生物科学的研究方法范文
时间：2023-08-18 17:48:59
导语：如何才能写好一篇生物科学的研究方法，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。
篇1
1 科学研究方法
著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼说过：“科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事情是绝对已知的），如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，作出判断，如何区别真伪和表面现象。”科学教育中的“科学过程”主要是指在一般的科学研究中，那种普遍适用的系统化的操作方法和步骤。美国《国家科学教育标准》中把科学过程与方法看成一个系统，是指一系列的相互联系的科学家普遍使用的研究方法和程序。我国的基础教育课程改革强调科学探究，强调让学生亲历科学，在体验中学习。这种新型学习方式的提倡意在改变传统单纯接受式的被动学习方式。学生不是被动地记忆科学的结论，而是经历这种结论得到的过程和懂得获取的方法。
科学家认为对自然现象的认识不能停留在事实的层次上，需要进一步透过现象，深入内部，抽取有关事物的本质，并且舍弃一切非本质属性的结论，即提炼出反映事物本质属性的内在的客观规律的各种“概念”和“定律”来。这个过程是通过探究来完成的。但科学家不管用何种探究模式，其基本的环节是共同的：科学问题的提出，科学事实和资料的收集，猜想和假设的建立，检验与评价，表达与交流。科学教育中的科学探究学习方式的主要环节也与此相类似，表明探究学习体现了科学教育与科学研究本质上的一致，反映了科学教育与科学研究内在的统一。科学探究强调知识获取中的体验，强调过程与方法，既是对我国传统教育的纠偏，也反映了科学素养的核心要素。
2 高中生物课程中基本的科学研究方法
科学方法可分为多个层次，这里所指的生物科学研究方法主要是指科学研究的一般方法，如科学观察方法、科学实验方法和科学调查方法，特别是指科学实验方法。科学研究总是从观察开始，通过观察发现问题，然后提出假设，并对假设做出基本预测，最后设计实验来验证假设。如果实验结果与假设不一致，则说明原来的假设是错误的，要修改假设，重新实验；如果实验结果与假设一致，则说明原来的假设是正确的，可将假设上升为学说或理论。科学方法教育应包括科学研究中“过程技能”（观察——问题——假设——实验——结论）的教育，还应包括观察、调查、实验等具体的方法技能。科学方法教育中尤其要重视科学思维的训练，即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。
2.1 观察实证的方法
观察实证是指通过对研究对象大量的观察、实验和调查，获取客观材料，从个别到一般，归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法。
2.2 假说—演绎法
假说—演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的；如果不符，就说明假说是错误的。所以假说—演绎法的根本过程是：发现问题——提出假说——演绎假说——实验证明——提出结论。在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中很好地展现了假说—演绎法，也正是由于他采用这种方法才获得了科学上不朽的成绩，为人类揭示了遗传之谜。“假说—演绎法”是形成和构造关科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的重要手段之一；学完课程以后，他们对别的都可以忘记，但这些方法会存留下来，这就是真正的素养和能力。
2.3 建立模型的方法
新课标中建立模型被列为一项技能目标，并作为高中学生必备的生物科学素养。国家和地方的新高考大纲（说明）也已明确将这一技能素养的掌握水平作为考核对象，2007年全国高考生物江苏卷中就已出现涉及模型构建问题的考核尝试。因此，在平时的教学和高考复习中，教师和考生都要予以重视。由于新课标要求学生学会建立的模型主要是思维形式的模型，因此笔者拟针对几种常见思维模型的构建方法提出如下建议。建立模型的一般程序：（1） 掌握原理。掌握模型所代表的知识、过程、规律、机理等，弄清模型的构成要素或包含内容之间的逻辑关系。（2） 明确类型。明确所构建的模型属于哪种类型，知道该种模型的特点及表现形式。（3） 构建草图（框架）。选择适当的图形、文字、符号勾勒出草图，或用适当的文字符号搭建框架。基于模型的通适性、典型性，所以在构建时只需要考虑大多数情况即可，一般不考虑极少数情况或特例。（4） 修饰完善。对照原理查验所构建的草图（框架），确保其科学性；然后进一步修饰完善模型，力求规范、简洁、直观、有美感；最后构建出正式的模型。（5） 补充诠释。对一些模型要添加必要的文字说明、示例、图注等，使模型更科学、更清楚、更规范。
2.4 系统分析法
系统分析方法是指把要解决的问题作为一个系统，对系统要素进行综合分析，找出解决问题的可行方案的方法。它从系统的着眼点或角度去考察和研究整个客观世界，为人类认识和改造世界提供了科学的理论和方法。它的产生和发展标志着人类的科学思维由主要以“实物为中心”逐渐过渡到以“系统为中心”，是科学思维的一个划时代突破。系统分析是一种研究方略，它能在不确定的情况下，确定问题的本质和起因，明确咨询目标，找出各种可行方案，并通过一定标准对这些方案进行比较，帮助决策者在复杂的问题和环境中作出科学抉择。
3 生物教学中开展科学研究方法教育的途径
生物学是一门实验科学，有着众多的可以渗透科学方法教育的内容。教师在努力钻研教材的基础上，要充分挖掘教材中对学生进行科学方法教育的素材，将科学方法教育渗透到教学过程和学生的学习过程中。
3.1 通过生物学实验开展科学研究方法教育
高中生物教材中有着众多的学生实验，每做一个实验都是学生亲身体验科学研究方法的过程。在教学中尽教师要可能地将验证性实验变为探究性实验，要求学生通过明确实验目的、自己设计实验、讨论完善实验、最后实施实验步骤等过程，使学生体验到科学研究的方法和过程。另外，教师在备课和教学中应将科学研究方法很好地贯彻到每一个实验中，根据实验内容的不同有目的的让学生体验科学研究的过程，接受全面而完善的科学研究过程和方法的认识与训练，使学生认识、经历科学研究的过程，理解科学方法的本质，并训练其使用有关的具体方法完成每一步骤。这是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效思维方式和操作方式。教师要注重鼓励学生得出自己的结论、畅述自己的观点。
3.2 通过生物科学史开展科学研究方法教育
“读史使人明智”，生物科学的每一项重要发现都是科学方法正确应用的典范。科学的方法是人类探索真理，发现新理论和获取新知识的重要手段，生物教学也离不开科学方法的探索、理解和学习。
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。
3.3 通过探究性教学开展科学研究方法教育
在新一轮的课程改革中，科学探究不仅被作为重要的理念强调，作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中。在现代教育文献中“科学探究”、“探究式教学”、“探究式学习”都是指学生在学习过程中模仿科学家进行科学探究的思维方式来主动构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的学习方式。这种学习方式在学习内容上，不但包括事实、理论等陈述性知识，还包括科学过程和方法等程序性知识。在教学策略上，教师通过创设一定的探究情景，让学生发现问题，做出猜想与假设，并通过实验、调查、查阅文献等方式搜集与处理信息，对猜想与假设进行论证，最后通过表达与交流活动对自己的探究过程进行反思与评价。在这一过程中学生获得知识与技能，掌握解决问题的方法，获得情感体验。一般情况下，探究式学习环节分为：提出问题——猜想与假设——方案的设计与选择——收集证据——解释与结论——评价与反思——交流与表达等7个方面。
3.4 通过研究性学习开展科学研究方法教育
