铅中毒可能影响动物的神经活动。

步骤二：设计实验方案并实施。

选择大鼠为实验对象，分为四组，设置三个醋酸铅溶液饮用水平：0.05、1、2 g・L-1，对照组饮用蒸馏水。连续饲喂60 d后，进行水迷宫实验，在池水中加入少量墨水使大鼠无法看到水下隐蔽平台。让大鼠从四个方向入水点入水，训练其寻找水面下隐蔽平台。重复训练4 d后撤去平台。

本实验醋酸铅染毒组为实验组，饮水组为对照组，测定从入水点到原平台水域的时间用以反映大鼠学习记忆的能力。如果条件许可，还可测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶（AchE）活性。

步骤三：记录与整理数据。

本实验可能受到的影响因素很多，大鼠的个体差异、水浴温度、入水方向、人为操作与观察角度的变化等因素均可能干扰大鼠寻找平台。为减少误差，由同一人采用固定的操作模式，大鼠训练时不要有人在场，在另一处用视频探头跟踪观察。应尽可能采集足够的样本数量，及时记录并整理。

步骤四：分析实验结果是否支持假设。

饮用水中醋酸铅浓度越高，大鼠到达原平台水域的时间越长，说明铅中毒可能影响大鼠的学习记忆能力，支持假设。

该活动涉及到生命周期、环境控制、变化缓慢等问题，实验数据的离散度比较大，得出结论并非易事，。在讨论交流的过程中，学生认识到对于复杂的生命系统的研究，不能只进行单因子分析，还应分析无关变量对实验结果的影响，揭示控制条件与观测结果的对应关系必须有大量的样本支持，该活动的结果表现为统计学意义上的规律。

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关键词：高中物理；兴趣；素养

《普通高中物理课程标准》指出：“高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。”所以，教师要让学生爱上物理，在探究物理的过程中培养学生的科学素养，促使学生得到更好、更健康的发展。

首先，教师可以采用多种教学方法、多样化的教学手段，调动学生学习的积极性，使学生愿意学习物理，愿意在物理探究中掌握基本的知识，培养自己的科学素养。所谓“兴趣是最好的老师”也是这个道理，学生没有兴趣，即使教师的能力再强，教学的方法在新颖，学生也没有探究学习的欲望。所以，在教学中，我们可以采用小组合作的教学方式，培养学生的自主学习能力；可以实施分层教学法，使全体学生都能积极地参与到物理学习中；可以借助物理典型的实验，让学生在形象的教学中理解抽象的物理知识等。不管是哪种教学方式，教师都要精心地进行设计，充分发挥学生的主体性，使学生真正的融入课堂，真正的明白物理的重要性。

例如，在学习《生活中的圆周运动》时，由于圆周运动是我们生活中普遍常见的，与我们日常生活有着密切的联系。若是我们还像传统教学一样只是按照教材的理论知识传授，学生会感到物理知识难、抽象，没有一点学习的兴趣。因此，在这节课的教学中，我借助多媒体向学生展示了火车的转弯、车速过快导致翻车的现象等，

目的是想调动学生的学习热情，将抽象知识形象化，进而使学生轻松地掌握物理知识，并进一步培养学生的探究物理欲望，提高学生的科学素养。

其次，构建和谐的师生关系，调动学生的学习积极性，使学生在教师营造的和谐氛围中更好地去学习、去探究。所以，在授课时，教师对学生一些不成熟的想法不要轻易地给予否定，而要在肯定的基础上找出不足，这样既可以保持学生的好奇心和探究欲，又可以使学生在轻松的环境中找到学习物理的兴趣点，使学生逐渐发现物理的魅力。

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一、渗透生物科学技术新信息、培养学生的生命科学意识

在生物学教学中，平时注意搜集一些科学技术的新信息。适时地与课堂教学知识点有机结合起来。使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接。有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如，对细胞一章内容的学习，通过细胞全能性的介绍。引入植物组织培养技术应用的实例：如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中，引入遗传工程和基因工程的成果，人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野，增进学生对生物科技与社会关系的理解，而且能唤起学生的时代感，使其树立生命科学意识。

