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序論:在您撰寫生物科學(xué)探究的基本方法時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、 探究性學(xué)習(xí)提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)能力
生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需
要的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,過多強(qiáng)調(diào)單純依靠知識的傳承、講授和灌輸,學(xué)生長期處于被動地位。這樣的教學(xué)模式,既不能全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),也不利于學(xué)生的身心健康。探究性學(xué)習(xí),注重在探究過程中主動地獲取體驗(yàn)和知識、應(yīng)用知識,解決問題的學(xué)習(xí)活動,從根本上變革了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在理解基本科學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律以及科學(xué)原理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用科學(xué)知識,理解或解釋發(fā)生在身邊的生物科學(xué)現(xiàn)象,形成正確的情感、態(tài)度,價值觀和科學(xué)世界觀,并掌握一系列的相關(guān)技能。因此,探究性學(xué)習(xí)能提高學(xué)生自身生物科學(xué)素養(yǎng)的能力。
二、 探究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的幾點(diǎn)思考。
探究性學(xué)習(xí)是一種新的教學(xué)模式,所以無章可循。不過,在多年的教學(xué)實(shí)踐
中,就培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面,我認(rèn)為可以從以下幾方面進(jìn)行思考:
2.1 創(chuàng)設(shè)多方面的科學(xué)探究活動,豐富和積累科學(xué)知識。
了解科學(xué)知識的本質(zhì),是具有科學(xué)素養(yǎng)的人應(yīng)具備的條件之一。作為學(xué)生,獲取科學(xué)知識的途徑,大部分主要來自書本知識。書本知識是前人體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),缺少學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的過程和真正的體驗(yàn)。而探究性學(xué)習(xí)是實(shí)踐活動性很強(qiáng)的學(xué)習(xí),因此,在教學(xué)活動中,我們可以多路并舉、采用靈活多變的教學(xué)方式和策略,積極創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究活動,使學(xué)生從科學(xué)探究中獲得的知識與從其它方式獲得的知識聯(lián)系起來,奠定扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ),豐富和積累科學(xué)知識。
2.1.1 引導(dǎo)學(xué)生收集信息,處理信息,獲取新知。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,生物科學(xué)知識也在不斷的更新和發(fā)展,一些新的概念、新的技術(shù)等不可避免的要在教學(xué)過程中反映出來。如干細(xì)胞、人類基因組計劃、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。教學(xué)中,組織學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上、從書本中、從生活里搜集有關(guān)這方面的資料,就可加深對這些知識的了解和認(rèn)識,通過解讀有關(guān)數(shù)據(jù),處理有關(guān)信息,從而獲取新知。
2.1.2 組織學(xué)生調(diào)查研究,提出問題,解決問題。
生物科學(xué)知識緊密聯(lián)系人們的生活實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)例,如細(xì)胞的分裂、分化與癌變;免疫、傳染病與艾滋??;減數(shù)分裂、受精作用與試管嬰兒;生態(tài)平衡與沙塵暴等。教學(xué)中,組織學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況,針對性的提出問題,開展調(diào)查研究活動,運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識提出見解或深層次的質(zhì)疑,作出分析決策。通過參與和解決現(xiàn)實(shí)生活中的具體問題,來獲得科學(xué)與技術(shù)知識。
2.1.3 組織學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn),動手操作,建構(gòu)新知。
生物科學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。新的課程標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)了更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生盡可能多地身臨其境,親自動手。如模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性、探究影響酶活動的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等,教學(xué)中,組織學(xué)生針對提出的問題,像科學(xué)家一樣自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,自己動手操作實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷和推理,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已有的知識聯(lián)系起來,形成超越巳有知識的新的理解,建構(gòu)新知。