研究性学习是一种以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作方式进行的一种学习方法。学生通过亲身实践获得直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本科学方法，提高综合运用所学知识、解决实际问题的能力。科学是一门具有崭新教学理念的学科，学习的核心便是科学探究。科学探究也涉及到提出问题，并通过猜测、计划、观察等活动，亲历解决问题（科学探究）的过程，获得科学知识，形成科学价值观。研究性学习与科学探究都是通过学习者从提出问题到解决问题的探索实践过程来实现科学知识的掌握和科学价值观的形成，以提高学习者解决问题的能力的学习方式。哈佛大学就有这样一句名言——教育的真正目的就是让人不断提出问题和解决问题。它较好地说明了研究性学习、科学探究在教育活动中的重要性，学生亲历科学探究的过程是获取科学知识和培养科学价值观的主要途径。
研究性学习是现在高中学生的一门必修课，利用研究性学习使学生实践科学研究方法，可以使学生真正体会到科学研究方法的重要性，学会如何将一些科学研究的理论知识应用到实践中，研究性学习既是学生对科学方法的实践，也是教师进行科学方法教育成果的检验。
3.5 通过实验设计开展科学研究方法教育
篇2
关键词：应用创新型人才培养；生物医药研究方法；教学探索
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0139-02
广东是我国生物医药产业大省，生物医药产业已被国家和广东省确定为战略性新兴产业行业之一[1]。广东药科大学生命科学与生物制药学院培养的学生毕业后主要从事生物医药领域基础及应用研究、技术开发服务和管理工作，因此他们应认识生物医药研究的基本理论和方法，掌握具体的实验操作技能，具备一定的创新素质，以适应生物医药相关行业对应用型人才的需求。所谓学生的创新精神和实践能力，并非都要像科学家或发明家那样，在学习活动过程中有惊人的发现或伟大的发明，只要让他们在学习过程中不拘泥书本，不迷信老师，不死记硬背，敢于标新立异，大胆思维质疑，有所发现，有所发展地掌握所学知识，即是他们创新精神和实践能力的体现。培养学生的创新精神和实践能力的途径很多，其中课堂教学是培养学生创新精神和实践能力的最根本的有效途径。在课堂教学中必须坚持不懈、多渠道、多方面地努力和探索，选取以学生为主体、适应行业实际需求的教学内容；采用灵活多样、激发学生学习兴趣、同行业实际对接的教学方法，建立应用型人才的教学模式。
因此，在开设通识教育课程、基础教育课程、专业教育课程的同时，广东药科大学生命科学与生物制药学院又为生物科学专业大学三年级本科生开设了侧重实践创新能力培养的专业限选课程《生物医药研究方法》。从2010级生物科学专业本科生开始授课，至今已完成了四个年级的教学工作，经过四年来的探索和实践，取得比较好的教学效果，学生的学习兴趣和科研能力得到了有效提高。在教学主管部门对于用人单位、教师和学生的调查中获得一致好评。下面就已经开展的课程教学探索进行具体介绍。
一、充分l挥教师科研优势，构建优秀教师团队
由于方法学的内容比较枯燥，加上课程没有实验课，学生理解起来有困难。因此课程选择具有丰富科研经验的教师承担教学工作，由三位左右的教师组成授课团队，分别讲授不同内容。参与授课的教师全部主持过省级以上课题，主讲教师需主持过国家自然科学基金项目。结合教师个人科研经验，以生动具体的实例从选题、实验设计、观察、总结四个阶段为学生全面介绍生物医药领域研究的流程、关键问题和注意事项。教师根据自己的实际经验，具体为学生介绍在科研过程中遇到的各种问题，以及如何解决问题。从道德、能力和安全三方面对学生进行教育，使学生明确作为科研工作者的基本素质，即严肃的治学态度、严密的科学手段和严格的工作作风，为大四的本科毕业实习打下良好的基础。集中介绍组织学、电生理学、药理毒理学及分子生物学等生物医药研究中的常用技术，并具体介绍其在科研工作中的应用，帮助学生更加全面了解学科前沿发展和最新技术手段。同时利用6个学时的授课时间为学生集中介绍各级基金项目的分类和具体申请方法，课题标书的构成和书写要点，以及申请课题成功和失败的经验，为学生提供更加具体和直观的印象。课程内容设计和教材使用上摆脱了传统意义上的照本宣科，增加趣味性的同时拓宽了学生的视野，开拓了学生的思路。同时，通过课程教学，也让学生对于教师的科研方向有一定的了解，鼓励有兴趣的学生直接参与教师课题组的科学研究，完成从基础、专业知识积累到专业实践训练的过渡。
二、结合课程特点，确立以互动式教学为特征的教学模式
互动式教学是引导学生思考，提高学生创新能力的重要教学方式[2]。传统的“灌输式”教学模式已不适应现代高等教育的发展要求。如何提高生物医药研究方法这门课程课堂的教学效果，一直是课程授课教师们研究的主要课题。为激发学生的求知渴望和学习热情，使学生由被动学习转变为主动学习，授课教师们注意充分调动学生的思维，加强师生的课堂互动。结合应用创新型人才的专业培养目标，生物医药研究方法课程的授课教师注重强调对于学生实际应用能力的培养，让学生参与到教学中，采取以学生为中心、师生双向交流的互动式教学模式。教师采取灵活多变的教学方法吸引学生，如启发式教学、讨论式教学、多媒体教学，等等，可最大限度地调动学生的学习热情。
在教师完成理论内容讲授后，由学生自由分组，通过查阅文献结合个人兴趣自选生物医药研究领域相关课题，根据选题查阅相关的参考文献，了解该课题研究领域的研究现状，拟订研究方案和研究计划，并撰写科研标书。在学生标书设计中强调课题的创新性和应用性，特别鼓励学生挑战传统科研思维，进行大胆新颖的课题设计。课后，授课教师根据分工，分别和不同小组选出的学生负责人通过网络、电话及面谈等方式进行沟通，对学生的选题和标书撰写进行具体指导，包括题目的文字表述是否准确，研究内容与前人的研究成果相比的相同性和创新性，拟采用研究方法和技术路线的可行性。通过标书撰写的训练，使学生基本掌握科学研究的基本思路和方法，把所学的理论知识与科研实践相结合，为其今后从事生物科学研究工作打下良好的基础。
在标书撰写完成后，学生还要根据课题标书内容制作相应ppt，随后在课堂上由每组学生用ppt进行汇报。除课程授课教师外，邀请生命科学与生物制药学院具有丰富科研经验的教师作为评审，根据学生的标书和ppt汇报提出问题，由学生进行解答。通过这种教学模式，有效地调动了学生的学习热情，培养了学生的表达能力、创新能力及实践能力，同时也促进了他们的协作精神。这种互动式教学方法明显增强了学生的学习兴趣，课堂教学质量也得到了有效提高。
要更好地完成基于创新能力培养的互动式教学，要求教师具备较高的教学组织能力和创新性教学的能力。因此，生物医药研究方法的授课教师在教学实践中积极探索，在完成教学一线工作的同时积极向具有丰富教学经验的教学名师请教，在四年的教学过程中不断总结经验，使授课形式更趋合理，教学能力不断提高。通过教学过程中的授课准备和与学生的交流，教师的知识储备也相应增加，学生富有想象力和创意的想法，有利于激发教师的科研思路，真正意义上实现教学相长。
三、建立以检验学生的综合能力、实践能力和创新能力为主的考核方式
检验学生对知识的掌握程度和应用能力的有效方式是考核。改变传统标准化笔试试卷形式的单一考核方式，学习和借鉴国外大学考试模式，树立以能力为核心的考试观念[3]。增加平时成绩的比重，对学生进行综合成绩评定。总评成绩由期末考试成绩和平时成绩组成，各占50分。其中平时成绩中课题标书撰写占30分，教师根据学生上交的标书立论依据、研究方案和标书写作中的分工评价学生的创新能力、文字书写能力和协作能力。ppt汇报占20分，由几位评审教师根据各组学生ppt的内容、制作与板书运用、Z言表达考核学生的实践能力，几位老师分数的平均值作为学生的最终成绩，增加了考核的公正性。期末考试以学生解决研究中具体问题的能力为考核重点，从实验分组、每组所需实验对象数量计算、统计分析等几个方面设计应用题来考查学生的具体掌握情况，减少基本理论和概念的考试比重。
综上所述，生物医药的授课团队通过改革传统的教学手段，实现师生互动的教学实践，使学生对生物医药领域的前沿动态和研发趋势有了一定的了解，初步具备查阅文献、完成创新性科学实验设计和撰写课题标书的能力。但学生在提出问题及深层次的科研问题讨论方面仍需要进一步的锻炼和提高，因此要培养和造就高素质的创新型人才，应进一步设计和完善科研与教学相互促进的方式，以构建适应市场需要的生物医药特色教学模式。
参考文献：
[1]曹蓓，胡炜，李海燕.优化产业布局 完善创新机制 推动广东生物医药产业发展[J].科技管理研究，2013，（9）：48-52.