二、通过科学史教育、培养学生的科学精神

科学精神是指人们在工作和学习中表现出来的那种自觉、顽强、勤奋、实事求是的情感、态度与价值观。新课标中强调“要注重生物科学史的学习”。生物科学史是十分宝贵的教育资源，其中很多事例是对学生进行思想教育特别是科学精神教育的良好素材。如达尔文冒着生命危险做环球考察，虽历尽艰辛，但最终还是完成了巨著《物种起源》；李时珍为编写《本草纲目》，花费了整整27年的时光。罗蒙诺索夫曾经说过“攻克科学堡垒，就像打仗一样，总会有人牺牲，有人受伤，我要为科学而献身。”这些科学家的顽强意志和感人事迹有助于培养学生坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型，是科学界合作的典范。这有助于启发学生发扬合作精神。在生物学教材中，介绍了许多我国在农业、医药、生物学上的伟大成就，如“杂交水稻之父”袁隆平的事例等，这可以激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感，培养学生的爱国主义思想感情。

三、运用探究式教学、培养学生科学研究方法

生物科学是一门以实验为基础的科学，其中许多知识非常适合于学生通过自主探究的学习方式来获得，同时探究还有利于培养学生科学的思维方法和研究方法，从而提高学生的生物科学素养。如我在教学中尝试运用了“提出问题—做出假设—设计实验一验证假设—得出结论—合作交流”的探究式教学模式。在实施过程中，首先引导学生形成问题意识。教师创造性地构建学习环境，给学生大胆猜测和“异想天开”的机会，充分满足学生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的刚毛在运动中的作用》探究实验中，循着“提出问题——解决问题”的思路。引导学生自行探究，培养学生的动手实验操作能力和科学探究能力。其次指导学生大胆而科学地做出假设。提出假设是解决问题的关键。因此教师应积极引导学生自主地收集资料，引发学生多角度多渠道地思考问题。同时，教师要重视学生的交流与合作，鼓励标新立异观点的充分阐述，确保多种假设的积极碰撞，最终形成科学的假设。再次，积极设计实验和实施实验。设计实验和实施实验的关键是创新，包括实验方法设计、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。教师对此应逐步引导，让学生在探究中体验、尝试、总结。最后，分析数据和得出结论。教师应引导学生学会分析、归纳和概括相关信息。需要重复实验的就重复实验，以便核实现象和数据，确保探究结论的科学和完善。

四、利用生物学实验、培养学生严谨求实的科学态度

随着科学技术的发展。实验教学的地位和作用日益为人们所认识，新奇有趣的科学实验，能激发学生强烈的好奇心和求知欲，更能培养学生严谨求实的科学态度。例如：在研究酶的活性与PH值的关系时，我设计以下探索性实验。取3支试管。编号为1、2、3，分别在3支试管中加入新鲜的淀粉酶溶液各1ml，然后在1号试管中加入蒸馏水1ml，在2号试管中加入10%的NaOH溶液1ml，在3号试管中加入10%HCI溶液1ml，再在三支试管中各加入可溶性淀粉溶液2ml，再放入60℃左右的水浴中5min。再各加入斐林试剂2ml，并用酒精灯煮沸1min，观察实验现象。正确的操作步骤下的现象应是：1号试管有砖红色沉淀，2号、3号无现象产生。从而得出结论：酶需要适宜的PH值。但学生在做实验时，由于操作步骤不严密。会出现许多不同的实验现象：如有的没有砖红色沉淀现象发生，有的三支试管中都出现了砖红色沉淀等等。对此，要求学生不要性急，要有耐心，认真分析实验失败的原因，重新操作，直至成功。通过实验的探索，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严谨求实的科学态度，否则将是差之毫厘，缪之千里。

五、加强学科间知识的渗透、形成科学的世界观

随着科学的发展，学科之间的相互联系越来越密切，在教学中客观地把握它们之间的内在联系，有利于学生科学世界观的形成。例如，光合作用产物之一O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2。就是利用物理方法——同位素标记法来解决的，而叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来解决的。使学生认识到事物之间的普遍联系性。另外，哲学中的许多原理如量变与质变。运动与静止，内因与外因，对立与统一的观点在生物学中也随处可见。例如：介绍光合作用过程从新陈代谢的角度看是一个同化过程，但其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。从对立统一规律角度看。矛盾是一切事物发展的源泉。世界上任何事物都充满矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动，实现自我更新。

学生生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的，它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起，持之以恒。切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。

参考文献：

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社，2003.

[2]王道俊，王汉澜.教育学[M].人民教育出版社，1989.