2. 2 強(qiáng)調(diào)探究親歷過程、重視探究技能的規(guī)范化訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。
2.2.1 讓學(xué)生親身體驗(yàn)探究的過程
探究性學(xué)習(xí)活動是以學(xué)生為核心,由學(xué)生自主提出問題、自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)去探究想要知道的“未知性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究過程中,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性:思路讓學(xué)生自主探究,方法讓學(xué)生自主尋找,規(guī)律讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),問題讓學(xué)生自主解決。最終達(dá)到讓學(xué)生在“活動”中學(xué)習(xí),在“主動”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新。
2.2.2規(guī)范學(xué)生的基本探究技能
探究性學(xué)習(xí)的核心在于對問題的探究,探究活動無論是在內(nèi)容、目的、操作,還是組織形式等方面都有著較高的要求。特別是學(xué)生的操作技能是否熟練、規(guī)范,不僅直接影響到科學(xué)探究的質(zhì)量,而且也影響著生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。例如探究活動的基本方法之一―觀察,必須有明確目的,掌握一定的觀察方法,具有良好的觀察習(xí)慣。在觀察探究活動中,既要通過問題的形式讓學(xué)生明確觀察的目的,更要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,養(yǎng)成積極思考的好習(xí)慣。然后在觀察的基礎(chǔ)上,學(xué)生自主討論,交流看法和體會,從而獲得新的知識。同樣的道理,在各種探究活動時,教師要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求,結(jié)合教材中的具體內(nèi)容,對學(xué)生進(jìn)行觀察、發(fā)現(xiàn)和提出問題、作出假設(shè)和推理、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)設(shè)計和操作、搜集和分析資料等基本技能和方法的規(guī)范化訓(xùn)練和指導(dǎo)。學(xué)生掌握了這些規(guī)范化的基本技能和方法,就能懂得探究活動中到底要探究什么,如何進(jìn)行探究內(nèi)容的設(shè)計、探究過程的分析和探究結(jié)果的評價等,因而,科學(xué)探究的能力得到了最大程度的發(fā)展。
2.3學(xué)習(xí)生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,培養(yǎng)科學(xué)情感態(tài)度與價值觀
科學(xué)是一個發(fā)展的過程。在高中生物課程中,有不少內(nèi)容涉及到生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,如細(xì)胞學(xué)說的提出、酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程、孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)及遺傳的基本規(guī)律的總結(jié)、達(dá)爾文生物進(jìn)化理論的提出等等。學(xué)生學(xué)習(xí)這些生物科學(xué)的發(fā)展史及其科學(xué)探究歷程,可沿著科學(xué)家探索生物世界的道路,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究方法,通過了解科學(xué)家面對問題的思考或試驗(yàn)探索過程,從中領(lǐng)悟到科學(xué)家的創(chuàng)造過程及解決問題的方法;了解到科學(xué)理論的暫時性與不確定性,開闊心胸,勇于接受錯誤;了解到科學(xué)與社會之間的關(guān)系,縮小科學(xué)與人文之間的鴻溝。因此培養(yǎng)了學(xué)生正確的情感、態(tài)度、價值觀和科學(xué)世界觀,并且還可以以此來指導(dǎo)自身的行為。
總之,科學(xué)素養(yǎng)盡管是對科學(xué)了解的最基本標(biāo)準(zhǔn),但也不是通過簡單的在學(xué)校各種教育中一下子培養(yǎng)起來的,只有終身學(xué)習(xí)才能達(dá)到理想的地步。探究性學(xué)習(xí)也不是全部的教學(xué)活動,教學(xué)的策略和方法也是多種多樣的。然而,我們提倡探究性學(xué)習(xí),合理運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是可以得到真正的提高的。
參考文獻(xiàn)