[2]于浩淼.互动式教学对学生创新能力培养的推动作用研究[J].教育与职业，2010，（21）：141-143.
[3]史楠，刘柏霞.应用型本科课程考试模式改革研究[J].教育与职业，2015，（12）：115-117.
The Teaching Exploration of "Biomedical Research Methodology" Based on Applied and Innovative Talents Cultivation
WANG Hui
（School of Life Science and Biopharmaceutics，Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou，
Guangdong 510006，China）
篇3
关键词：生物制药工艺学；教学改革；研究型教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0156-02
研究型教学是以培养学生的研究意识、研究能力和创新能力为目标，教师从学科领域、课程内容或现实生活中选择和确定专题，在教师的帮助下，使学生按照科学研究的模式来分析、解决这些问题，最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程。研究型教学方法在教学目的上不仅仅注重结果，更重要的是关注学习的过程，使学生通过课题研究，掌握学习方法，提升自学能力。《生物制药工艺学》是生物制药、生物工程、生物技术等专业的主干课程，要求学生能够掌握各种分离纯化技术的原理和方法，培养学生从事生物药物生产、新产品研发的知识和能力，为今后从事相关工作奠定基础。该课程实践性很强，在教学上我们除了突出实践训练外，还在理论课程教学上，探索和实施研究型教学方法，使学生由被动的知识接受者转变为学习的积极参与者，发挥学生在学习中的主体性作用。
一、《生物制药工艺学》课程实施研究型教学的总体方案
研究型教学除了课堂上的教学与讨论外，在课程规划及课后的准备上对教师提出了更高的要求。从总体上看，生物制药工艺学课程研究型教学的总体方案如图1所示，包括了课前、课堂上及课后三部分：课前需要教师设计合适的项目（研究课题）并布置课题；在课堂上要进行相关的案例讲解，并与学生互动讨论；在课后还需要总结和整理反馈的意见，对研究的课题进行调整和优化。对学生而言，则课前需要查找资料，确定课题的研究方案；在课堂上学习并与教师讨论，进行课题研究；在课后则需总结和归纳，对所学知识和研究方法进行巩固并提高。
二、研究型教学的方法
1.问题引导，激发学习兴趣。研究型教学方式特别注重问题在教学过程中的重要性。一方面通过问题来进行学习，把问题看作是学习的动力、起点和贯穿学习过程的主线；另一方面通过学习来生成问题，把学习过程看成是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。在教学过程中，我们结合科研实践，让学生通过解决问题学习基础知识，并提高解决问题的能力。例如在讲述基因工程药物时，提出“如果表达的产物是包涵体形式存在的，该如何得到有活性的蛋白质产物？”这一问题，让学生先自行寻找答案回答，然后再在课堂上讲解。由于学生在学习本课程时已经学过蛋白质的变性和复性，很多同学都能从课本上找到包涵体复性的方法，进行解答，但是这是不全面的，至少包含两个层面，一是防止包涵体的形成，另一是包涵体的复性。通过提问和解答，学生会发现自己思维上的局限性，加深印象，提高学习的兴趣。
2.案例教学，促进灵活应用。在案例教学中，学生拿到案例后，先进行自学，通过查阅必要的理论知识，提出解决方案，加深对知识的理解，然后在课堂上进行讨论，教师再对案例进行深入的分析和讲解。这一方法可以充分调动学生学习的主动性，起到举一反三的作用。例如在介绍青霉素的制备工艺中，我们结合实验课程中得到的经验，为学生提供案例，如“在操作过程中，部分学生没有得到青霉素产品，请分析试验失败可能的原因”。因为这个案例源自实验课“青霉素的分离纯化”，如果实验操作中未能得到产品，那么对失败可能原因的分析就非常重要。在理论课教学中引入这一案例，一方面可以让学生通过学习，掌握青霉素分离纯化工艺中的关键点，深入理解工艺过程对产物稳定性的影响，另一方面，在今后的实践中，学生也可以灵活应用所学知识，避免一些常见的错误。
3.项目引导，培养研究能力。项目导向教学法的教学目标不在于现成知识的传授，而是教给学生获得这一结果的方法和途径，着眼于培养学生可持续发展能力，充分发挥学生学习的主动性和积极创新精神。在项目实施过程中，应以学生为主体，教师起辅助和引导作用。例如在讲述抗体类药物的制备时，要求学生去查找一种人源化抗体的设计和制备方法。学生自行去网上检索论文资料，然后翻译实验方法部分，整理并归纳某一种人源化抗体的设计方案，然后用流程图说明其制备方法。这些工作由学生在课余时间进行，在课堂上，部分学生到讲台上讲解，其他学生和老师对其工艺过程进行提问和讨论，课后学生再进一步补充和完善。通过项目引导的方法，使学生参与整个教学过程，培养研究能力。
三、多元化考核评价方式
考核是学生学习当中非常重要的一个环节，也是激励和推动学生自主学习的重要因素。在传统的闭卷笔试中，试题内容集中于课本或课件中讲授的内容，并一般都会有标准答案，这一考核方式使得学生只要死记硬背书本上的知识，就可以通过考核，不利于学生发挥创造性，也不能反映知识的灵活应用情况。因此，在考核上，应使用多元化的方式，如从平时作业的完成质量、参与课堂讨论的情况、课后师生互动情况、期末考试成绩等多方面进行考核和评估。同时，在期末试卷中，也要增加试题的灵活性与综合性，并以答题参考的知识点代替传统的标准答案，从而对学生的学习能力、研究能力以及创新能力等进行综合评价，引导学生更主动地去学习和思考。例如在本课程的期末试卷中，试题使用了灵活多样的形式，可以采用工艺改错、工艺设计、试验结果分析等多种形式，而且期末成绩占总评成绩的60%，平时成绩占40%，其中，平时成绩涵盖了作业、到课率、课堂讨论等方面。通过多元化的考核评价方式，调动学生学习的主动性，推进研究型教学方法的实施。
四、总结
研究性教学是以学生为主体的，教学的重点在于培养学生学习运用知识、提出和解决问题的能力，教学中如何设计教学情境，如何给予学生适当的指导，对教师来说是新的挑战。因此在课程的建设上，需要教师系统地对课程教学内容进行梳理，结合教学目标以及教师科研实践经验，设计合适的研究课题；而为了便于学生自学，还要建设课程相关的支撑体系，如在线课程、网络课程等，使学生可以在课余学习和掌握必要的知识；相应地，我们建立了《生物制药工艺学》精品课程网站，在爱课程网站上建设了该课程资源共享课，录制了授课视频、微课、实验操作录像以及企业生产工艺视频等，为本课程研究型教学方法的探索及实施奠定了良好的基础。作为生物制药等专业学生的骨干专业课程，《生物制药工艺学》课程的教学不仅需要传授学生专业知识，更重要地要从学习能力、团队合作及交流能力、创新能力等多方面地培养学生，拓宽其学术视野，提升专业技能和科研素质，为从事生物药物制造和研发奠定基础。研究型教学方法的实施，将在学生的综合能力培养中将发挥越来越重要的作用，成为综合性课程教学中的重要方法。
参考文献：
[1]赵洪.研究性教学与大学教学方法改革[J].高等教育研究，2006，（2）：71-75.