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下面,我通过叶绿体中色素的提取与分离的实例,谈谈探究教学与培养学生科学态度、精神、思维方法、科学工作技能、生物学基础知识等科学素质的关系。

一、探究教学的基本程序

(一)精心准备,让学生明确目的。

精心做好准备工作是进行探究教学的第一步,也是顺利实施探究教学的重要前提。具体的准备工作,应该包含以下几方面。

1.教师方面的准备工作

(1)分好学习小组。教师根据具体的情况,将学生分成几个学习小组,可以是2人一组,也可以多人一组。如果学生任意组合,不要干涉太多。每组要选一名组长。

(2)教师应将实验的课题提前通知给学生,一般是提前一周,让学生有足够的时间准备,能自由查阅相关资料。这其中就包括学生对生物教材的预习。教师也可以向学生提供相关的参考资料。

在做该实验前,教师还应该向学生提供如下的知识信息:生物体中所含色素的种类与颜色(它包括植物与动物的);有机物溶解的特点(相似相溶的特点);各种色素的分子式(式量可以不提供);层析液的成分与各成分的物理、化学性质。对苯与丙酮的毒性要着重介绍。

(3)做好实验仪器、药品的准备工作,摆放整齐、有序。

(4)设计好思考题。如:①色素最主要存在绿色植物的什么部位?②将叶片剪碎,还要加SiO2进行研磨的原因是什么?③将菠菜的叶子剪碎研磨后,再加少量的CaCO2的原因是什么?④能不能用丙酮以外的溶剂?⑤为什么在对研磨液进行过滤的时候用脱脂棉,而不是用滤纸?⑥有什么方法能使画的滤液线既细又齐呢?⑦在层析的过程中,烧杯要始终盖好盖子的原因是什么?⑧在滤纸上,由上至下,有多少种颜色的色素?为什么是这样的顺序?⑨观察滤纸条,间距最小与最大的两种色素、带宽最大的一种色素分别是什么?⑩本实验的原理是什么?实验的时候要保持实验室内外空气流通,实验后要用肥皂洗手,等等,是什么原因?……

2.学生方面的准备

(1)选好组长。

(2)查阅有关信息,获得相关知识。

(3)与老师一起进行仪器与药品的准备。

(二)设计问题,激发学生的探知欲。

教师通过问题设置,创设真实的生物教学的情景,有助于激发学生的学习兴趣与求知的欲望,从而使学生能积极、主动地参与探究学习。

(三)鼓励学生进行大胆的猜测。

粗盐的提纯是先溶解再过滤的,那么叶绿体内的色素是不是也先溶解后过滤呢?它是有机物,用什么来进行溶解呢?很多学生能猜测到:应该用有机溶解用丙酮或酒精等溶剂来溶解色素,然后进行过滤、分离。

(四)实验探究,观察分析。

在学生实验的时候,有的小组观察到溶解在丙酮里的色素是绿色的;有的小组用滤纸收集不到滤液;有的小组发现研钵中几乎没有研磨液,要求加丙酮;有的小组的学生觉得滤液的细线不好划,等等。教师在学生的探究活动中,要对各组进行巡视,纠正错误,对学生所提的问题给予点拨,启发他们积极的思考,正确的分析。对学生好的思路、好的设计都要给予肯定、表扬。

(五)归纳总结、验证猜测。

由于影响该实验的客观因素与主观因素比较多,能顺利完成任务的学习小组不是很多,有的小组的实验效果不明显,有的小组的甚至实验失败。教师要帮助他们分析原因,吸取教训,对失误或误差要做正确的分析,必要的解释,并及时指导学生重新设计实验方案,抽空重做。

二、探究性教学与学生科学素养的培养

科学探究指的是科学家们用来研究自然界,并在研究获得证据的基础上,提出各种解释的多种活动的途径。科学探究也可以指学生们用它获得知识、领会科学理论的各种活动。探究是一种有多侧面的活动,需要观察、提问,还需要查阅各种信息,设计研究方案,验证所提出的假设,最后得到结论。在具体的教学中,探究学习是学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识,并在探究过程中,获得科学的方法与技能,形成科学的思维方式、科学观点,树立科学精神。可见,探究性学习对培养学生的科学素质有着极其重要的作用。

(一)培养学生的科学态度。

所谓科学态度,就是指事实求是、不弄虚作假,不凭个人的兴趣与爱好产生偏见。科学态度是培养学生科学素养的重要目标之一。教师应该是学生的榜样,要指导学生纠正各种错误,不允许学生伪造实验结果与实验报告。同时也要提醒学生,事物是不断发展的,在科学研究的过程中,应该崇尚科学,不要迷信权威,盲从他人的结论。