概念是對事物的抽象和概括,生物科學(xué)在其發(fā)展歷程中有許多重大發(fā)現(xiàn),生物科學(xué)方法是揭開生物世界奧秘的各種有效途徑、手段。生物教學(xué)中可以通過介紹科學(xué)家的科學(xué)研究方法來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,幫助學(xué)生消除錯誤概念,建立科學(xué)概念,從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。例如在遺傳規(guī)律的教學(xué)中,可以讓學(xué)生查找相關(guān)資料,知道孟德爾研究遺傳規(guī)律的方法和過程。孟德爾利用業(yè)余時間進(jìn)行植物(主要是豌豆)的雜交試驗(yàn),經(jīng)過多年的不懈努力,揭示出遺傳學(xué)的兩個基本規(guī)律———分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。這兩個重要規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和提出,為遺傳學(xué)的誕生和發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ),這也正是孟德爾名垂后世的重大科研成果。孟德爾在研究中運(yùn)用的是“假說———演繹法”,即提出問題創(chuàng)立假設(shè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果再實(shí)驗(yàn)再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這是生物科學(xué)研究的基本過程。這是一種重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式和重要的科學(xué)研究方法,也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法,提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要方法。通過熟悉孟德爾的發(fā)現(xiàn)之旅,學(xué)生不僅掌握了相關(guān)重要概念,還訓(xùn)練了觀察能力,思維能力和分析能力,同時也培養(yǎng)了科學(xué)的研究方法,從而提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
二、開展探究活動,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
生物科學(xué)素養(yǎng)不可能單純地依靠知識的講授、灌輸來形成,必須改變教學(xué)的策略和方法。生物課程標(biāo)準(zhǔn)的一個基本理念是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),而加強(qiáng)科學(xué)探究是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重點(diǎn)。為此新教材一改過去過多地注重科學(xué)知識的弊端,十分重視全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),安排有多個探究活動,盡管各個探究活動要求達(dá)到的目標(biāo)和側(cè)重點(diǎn)有所不同,如有的重點(diǎn)是在如何控制變量和設(shè)計對照實(shí)驗(yàn)上;有的是要求學(xué)生體驗(yàn)探究的一般過程。但是可以說每個探究活動都蘊(yùn)涵著豐富的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容。例如學(xué)習(xí)“人體的免疫防線”時,引導(dǎo)學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)來探究皮膚是一道保護(hù)屏障,這樣可以把復(fù)雜的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為理想的簡單問題。模擬探究前,教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:①模擬實(shí)驗(yàn)中模型(蘋果)與原型(人體皮膚)的關(guān)系?②如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)組與對照組?③如何控制變量?④為什么要將實(shí)驗(yàn)材料按四種情況分別進(jìn)行處理?在充分思考的基礎(chǔ)上根據(jù)探究計劃開展探究,由蘋果皮的功能推理出人體皮膚也有相似的功能。再通過調(diào)查家人、同學(xué)等,結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),了解皮膚破損引起的傷口感染情況等,從而證實(shí)類比得到的結(jié)論是正確的,感悟人體的皮膚是一道保護(hù)屏障。在整個探究活動過程中,學(xué)生需要不斷地對所遇到的問題進(jìn)行分析思考,使學(xué)生的思維能力和生物科學(xué)素養(yǎng)得到螺旋式發(fā)展。因此探究活動非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)素養(yǎng)。
三、認(rèn)真組織開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法
生物科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),科學(xué)的結(jié)論建立在對充足的材料進(jìn)行觀察和比較的基礎(chǔ)上,生物科學(xué)的核心概念、原理,均來自于科學(xué)家的科學(xué)實(shí)踐。因此,實(shí)驗(yàn)是學(xué)好生物學(xué)的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。例如在學(xué)習(xí)生物體的基本結(jié)構(gòu)時,請學(xué)生制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞和人口腔上皮細(xì)胞等臨時裝片并觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu),教學(xué)過程中,教師可先示范一次,然后讓學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題應(yīng)該由學(xué)生通過討論和交流,自己找出原因。繪圖時要求學(xué)生一定要尊重事實(shí),不要按照掛圖或教材中的插圖去描繪,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),在“做中學(xué)”的過程中,對“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這一重要概念的理解將更深入。