[2]郑珩，劳兴珍，何书英，等.生物制药工艺学课程教学改革与实践[J].教育教学论坛，2015，（9）：121-122.
Construction and Application of Study-based Teaching Method in the Course of Biopharmaceutical Process
ZHENG Heng，LAO Xing-zhen，HE Shu-ying，KONG Yi，TONG Yue，GAO Xiang-dong
（School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）
篇4
一、利用生物科学史资源，引导学生形成正确的思想
生物科学史向我们揭示了科学家思考和解决生物学问题的思想历程。科学家思想的形成在当时的社会，不仅受到文化背景的制约，还受到当时科学技术水平的制约，对于科学家来说，生物学知识的产生，都需要首先从思想上有所突破。如果思想不科学，就会导致人们对事物产生错误的认识。反过来，通过对事物的科学探究，获得对事物的正确认识，又会改变人们的思想，使人们对事物的认识产生质的飞跃。例如，物种是演变的思想的确立，就是对物种是不变的思想的突破；人类对生命个体发育的探究历程，体现了思想方法上的突破。因此，生物科学史向我们展示了科学家所处的时代背景，记录着科学家们的思想以及思想转变的历程，对学生形成正确的思想具有积极的教育意义。
二、利用生物科学史资源，帮助学生建构知识结构
学生学习了生物科学史，既能从整体上了解各个分支学科是在解决什么问题的过程中发展起来的，又能了解各个分支学科之间的联系，从而建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构。例如，遗传学的建立和发展，经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段。在其发展过程中，如果孟德尔没有运用数学知识对数据进行统计分析，就不能揭示遗传规律；如果没有细胞学的发展，萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系。在科学家解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中，遗传学逐渐发展起来。如果教师能引导学生循着这样的线索展开学习去了解这一系列问题的解决过程，那么，这一部分的知识结构学生就可顺利地建构起来，还可能联想到新的问题。
三、利用生物科学史资源，培养学生的批判性思维
学生通过生物科学史的学习，可以了解到生物科学是在自我更正的过程中积累和进步的；还可以了解到生物科学知识是科学家在不断对前人的结论进行质疑、求证的基础上，再进行自我更正的过程中积累起来的。例如，达尔文建立了以自然选择为核心的进化论，人们在承认生物进化论的同时，却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法，不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入进化论的研究中，提出了“突变学说”，以此来解释达尔文的自然选择。在20世纪的头10年，这一学说得到生物学界的广泛接受。然而，1910年，果蝇遗传学的。发展表明，果蝇群体中不断发生着突变，却没有产生物种的变化1912年～1915年细胞学的精确研究，沉重地打击了德弗里斯的学说，揭示了他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学，尤其是群体遗传学的建立，才阐明了自然选择的机制。学生在了解了进化论的发展后，可以得到科学知识是在不断质疑、求证与更正的过程中积累的这一结论，这对培养学生的批判性思维大有帮助。
四、利用生物科学史资源，培养学生的探究能力
生物科学史就是科学家探究生物学知识的科学过程史。生物科学每一个知识点的产生过程，就是一个科学探究的过程，如发现问题、提出问题、作出假设、逻辑推理、检验假设、分析结论、交流评价等，是对学生进行科学方法训练的良好素材。学习生物科学史有助于学生了解每个知识点的来龙去脉，而且可以从其中的一些典型事件中学习到科学家的科学探究方法。例如《标准》中列举的生长素的发现史，教师可利用现代化教学手段，引导学生深刻领会科学家的思维方式，探索生长素基本理论的形成过程。这样不仅可促进学生深刻领会生长素理论的论点，还能使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练，形成一定的探究能力。
五、利用生物科学史资源，培养学生的合作能力
在课程改革的过程中，合作学习是一种重要的学习方式。学生通过高中生物科学史的学习，能够明白在探究知识的过程中，科学家之间往往是通过合作取得成功的。例如：DNA双螺旋结构模型的建立过程，汇集了许多不同学科背景科学家的智慧，特别是沃森和克里克两人的合作，为解决问题提供了不同的思路。他们在解决问题的过程中相互启发，相互补充，相互促进，同时共享了研究成果。学生还可以在生物科学史的学习中，明白必须重视每一学科的学习，而不能有偏科现象。只有这样，才能为终身学习奠定良好的基础。
六、利用生物科学史资源，培养学生的科学素养
生物科学史呈现了科学家的科学态度、科学精神和科学世界观。生物科学史中记载着科学家的生平事迹，从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，把它们渗透到生物教学中，对培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。例如，人教版高中生物课标教材中，必修模块1《分子与细胞》中选取了“细胞学说的建立过程”“探索生物大分子的奥秘――与邹鲁院士一席谈”“细胞世界探微三例”“对生物结构的探索历程”“关于酶本质的探索”“光合作用的探究历程”等方面的历史。学生置身于科学史的氛围中进行领悟和体会，可获取丰富而有趣的知识营养，体验严密的逻辑思维过程和解决问题的思想方法，并在厚重的历史感中体会前人的智慧，从而提升自身的生物科学素养。
篇5
关键词 生物科学史；探索；兴趣
高中人教版新课标生物课本教材的编写注重与生物科学史的融合，这在教材的编写上与老教材是一个明显的区别，《普通高中生物课程标准》明确规定，应注重学习生物科学史的内容，例如， “必修一：分子与细胞”模块中， “分析细胞学说建立的过程” 生物膜流动镶嵌模型 “说明光合作用以及对它的认识过程”；“必修二：遗传与进化”模块中， “总结人类对遗传物质的探索过程” “分析孟德尔遗传实验的科学方法”；“生物3：稳态与环境”模块中，具体内容标准包括“概述植物生长素的发现和作用”等内容。教学过程中，教师可以利用生物科学史，有目的的引入教学活动中，将间接指知识转化为具体的知识，培养学生对生物的兴趣，促使他们探索生命的规律。
一、通过生物科学史培养学生的兴趣，调动学生思维的积极性。
生物科学史中，有很多重大的成就，都来源于生物的兴趣，比如说讲解沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型的构建，克里克不是生物学家，反而是物理学家，但是两个人为什么能取得如此巨大的成功呢？学生自然会有此疑问，虽然具有不同的知识背景，但他们对DNA双螺旋都具有浓厚的兴趣，经过和沃森的合作，反复验证，终于构建出DNA的双螺旋模型，学生通过学习，就知道要获得成功，自己就应该对知识有兴趣，才会研究，才会探索，也才能取得成功。
二、通过对生物科学史的学习培养科学的精神价值
生物科学史不仅是科学的奋斗史，而且是一个艰难曲折的过程，例如， 生物科学史中“光合作用的探究历程”从十八世纪普利斯特的实验一直到二十世纪40年代探明卡尔文循环，光合作用的探究经过200多年的时间，才基本完成探索过程，又如，孟德尔的豌豆杂交试验，其研究成果是遗传学的两大定律，对后人研究遗传学具有很大的实用价值，但是很遗憾，这一伟大理论在当时孟德尔时，却没有得到人们的认可，被人认为是无稽之谈，知道埋没了三十年后才被人认可.通过这些实例的学习，学生认识就能认识到，成功并不是一蹴而就的，深刻体会到科学之路并不是一帆风顺的，而是充满了艰辛与挫折，要想获得成功，就必须树立正确的科学价值观，勇于面对挫折和失败，培养百折不挠、坚忍不拔的意志和品质。特别是学习上后进的学生，能从真实的例子受到思想教育. 科学无坦途，每一次的发现，无不经历无数次的挫折，不迷信权威，敢于向权威乃至强权挑战的勇气；甘于寂寞的牺牲精神；为科学不计个人得失的宽广胸怀；高尚的人格情操对学生潜移默化的影响.