(二)培养学生的科学精神。

科学精神包括勤奋工作、乐于奉献的精神,还应该具备高尚的社会责任感。在叶绿体色素的提取与分离的实验中,由于滤液细线划不准,常常造成实验结果不理想。因此,教师应要求学生重复多划,这也是对学生科学精神的培养。

科学精神还应该包括对社会的责任感,因此在学生的实验后,教师绝不让学生将有毒的或污染环境的物体随便倒入下水道,应该集中回收。

(三)科学思维的培养。

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一、生物科学素养包含的要素

1.掌握生物科?W的基本素质技能

在高中的生物学习中，首先要做的就是把课本上的理论知识理解透彻，在此基础上再对真实的生物进行认知和掌握。当然，课本上的知识也包括现代生物的科学技能，比如：生物的种类等

知识。

2.培养学生正确的生物科学观念

在生物的学习和教学中，都要先确定正确的生物科学的理念，这样才能对学到的知识学以致用，更好地应用在现实生活中。一般都是在高中才开始接触生物科学，所以高中的生物教学对学生的影响很重要，要促进学生对生物科学的积极性，保证他们在快乐的环境中学习到更多的知识，利用有限的课堂时间让学生学到无限的知识。刚开始的时候学生肯定会对其有很大的好奇心，所以，要根据他们所好奇的东西进行激发引导，这样对于教学就会有很好的效果，从而为生物科学的事业作出更大的贡献。

3.认识到生物科学在现实生活中的作用

现在高中的学生认为在学校学到的知识只是来应付考试，但并非如此，如果在学习中能找到自己所感兴趣的关注点就会在生活中也有所应用。当代的生活中很多地方都会应用到生物科学的知识，如果只是学理论知识，而不应用在现实生活中，就失去了学习的意义。所以要提高学生对生物科学的认识，保证他们能在生活中运用生物科学。

二、如何提升学生的生物科学素养

1.提升教师的整体素质

现在很多学校都提倡“翻转课堂”，就是以学生为中心来进行教学工作，但是这并不代表就不需要老师，老师在这种教学中也起很大的作用。生物的教学任务虽然不如数学、语文等学科的任务大，但是生物科学对学生的生活有很大的帮助，所以要加强生物老师的能力，不能让那些生物教师觉得学校不重视生物，那么他们就会出现消极怠工的心理，从而使学生对生物也没有兴趣。所以，要想提升学生对生物科学的素养，首先要做的就是加强对老师方面的投资，聘请更加专业的生物老师进行教学工作。

2.充分培养学生的兴趣

在高中教学中，大部分学生会觉得学习是枯燥无味的，但是生物中的乐趣是很多的，这就需要老师对教学进行设计，通过各种方式提高学生的积极性。如果一个学生对这个学科感兴趣就会很容易学到很多知识，在快乐的环境中得到的知识是最多的。学校也应该开展一些关于生物的实践活动，例如：组织学生去大自然对生物进行探索，然后通过实际的观察，得到更多的认识，让学生更加主动地去寻找知识的来源，逐渐去探索生物科学的奥秘。

3.注重课堂生物素养的培养

课堂是学生最佳的学习时间，所以要把握好上课的时间，让学生学到更多的知识。课后的作业也是不可避免的，但是不要过量，因为学生还有别的学科，如果仅这一科就有很多作业的话，就会使学生出现烦躁的心理，同时影响上课的情绪。要利用课堂上有限的时间，给学生传授无限的知识和技能，还要引导学生的思维，使他们有更加开阔的视野。最重要的是在课堂上，教师要不断地贯彻生物科学素养的问题，这样就会使学生印象深刻，才能更好地提高学生生物科学素养。

三、注重生物实验教学

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关键词：高中；生物；培养

古人云：“三岁带着老来像。”科学素养的培养更应该从小抓起，尤其是高中教育中，就物理学科而言，它不仅是对初中物理知识的深化，更主要的是对学生发展方向的引导，是对基本物理思维、基本科学素养培养的关键时期，所以如何在高中物理教学中有效培养学生的科学素养，就显得尤为重要。

而现实中，由于高考的压力，很多教师担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识，片面强调“以知识的传授”为中心，通过大量的习题训练甚至是背实验以达到提高成绩的目的，忽略了对学生一定的认识论、方法论的指导，不注重学生学科能力、科学素养的培养。这样势必导致学生即使原来有的求实精神也逐渐丧失，科学创新能力殆尽。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程，让学生在探究中学会学习、学会思考、学会创新，这样同时也会实现科学探究与知识建构的有机结合，齐头并进。如在“多普勒效应”的教学中，教师大体可通过以下4个环节来组织教学：