這樣,在學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生能主動獲取知識,體現(xiàn)了自主、合作、探究性的學(xué)習(xí)過程,把實(shí)驗(yàn)貫穿于教學(xué)的全過程,做到師生互動而又以學(xué)生動手實(shí)踐為主,并且學(xué)生的實(shí)踐活動又是在教師的精心設(shè)計下進(jìn)行的,通過實(shí)驗(yàn)過程中的活動和探索,一方面使學(xué)生更好地理解掌握科學(xué)知識,鍛煉動手操作能力,培養(yǎng)觀察能力和思維能力,另一方面,對實(shí)驗(yàn)成敗的比較分析,使學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行科學(xué)的探索和研究需要實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。這樣就把傳授知識,訓(xùn)練基本技能和培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)統(tǒng)一起來,提高了教學(xué)實(shí)效性。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞 校內(nèi)外 農(nóng)村 高中生物 科技教育
中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B
生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。提高生物科學(xué)素養(yǎng)是《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的四個基本理念之一。生物科學(xué)素養(yǎng)反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平,以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身的科學(xué)素養(yǎng)的能力。生物科學(xué)素養(yǎng)包含的主要內(nèi)容是:生物科學(xué)知識與技能、生物學(xué)科學(xué)方法、生物科學(xué)精神與態(tài)度、理解科學(xué)技術(shù)社會(STS)的關(guān)系。生物科學(xué)素養(yǎng)是一個人綜合素質(zhì)和能力的體現(xiàn),需要在長期的學(xué)習(xí)、工作和生活中逐步培養(yǎng)和建立起來。作為一名從事一線教學(xué)的農(nóng)村高中生物學(xué)教師,要深知自己的責(zé)任和義務(wù),必須更新觀念、改進(jìn)教法、與時俱進(jìn),重視理論和實(shí)踐的聯(lián)系,校內(nèi)外相結(jié)合進(jìn)行農(nóng)村高中生物科技教育,全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
1 抓住課堂教學(xué)主陣地
生物學(xué)基礎(chǔ)知識包括基本的生物學(xué)概念、原理和規(guī)律。讓學(xué)生掌握一定的生物學(xué)知識既是生物課程所規(guī)定的基本任務(wù)之一,也是學(xué)生具有生物科學(xué)素養(yǎng)的基本要求和標(biāo)志。學(xué)生在高中階段,要在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)分子與細(xì)胞、遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境等生物學(xué)的概念、規(guī)律和觀點(diǎn),對生物學(xué)的核心知識有更深入的理解和掌握,進(jìn)而形成科學(xué)的自然觀。農(nóng)村高中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的提高是建立在掌握生物學(xué)的基礎(chǔ)知識之上的。
培養(yǎng)和提高農(nóng)村高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),主渠道是生物課堂教學(xué)。為了抓住課堂教學(xué)主陣地,最大限度地提高課堂教學(xué)效果,教師要從五個方面著手:(1) 錘煉自身,終身學(xué)習(xí)。新課程把教師地位確立為主導(dǎo),是對教師素質(zhì)提出更高的要求。教師不再僅僅是無錯誤地傳授知識和解除疑惑,必須是有智慧地、創(chuàng)造性地讓學(xué)生獲得知識,體驗(yàn)學(xué)習(xí),學(xué)會學(xué)習(xí)。這就要求教師要不斷學(xué)習(xí)新的教育教學(xué)理論、吃透課標(biāo)、研讀教材,錘煉自身,終身學(xué)習(xí)。(2) 分析學(xué)情,精心備課。認(rèn)真分析學(xué)情,精心備好每一節(jié)課,每一節(jié)課都有具體、明確、可操作性的教學(xué)目標(biāo)。(3) 發(fā)掘教材,開發(fā)素材。發(fā)掘教材中蘊(yùn)含的基本技能,積極開發(fā)利用教材等教學(xué)資源,為學(xué)生提供豐富多彩的學(xué)習(xí)素材,使課本知識鮮活起來。(4) 創(chuàng)設(shè)情境,有效參與。在課堂教學(xué)中,把教學(xué)過程變成學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的過程,創(chuàng)設(shè)有吸引力的問題情境,將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到最佳的思維狀態(tài),使學(xué)生真正有效參與學(xué)習(xí)。(5) 優(yōu)化教法,巧用媒體。優(yōu)化教學(xué)方法,巧用現(xiàn)代教學(xué)手段,使宏觀與微觀、靜態(tài)與動態(tài)、抽象與直觀能夠輕易地實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化,通過聲音、圖畫、視頻等多種刺激,調(diào)動學(xué)生的多種感覺器官。這樣讓學(xué)生能夠更輕松地理解生物學(xué)知識,使課堂教學(xué)富有時代氣息。