三、通过生物科学史培养学生的探究精神
生物科学作为众多生物学事实和理论组成的知识体系，是人们在不断探究的过程中逐步发展起来的。就是说，整个生物学的历史就是一部探究的历史。生物学家的探究过程，是学生模仿探究性学习方式的最好材料。在教学中运用生物学史是对学生养成探究式学习方式的最好熏陶，从而提高学生的探究意识和探究能力，例如，促胰液素的发现过程，1902年，斯他林和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质促胰液素。1905年，他们提出了“激素”这一名称，并提出激素在血液中起化学信使作用的概念，从而发现了人类认识的第一种激素，促胰液素的发现本身就是一个探究过程，其实科学史的内容在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法，能够作为学生理解科学探究、掌握科学方法的范例。
四、通过生物科学史培养学生学习生物探索生物的方法
生物科学史中讲述了很多科学的方法，这些方法都是比较经典的科学研究的方法，例如，孟德尔豌豆杂交试验中，运用的假说-演绎法，摩尔根试验中的类比推理法等，这些都是非常好的科学方法，学生通过学习，了解这些方法，对以后的生物探索就会进行模仿性学习，运用到生物探索中。
总之，生物学史是人类从古至今对生命研究的过程，不仅包含了复杂深邃的科学知识又具有丰厚的人文底蕴。通生物科学史的学习是学生们接触这门自然科学的第一步，对于培养学生的生物学兴趣以及树立学生正确的科学态度和价值观具有重要的意义。教师在教学过程中要注重学生科学知识的学习，更要注重学生情感目标的教育，提高他们的科学素养，以史为鉴，培养他们的观察能力、识别能力、探索精神。
参考文献：
[1]玛格纳.生物科学史[M].百花文艺出版社，2002.
[2]张迎春，汪忠主. 生物教学论[M] .陕西师范大学出版社，2003.
[3]萨顿.科学的生命[M].商务印书馆，1987.
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【关键词】国内 生物科学 发展现状 思考
生物科学是研究生命活动规律及生命本质的一门学科，能够帮助人类理解自然认识自然，随着科技的进步，人们在基因遗传及生物化学等领域都有了很大的突破，随着生物科学技术的成熟和完善人们将其引入到了医学和农业等领域起到了显著的推动作用，因此，重视生物科学技术的研究和探索对于我国社会主义初级阶段的发展情况也将起到巨大的影响。
一、生物科学的研究成果及发展
（一）基因组计划的实施
破译基因的遗传密码，解开生命的奥秘，相应的遗传图、物理图以及转录图的制成在理论上具有巨大的进步意义与实践和商业价值。在基因遗传方面我国科学家也在2013年破译了小菜蛾基因组，并与国内外专业人员进行合作和交流，对基因组学和遗传学进行着更为深入的探索和研究。
（二）细胞全能技术的实施与应用
近年来随着技术的发展，我国对于生物起源、原始细胞产生及新生物形成和改造等方面已经取得了一定的进步和发展，细胞全能技术作为一种快速纯和创造新品种的技术方式也因此而取得更大的技术实用价值，对于一些新的品种作物的选育也将起到良好的促进和影响。
（三）生物识别技术
生物识别技术的研究已经具有一定的程度，是结合人类自身的生理与行为等特征进行识别的技术，已被应用在包括指纹识别、手掌几何学识别、声音识别以及面部识别等方面，这种识别技术因为具备不易遗忘且防伪性能高等特点，被人们认可并得到了广泛的应用。不过针对生物识别技术中的一些部分还有待研究，技术含量较高，因此还处在试验和研究阶段。
二、生物科学的应用
（一）农业领域的生物科学技术
近年来随着各项技术的发展和水平的提高，基因组学实现了突破性的研究，同时推动了生物技术进入到高速发展的阶段，包括动植物及微生物技术都在农业中得以应用并取得了良好的效果，另外，抗病虫、除草剂的使用使棉花、玉米、花生等作物在产量和质量上都取得了丰收。而且现代分子生物学也传统动植物育种学在理论与技术方面的融合实现了新型分子育种学的产生，对于育种及农业发展来讲都是极大的技术和理论的进步。
（二）生物科学在医学上的应用
医药领域的生物科学的运用在效果和方法上都已经到了相对成熟的阶段，由于我国在改革开放后对于制药科技给予了高度的重视使得我国的生物高新技术的发展水平已经达到国际水平，如乙肝病毒整合机制及干细胞癌基因研究等相继在我国医学研究中取得成果，使我国具备了对于乙肝病毒和肝细胞癌治疗法的药物开发有了相应的理论和技术基础。
不但如此，医药生物技术在当前的发展已经实现了产业化，其中最为广泛的是基因工程技术和细胞工程技术，我们可以通过对基因改造后的生物体进行新的基因工程药物的制造，进而实现特异性免疫诊断试剂及生物芯片等的生产，并且基因工程药物已经进入到了百姓的治疗中，基因治愈法已经逐步的在技术和研究中取得相应的进展，在未来通过基因治愈疾病将变成现实。也因此将为我国国民的身体带来更为周到的保障。
三、生物科学对社会带来的影响
我国生物科学的发展经过对生物科学基础的研究的不断突破已经取得了世界范围内的认可和关注，从未来的发展前景上看，生物科学的发展具有良好的工业和商业环境，生物科学一方面具有未来可观的发展前景，另一方面也面临着很多挑战，技术需要人才，产业的发展也需要人才，没有人才支持，就没有进步的生物科学技术，因此科研管理部门对科研组及高校进行人力财力的扶持，同时也鼓励和带动青年科学家及技术专家投身相对应的生物科学研究中，通过我国社会范围内的努力和综合，将推进生物科学在多领域的融合，进而实现我国现代社会生物科学技术的创新和发展。
四、结束语
生物科学技术随着科学技术的进步与多学科的融合发展将逐步从单一化相多层次多方面发展，进而对人们的生活和生产产生更为重要的影响，我国生物科学在不断的发展和突破已经将研究成果传递到了全世界，在未来相信还会产生更大的成果，这也要求我们在生物科技的发展过程中能够谦虚谨慎，加强加大生物科学技术的研究进程，促使现代生物科学技术良性快速的发展，进而实现我国生物科学技术的进一步完善和提高。
参考文献：
[1]朱晨艳，吴瑞华，吴莼.国内外生物学研究性学习开展情况的比较[J].生物学教学；2004.