1.抛出问题。教师可先通过放录像，火车在进站和出站时拉响汽笛的过程，注意提醒学生听进站和出站汽笛声的区别。

2.知识铺垫，循序渐进。教师可以以质疑的方式提出音调和音响的区别。

3.引导学生进一步分类实验探究。即对现象进一步模型化，进行实验演示，引导学生进行探究原因和规律，教师不要代劳，尽可能让学生自主分析，也可把学生分组，以小组讨论的形式进行，以降低难度，同时也能培养他们的合作意识。

4.学生归纳总结规律。需要强调的是在教学中让学生充分展示各种想法，哪怕想法是不正确的，这样可以增强学生利用已有的知识和经验解释新现实的意识和建构新知识的强烈动机。

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一、对“假说―演绎法”的基本认识

在人类的发展史中，许多科学的结论都是运用“假说―演绎法”发现的。例如：牛顿创立光的颜色理论过程、凯库勒提出苯分子的环状结构、爱因斯坦相对论的提出和验证过程，这些无不体现“假说―演绎法”在科学研究中的重要性。

假说是人们以一定的经验材料和已知的科学事实为依据，以已有的科学推论和技术为指导，对未知的自然现象或事物产生的原因而作出的推测性解释。

演绎是由前提必然得出结论的推理，或是从一些假设的命题出发，运用逻辑规则，导出另一命题的过程。也就是从普遍性的理论知识出发，认识个别的、特殊的现象的一种逻辑推理方法。

所谓“假说―演绎法”，是指在观察和分析的基础上提出针对性问题后，通过严谨的推理提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理得到预期的结果。如果实验结果与预期结果一致，则假说成立；反之，假说不成立。

“假说―演绎法”的一般步骤为：发现问题提出假说演绎推理预期结果实验结果与预期结果是否吻合得出结论。

二、高中生物课本中“假说―演绎法”典型课例

在《遗传与进化》模块中，关于“假说―演绎法”的相关素材较多，这些内容主要集中于模块二的第1到第4章，如基因与染色体关系的探究历程，DNA分子的结构、复制方式及中心法则的提出与证实，遗传密码的破译。“假说―演绎法”的最典型教学素材，莫过于孟德尔杂交实验中豌豆的一对相对性状的杂交实验。下面以此为例，谈谈如何运用“假说―演绎法”提高学生的生物科学素养。

1.观察实验，发现问题。

以孟德尔一对相对性状高茎和矮茎为研究对象，展示孟德尔的杂交实验过程图，由学生依图讲解实验操作流程。在此过程中，学生时不时地会用到生物学的一些基本术语，如杂交中的正交、反交，生物学基本概念，如自交，以及豌豆雌雄同花植物如何进行异花授粉。这些实验操作表述，无形中激发了学生的好奇心，有利于培养学生的语言表达能力和理解能力。在教师的引导思考下，学生会对该图解提出各种各样的疑问，如“为什么亲本无论正交还是反交，后代都表现为高茎呢？矮茎性状就消失没有了吗？”“为什么子二代中又出现了矮茎？”这些问题的提出，有利于培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启用已有知识的空间，有利于学生理解孟德尔的科学研究方法。

在学生的质疑声中，教师提醒学生，不能停留在实验现象的观察和描述上，对数据进行处理是否会有新的发现？在老师的启发下，学生尝试分析子二代中高茎787株，矮茎277株，两者的数据比值为2.84倍，单独看该数据没什么特别之处，当我们把豌豆的其他6对相对性状的杂交实验数据一起投影时，原本沉寂的学生一下子豁然开朗，课堂气氛活跃起来，子二代的性状分离比都约为3∶1，这一结果引发了学生新的疑问，为什么会出现这种现象呢？该如何解释呢？