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关键词：科学素养；生物学思想；科学探究能力
生物科学是自然科学中发展最为迅速的科学之一。生物科学研究在20世纪取得了许多重大突破，研究成果更加迅速地转化为社会生产力，显现出巨大的社会效益和经济效益。生物科学也向着更加关注人类自身的方向发展。随着与物理学、化学、数学以及其他各学科之间不断交叉、渗透和融合，生物科学已经日益呈现出主导学科的地位。同时，生物科学在解决人口增长、资源危机、生态环境恶化、生物多样性面临威胁等诸多问题方面发挥的作用越来越大，有力地促进了现代社会文明的发展。
生物科学作为自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象生命活动规律的一门科学，是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其它有关应用科学的基础。《全日制普通高中生物新程标准》指出，义务教育阶段的生物课程以提高学生生物科学素养为主要的的必修课程，是科学教育的要领域之一。
一、生物科学素养是什么
生物科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和科学探究能力，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。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。
二、怎样树立生物科学素养
（一）生物学思想的树立
生物学思想的建立是培养学生生物科学素养的前提，高中生物教学的目的在于培养学生初步的生物学思想，树立起辨证唯物主义的世界观。虽然初中已经接触到生物这一门学科，但是初中生物不参与中考，很多学生并没有引起重视，所以高中阶段就需要重新树立生物学思想。这就要求在教学过程中，教师要指导学生对生物学概念的理解和掌握，并多次强化记忆，运用PPT等教学手段，使学生更直观的看到，加深记忆。比如《细胞器—系统内的分工与合作》一节，出现的很多生疏的名词，学生不易于记忆。如果用PPT进行教学，学生易于理解并记忆。
（二）科学探究能力的培养
科学探究能力对于学好生物这门学科是必须的一种能力。生物课程中的科学探究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、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释和结论、反思与评价、表达与交流等八个要素。为了培训学生的科学探究的能力，就必须在教学中积极组织学生进行探究性学习，只有在不断的探究性学习过程中，学生通过动手操作实验课，细致观察实验结果、记录实验数据，并对实验数据进行分析得出结论，逐步培养学生收集和处理生物科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养，让学生充分体验科学过程与科学方法，形成生物科学探究能力和科学态度与价值观。通过这样不断的锻炼，学生才能真正具有科学探究能力。
(三)情境的创设，积极引导学生
在教学过程中，应该改变以往的讲授模式，要多引导学生参加教学，教学的目的是学生的知识的获得，而不是教师的教授。可以通过以下这些方面，来调动学生的积极性。其一，多给出图形或者数据资料，代替以往的直接给出结论，这样就要求学生必须开动思维，参与其中才能获得知识。其二，从生活经验、经历中提出可进行探究的问题。其三，多给学生讲一些生物科技的新进展或者成就，提高学生对生物学的兴趣。
(四)科学探究过程和结果的交流
真正获得科学探究能力，不仅需要学生独立的观察、思考、提问、并作出假设，进而进行探究活动，同样需要对探究的结果进行整理、汇报和交流。在教学过程中，教师要注重对学生独立完成探究性学习报告的撰写的培养，并组织交流探究的过程和结果。同时，根据各个学校的条件，可以有计划的安排一些需要较长时间才能完成的实验活动，充分利用多种教学资源进行有效教学。
三、生物实验能力的培养
实验能力是加强学生的生物科学素养的主要手段。实验教学是高中生物教学的基本形式之一，是培养学生科学思想、方法、态度和创新精神的重要手段。实验主要培养学生观察实验、收集和处理信息、数据处理等方面的能力，促使学生积累实验设计预测、质疑、反思、推理、归纳和演绎等科学方法应用的体验，要求学生要实事求是地记录、整理和分析实验数据、定量表述实验结果等。通过实验过程，培养学生的动手能力，分析实验现象的能力和逆向思维的能力。但是，在实验中要注意安全教育，即安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等)，这也是生物学实验的基本技能，教师应强化安全教育，增强学生的自我保护意识。
综上所述，在高中生物教学中，教师应该重视培养学生的生物科学素养。在平常的教学中，及时给学生灌输生物学思想，同时加强对学生科学探究能力的锻炼，增强学生的实验动手能力，使学生更适应现代生物科学技术的飞速发展。
参考文献:
[1]梁振.在高中生物教学中培养学生的生物科学素养.文理导航.2011(11).
[2]周宁.浅谈高中生物实验对学生能力的培养.理化生教学.2009（2）.
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一、生物科学素养的内涵
生物科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和科学探究能力，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。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。
生物课程标准中的生物科学素养：
1）科学态度和科学的世界观
2）科学探究方法与技能
3）科学、技术与社会（S T S ）
4）生物学知识和操作技能
1．科学态度和科学的世界观
（1）科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。包括： 好奇心、诚实、合作、创造力
（2）科学的世界观
世界是能够被认知的
科学知识是不断变化的
科学知识的主体具有连续性和稳定性。
科学不能为一切问题提供全部答案
（3）爱国主义教育
积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义、从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2．科学探究方法与技能
（1）科学探究是学生学习科学的有效方式之一。
学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。
学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。
科学探究更重要的是在于它的过程而不完全是结果。要让学生学会科学探究的一般方法，亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度、方法和思维。
（2）科学思维的方法
科学思维的方法包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。
科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能，一个人一旦掌握了这些技能，无论他从事何种职业都可以终生享用。
3．科学、技术与社会（S T S ）
对学生进行STS 的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系，即教育、教学内容的出发点不仅限于科学知识本身，也强调三者之间的关系。
学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。在人们的实践中，科学提供知识，技术提供应用这些知识的方法，而价值观念则指导人们如何去对待这
些知识和方法。
科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。中国最贫穷的挥霍者
4．生物学知识和操作技能
生物学知识包括基本的生物学、概念、原理和规律。
操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。生物学课程应该给学生提供机会让他们了解现代生物学的进展，了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。让学生具有在现实生活中运用知识的能力，也是知识领域中的另一个重要目标。
二、生物学素养概念的提出
1987年Ewing 等人在《美国生物学教师》发表研究报告时，使用了生物学素养这一概念。
1989年，June 在《美国生物教师》发表了题为“生物学素养”的文章：讨论了美国公民缺乏科学素养，及生物学课程等问题。
1992年，Gibbs 等人研究了公众科学素养与高中、高校生物学教科书的关系，指出，这些教科书作者本人科学素养不够，会直接影响到教科书的质量，并影响了学生。此后又陆续有人发表了关于生物学素养的文章，都使用了生物学素养（biology literacy）这一概念，从不同侧面讨论生物学素养，但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 是“生物科学课程研究所”的缩写, BSCS最初是由美国生物科学协会的教育委员会于1958年提出的国家级项目，目的是改革20世纪50年代的静态课程，在各个方面促进生物教育，使学生通过中学生物课程的学习，在离开高中进入社会时具有生物科学领域所需的基本技能。
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，是生物学素养的基本要点。
BSCS 描述的一个有生物学素养的人表现特点：
应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，知道历史上生物学概念的发展。
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。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；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
三、中学生生物科学素养培养的重要性和紧迫性
一）现实与反思:
刘海洋伤熊事件
2002年2月23日，清华大学电机系四年级学生刘海洋为“考证黑熊嗅觉是否灵敏”，在北京动物园用硫酸泼向黑熊，涉嫌以故意毁坏财物罪，被北京西城公安机关依法刑事拘留一个月。他于3月26日被取保候审。
2002年1月29日，为了满足自己的“好奇心”，刘海洋用事先准备好的一瓶饮料兑上从学校实验室偷到宿舍的火碱来到了动物园。他假意投喂黑熊并将掺有火碱的饮料倒向正在与游客戏耍的黑熊，看到黑熊被烧得满地打滚，嗷嗷乱叫，侥幸逃脱的刘海洋并没有感到满足，而是昧着良心又酝酿着下一次罪恶行动。
2月23日中午，刘海洋用一个白色纸袋装着两瓶饮料和一个平时喝水用的500毫升硬塑料杯，从一家化工商店花8元钱买了一瓶硫酸，分别兑进了随身携带的饮料和塑料水杯内，而后乘公共汽车来到了动物园，又一次实施了他残害动物的罪恶行径。
刘海洋认为他最喜欢的是生物。比之数理化，比之电机，这是一个与有机的生命最为密切的学科，那么，为什么他反而去伤害生命呢？中学生物课讲授的内容，从植物、动物到人，再到DNA 、细胞、遗传变异等，注重的是知识层面的介绍，缺少的是那种把地球看作所有生命的家园的平等意识，也很少谈人类对自然和其他生物的责任这回事。虽然最新编订的生物课本，已经想到要“加强动物与人的关系的内容”，并且重视“渗透思想感情、态度和价值观教育”。可是，它的具体内容仍然不断显露出狭隘的生物观和对动物的歧视。动物被分成有益和有害的，对人的价值则主要是“有用”。
甚至在初中生物课本里就开始写上“野鸭肉味佳美，羽毛可以作被褥的填充材料，也可以用来制作各种工艺品”；“蟒和其他大型蛇的皮可用来制作皮革和乐器，很多毒蛇的毒液能够用来制作药酒，蛇胆„„可以做成中药材”；而“哈士蟆的输卵管风干制成的哈士蟆油是著名的滋补强壮剂”！在这样的介绍里，连国家《野生动物保护法》也不顾了。这的确是一种压抑不住的潜意识在起作用：生物如果不是为人所用的又有什么价值呢？
教育并不是孤立存在的。一个社会对待自然、对待生命有什么样的认识，有什么样的氛围，都会显现到教育中来。如果说要“分析刘海洋”的话，其实也应该同时分析一下我们的社会对待动物的态度。
一位记者在报道中曾有过这样一段表述：现行中学生物课本上很轻易地写道：“取一只活青蛙，剖开它的体腔，看看它的内部构造„„”于是，有条件的学校，学生在试验课上，拿着刀子把一只活青蛙或者小兔子生生地开膛剖肚，看看它的心脏是怎么跳动、怎么通过神经反射而颤抖，直至如何死亡„„这种凌迟杀戮般的“实验”有必要吗？！
国际动物福利的五个标准
1、免受饥饿的自由；
2、免受痛苦、伤害和疾病的自由；
3、免受恐惧和不安的自由；
4、免受身体热度不适的自由；
5、表达所有自然行为的自由。
二）对我国公民的科学素养的调查
中国公众科学素养调查报告
2、2003年对迷信的调查
我国公众科学素养情况
1、中国公众科学素养调查结果：
2003年，我国公众的科学素养水平达到1.98%，即1千人有19.6人达标。比2001年1.4%增长了0.6个百分点，比1996年的0.2%提高了约1.8个百分点。我国公众的科学素养状况结束了长期停滞不前的局面，出现了局部增长的趋势。（我国自20世纪90年代初开始借鉴国外公众科学素养调查的指标体系和调查经验，逐步开展了有关调查工作。 ）
2、公众科学素养调查：公众科学素养由三部分组成：一是对科学知识的基本了解程度；二是对科学方法的基本了解程度；三是对于科学技术对社会和个人所产生的影响的基本了解程度。
3、外国公众科学素养水平情况：美国、日本、加拿大、原欧共体成员国等发达国家对进行集科学性、社会性和基础性为一体的公众科学素养的调查工作十分重视，经常和定期地对本国公众科学素养状况进行调查、分析和评估，并积累了大量的连续数据，为国家科技进步、社会经济发展有关决策打下了坚实基础。
2000年，美国公众科学素养水平比例为17%，1992年，欧洲共同体公众科学素养水平已经达到5%。
小结：通过上述的调查和了解，我国公民的科学素养较低，提高公民的科学素养应的重要性和紧迫性是不言而喻的。
三）中学生生物科学素养培养的重要性