在以上引领学生观察并分析孟德尔一对豌豆杂交的实验中，学生从中发现问题到最后提出问题，离不开数学统计的科学方法和坚持不懈地追求科学真谛的执著精神。

2.根据问题，作出假说。

围绕发现的问题，给一定时间让学生进行讨论，提出各种可能的假说，在教师的引导下，保留部分较合理的假说，其中具有代表性的黑板上加以保留，如“生物的性状是由基因决定的，显性性状由显性基因控制（用大写的字母表示，如D），隐性性状由隐性基因控制（用小写的字母表示，如d）”。当学生用自己的假说解释豌豆高茎和矮茎的杂交实验时，会面临新的难题，如个体的基因型该如何表示，其产生的配子中的基因又该如何表示等一系列的问题。在这些新的问题串中，要求学生不断提出新的假说，才能解释这对相对性状的杂交实验中出现的现象。在老师的引导下，学生对假设进行了必要的补充：“豌豆体细胞中的基因是成对存在的，因此纯合的高茎表示为DD，纯合的矮茎表示为dd。”“在形成配子时，成对的基因又是彼此分开的，故配子所含的基因要么是D，要么是d。”“在受精时，雌雄配了结合又是随机的，D的雄配子可以与D的雌配子相结合，也可也d的雌配子相结合。”在这些增设的假说基础上，就能完整地解释孟德尔的杂交实验现象了。

提出假说这一环节，要求学生有足够的睿智，敢于大胆猜想、质疑，敢于冲破传统观念，敢于创新，这与培养学生的科学素养息息相关。当学生用提出的假说圆满地解释豌豆杂交实验时，学生会异常兴奋，由此而倍感喜悦。

3.演绎推理，求证假说。

在学生享受成功的快乐时，老师不忘提出新的问题：“虽然假说很完美，但作为一条科学结论，还为时太早，如何才能证明你的假说是对的呢？”在当今生物科技发达的年代，学生首先想到的是能否用现代仪器设置（如显微镜）直接观察染色体，甚至其上的基因，只要能看到体细胞中基因成对存在和配子中基因成单存在，就能直接证实假说的成立。这种逻辑思维未尝不可，这就是《遗传与进化》模块为什么要将“基因和染色体的关系”章节放在“遗传因子的发现”章节后面的真正意图，目的是排除学生用现代科技手段，包括分子生物学的手段直接定位基因的位置所在。更何况，基因在显微镜下是无法直接区分出来的，这给直接证明带来了困难。这时，就得借助于逻辑推断的力量，利用“假说―演绎”等逻辑推断的思路间接证明可观察的现象，最终将假设肯定化。因此，“假说―演绎法”不愧为间接证明的好办法。

演绎推理假说的成立，要抓住问题的核心和假说的要点，在老师参与学生讨论、引导学生拓展思维空间的同时，不忘提醒学生：“能否用该假说来推测其他实验结果，如果实际操作结果与你的预测完全吻合，则说明我们的假说成立，反之则不成立。”学生在教师的启发下，开始进入新一轮的探究，寻求支撑假说的实验方案，尝试各种豌豆最佳的类型，如DD与DD自交方案、dd与dd自交方案、Dd与Dd自交方案、DD与dd杂交方案、Dd与dd测交方案。在学生激烈讨论的同时，教师要随时把问题聚集在证明假说的核心上，孟德尔演绎推理的要点，其实就是要证明子一代的基因型是否为Dd，本质就是测交，所有纯合子的自交，后代都是纯合子，豌豆在自然界中自身的现象，无法证明假说的合理；而杂合子（Dd）的自交，本身就是假说产生的实验基础，不能用自身产生的推断证明自身的对错。因此，对最佳的实验方案（测交方案）进行演绎推理：子一代的基因型如果为Dd，则产生的配子D和d的比为1：1，dd产生的配子就一种d，雌雄配结合又是随机结合的，因此产生的后代性状分离比为1高：1矮。如果推理成立，则实际操作结果与推理相吻合。

4.操作实验，得出结论。

限于时间，课堂教学无法直接进行豌豆的种植实验，我们展示了孟德尔的测交实验结果，统计得到64株后代中，有30株为高茎，34株为矮茎，两者的性状分离比接近于1 ∶ 1。因此，结果与预测完全符合，从而验证了假说的成立，最终得出了结论。

通过一对相对性状的研究学习，学生深刻领会到孟德尔超乎常人的思维方式和独特的数据处理方法。即使我们提出的假说不是那么完整，即使提到孟德尔提到的一项，我们都会感到无比欣慰，因为孟德尔的成功是他8年锲而不舍追求的结果，我们只用了几节课的时间，就领会到了“假说―演绎法”的精髓。它的真正好处在于促进了学生感悟创新科学研究的方法，培养了学生探究生物科学的能力，激励了学生勇于探索、热爱科学、大胆创新、锲而不舍的精神。