《中学生物课程标准》中明确提出：义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目标的必修课程，是科学教育的重要领域之一。生物课程的根本任务是提高学生的科学素养，特别是一个普通公民终身发展所需的生物科学素养。
提高公民的科学素养应从义务教育阶段抓起。生物科学素养是科学素养的重要组成部分，中学阶段是学生科学素养形成的重要阶段，又由于生物课程在培养学生的生物科学素养方面起着非常重要的作用。因此，在生物课教学是培养中学生生物科学素养的最有效期途径
四、中学生生物科学素养的培养
篇9
关键词：科学史观 高中生物教学 应用
现代教育的目标是全面落实素质教育的要求，促进学生的全面发展和提高。高中阶段是学生们学习阶段的关键时期，因此，对于高中阶段的学科教学来说就非常重要了。高中生物学科作为高中教学的重要组成部分，对于学生的全面发展来说非常重要，但是高中生物学科作为理科学科如果单纯的以理科思维教学容易使学生们产生理解上的一些困惑，因为高中生物的部分内容是偏文科方向的，所以适度的以文科思维来辅助学生学习高中生物课程是非常有利于学生学科学习的。
科学史是人类文明发展史的一部分，其中生命科学史是反映生物学科进程的知识，学生了解这部分知识可以从本质上把握生物科学，进而加深对于知识的理解，提升学生们的学科素养；同时，也能够丰富学生的学科知识，调动学生们学习的兴趣。
那么，生物科学史的教育功能，具体又包括了哪些方面的东西呢？又如何将生物科学史与教学实践相结合呢。我们可以从以下几个方面来认识生物科学史观在生物教学中的重要应用，体会生物科学史在教学实践中的巨大意义。
一、在生物教学实践中，注意将生物科学史与课堂教学进行有机整合
新时期的高中教学，强调生本理念，即要在教学的过程中更多地关注学生，使学生们参与到课堂教学中来，成为课堂教学的主体。落实新课改理念就需要调整教学方法，使学生们参与进来。情境教学就是我们经常使用的方法，通过在生物学科教学的过程中贯穿生物科学史，能够使课堂教学更丰富，调动学生的兴趣，激发他们的求知欲。
比如，在讲授伴性遗传时，我们教师就可以从血友病的发展史来激发学生兴趣。血友病是因为身体缺乏某类凝血因子而导致患者产生严重凝血障碍的遗传性出血性疾病，男女均可发病，但绝大部分患者为男性。血友病在先天性出血性疾病中最为常见，出血是该病的主要临床表现，这种病症最早叫做“皇家病”，之所以这么说是应为这类病最早发现在欧洲王室，英国的维多利亚女王夫妇身体健康，本育有两儿四女，大儿子因为血友病而病逝，次子继承王位；他们的两个女儿和健康男人结婚后分别生下一名外孙女，一个外孙女与沙皇尼古拉二世婚配，另一个嫁到西班牙王室，但是都生下一个患血友病曾外孙。从此血友病通过英国与欧洲各大王室之间的通婚而传播到德国、俄罗斯和西班牙，从而出现了“皇家病”事件。在教学前我们把这个知识讲给学生，很容易激发学生的兴趣。
二、在生物教学实践中，注意将生物科学史与教材中的科学探究栏目相结合
在生物教材中，为了增加课堂知识容量，丰富学生们的学习内容，所以教材中就出现了很多关于教学研究的内容。但是，在学科教学的过程中，因为受应试教育思想的影响，更多的教师把教学的关注点放在了知识的讲授上，这样就不利于学生科学素养的培养。
新课程的理念是基于学生的全面成长，切实满足素质教育的要求，实现教学的三维目标，即知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三方面。这就意味着新课改下的生物学科教学要关注学生的能力和素养，这就需要了解学科的发展及其本质，生物科学史就能够满足这方面的要求。
例如，在关于细胞学说的建立和细胞学说的发展中，就很好的体现了这些重要的思想。人类在探索细胞的三百多年的历史中，经历了许多挑战、困难与困惑以及在探究过程的中收获与喜悦，正是细胞学说的建立与发现，使人类对生命本质的认识上，有了巨大的飞跃，因此，恩格斯曾把能量转换与守恒、进化论、细胞学说，并列为十九世纪自然科学的“三大发现”。所有这些，对于学生的科学探究精神的培养，无疑有着巨大的推动作用。
三、在生物教学实践中，注意将生物科学史与生物科学的价值观相结合
学生的科学价值观，是学生对待科学事物的最基本的看法，包括基本信念与价值的取向，它一般以科学精神为依托，决定着学生的思维活动与外在表现。情感态度与价值观是学生学习科学知识的动力因素，影响着学生对于科学知识学习的投入、过程与效果；同时，情感态度与价值观，又是科学教育的基本目标。在生物科学史的教育中，应注意充分利用一切可以利用的时机，创造出切实可行的，能对学生进行科学价值观培养的有效方式和方法。
例如，在有关酶的内容的教学中，可以从酶的发现，研究及在有关酶的研究活动所取得的进展中，充分贯彻科学价值观的思想。酶的发现，最早源于十九世纪欧洲的酿酒业的发展。在十九世纪未，欧洲盛行的葡萄酒工业中，有一个问题一直困扰着葡萄酒工业的发展，那就是当时酿出的葡萄酒，常常莫名奇妙的变质发酸。当时的科学家们，进行了大量的研究和探索，其中巴斯德提出，葡萄酒变质发酸，是由于所酿出的葡萄酒中，酵母菌的存在，在没有活细胞的参与下，葡萄酒中的糖类，是不可能变成酒精的，也正是酵母菌的存在，使酒精进一步氧化生成了乙酸，因而使酿出的葡萄酒，在较长时间的存放后，会变质发酸。然而，李比希却坚持认为，引起发酵的，并不是酵母菌，而是由其分泌的某些物质，并且这些物质，只有在酵母菌细胞死亡后，才能发挥作用。这二种观点，曾在当时引起了激烈的争论。最终结束这种争论的，是毕希纳。他从酵母菌细胞中成功地提取了一种液体，并且发现，他从酵母菌细胞中提取的这种液体，能够像活的酵母菌细胞一样，完成发酵任务，毕希纳把从酵母菌细胞中提取的这种液体称为酿酶。因为毕希纳的这一成就，他荣获了当年的诺贝尔化学奖。
然而，酶到底是一种什么样的物质，在当时，仍然是一个不解之谜。又过了将近二十余年，萨姆纳与诺思罗普分别提取了一系列酶，并证明它们都是蛋白质，1946年，二人因为在研究酶的本质上的巨大贡献，而共享了当年的诺贝尔化学奖。
篇10
生物科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和科学探究能力，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。如何提高全体学生的生物科学素养？笔者认为要考虑以下几个方面：
一、生物教育要面向全体学生
（一）为了学生全面发展，终身发展
希望每一个学生通过学习生物，能够对生物学知识有更深入的理解，指导学生更积极更健康的生活！例如：通过对初中生物课程的学习，使学生能够了解青春期生理和保健；知道传染病传播、预防的相关知识；能够进行简单的急救，了解一些医药常识。争取使每位学生都成为身体健康、心理健康、具有良好的社会适应状态的合格中学生。
通过情感态度与价值观教育能够使学生们对今后的职业选择和学习方向有更多的思考；能够在探究能力、学习能力和解决问题能力方面有更好的发展；能够在责任感、合作精神和创新意识等方面得到提高 。
（二）义务教育的责任
义务教育是国家统一实施的所有适龄儿童、少年必须接受的教育，是国家必须予以保障的公益性事业。接受义务教育是每位社会主义公民的责任与义务。所以初中生物教育要面向每一位适龄的社会主义公民，每一位初中阶段的学生。
（三）因材施教
一定年龄阶段的学生，他们的心理特点和智力水平既有一定的普遍性，又有一定的特殊性，身为教育者的我们在教学中要尊重个体差异，针对学生的共同特点和个别差异，因材施教，有利于扬长避短，长善救失。贯彻因材施教原则，要求做到：（1）教师对学生的一般知识水平、接受能力、学习风气、学习态度和每个学生的兴趣、爱好、知识储备、智力水平以及思想、身体等方面的特点，都要充分了解，以便从实际出发，有针对性地教学。（2）教学中既要把主要精力放在面向全班集体教学上，又要善于兼顾个别学生，使每个学生都得到相应的发展。（3）针对学生的个性特点，提出不同的要求，提高全体学生的生物科学素养。
二、倡导探究式学习
探究性的学习是指学生在开放的现实生活情景中，通过亲身体验进行的，以类似科学研究的方式去获取知识和运用知识的学习方式。探究性学习是在生物学教学中一种重要的学习方法，通过探究性课题的研究和实施，加强对学生进行科学探究能力的培养，有效地提高学生的科学素养，对于培养学生的创新精神和实践能力有重要的意义。生物科学不仅是众多事实和理论，也是一个不断探究的过程。倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。
（一） 有利于培养学生自主、探究、合作能力
生物课程中的科学探究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、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。生物课的分组探究使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神、提高合作能力。
（二）有利于培养严谨的科学态度
科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一。通过科学探究使学生意识到科学探究可以通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据，同时又需要进行推理和判断。任何一个小的偏差都有可能使结果错误，探究失败！通过失败的教训使学生树立严谨的科学态度。