教師通過課堂教學(xué),使學(xué)生在知識、能力、情感、態(tài)度價值觀等方面獲得協(xié)調(diào)發(fā)展,為提高農(nóng)村高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
2 積極開展探究性學(xué)習(xí)
普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)在分析我國理科課程改革的基礎(chǔ)上,借鑒世界各國科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)改革的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),把“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”作為基本的課程理念,以期將我國生物課程改革推向深入??茖W(xué)探究技能不僅屬于科學(xué)家的本領(lǐng),也是對具有科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)代公民的基本要求。學(xué)校的科學(xué)探究活動通常是指學(xué)生積極主動地獲取生物學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)思想、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進(jìn)行的各種活動。每個高中學(xué)生都應(yīng)該學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)探究的基本技能。高中生物教材為學(xué)生提供了充分的科學(xué)探究素材。
教學(xué)中,教師要經(jīng)常結(jié)合學(xué)校所在地、學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際,指導(dǎo)學(xué)生自己提出生物學(xué)探究課題、制定計劃、實(shí)施計劃、收集證據(jù)、分析研究、寫出報告、交流展示,積極開展探究性學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。2011年4月,指導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的活動項目“遠(yuǎn)離農(nóng)藥污染 維護(hù)生命健康――西關(guān)村蓮花菜菜青蟲防治調(diào)查及無害化防治研究”獲甘肅省青少年科技創(chuàng)新大賽優(yōu)秀科學(xué)競賽項目二等獎。2012年4月組織學(xué)生開展的探究性學(xué)習(xí)活動項目“渭源縣脫毒馬鈴薯培育和栽培研究”在甘肅省青少年科技創(chuàng)新大賽中榮獲優(yōu)秀科技競賽項目二等獎。教師要組織學(xué)生進(jìn)行辯論、專題討論、項目設(shè)計等多種多樣的探究性學(xué)習(xí)的方式。通過開展探究性學(xué)習(xí)活動,廣大農(nóng)村高中學(xué)生在知識、能力、情感、態(tài)度與價值觀方面得到較快發(fā)展,收到較好的學(xué)習(xí)效果。
3 宣傳生物科學(xué)新成果
關(guān)鍵詞:生物科學(xué)、生物科學(xué)素養(yǎng)、中學(xué)生、培養(yǎng)
一、 生物科學(xué)素養(yǎng)相關(guān)理論界定
(一) 生物科學(xué)素養(yǎng)的概念界定
目前為止,學(xué)術(shù)界針對“科學(xué)素質(zhì)”與“科學(xué)素養(yǎng)”這兩者的使用沒有明確的規(guī)定,翻譯成英文都是Science Literacy??茖W(xué)素養(yǎng)包含五大要素:科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)方法和科學(xué)意識。科學(xué)素養(yǎng)是通過日常生活以及媒體等渠道提供的信息獲取方式而積累形成的對科學(xué)技術(shù)的主觀理解,是以教育為基礎(chǔ)的行為。科學(xué)素養(yǎng)的五大要素彼此相互影響、相互作用,是維系生物科學(xué)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最基本因素。
生物科學(xué)素養(yǎng)也是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成的重要組成部分,是指公民社會實(shí)踐、經(jīng)濟(jì)實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)踐以及個人實(shí)踐是所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力的展現(xiàn),是對科學(xué)價值觀和科學(xué)態(tài)度的一種展現(xiàn)。隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生物科學(xué)已經(jīng)逐漸的走入人們的生活,生物科學(xué)素養(yǎng)也就成為了現(xiàn)代公民必備素養(yǎng)的基本素養(yǎng)之一。
(二) 生物科學(xué)素養(yǎng)的基本構(gòu)成
生物科學(xué)素養(yǎng)的基本構(gòu)成主要可以分成生物知識素養(yǎng)和生物能力素養(yǎng)。生物知識素養(yǎng)內(nèi)容是與人們?nèi)粘I盥?lián)系最緊密的一個部分,與人類的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)的部分,是反映現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)和科技水平,是能夠讓學(xué)生們接受生物知識的必要前提,以及生物方面的各種相應(yīng)的理論要素。這些知識的構(gòu)成是都是讓中學(xué)生適應(yīng)社會發(fā)展、時代進(jìn)步、科技發(fā)展以及今后學(xué)習(xí)生活的理論基礎(chǔ)知識。
生物能力素養(yǎng)是進(jìn)行物科學(xué)研究和生物學(xué)習(xí)生的基本能力之一,這其中一共包含四個方面,觀察能力、實(shí)驗(yàn)研究能力、實(shí)踐活動能力以及探究性學(xué)習(xí)能力。第一,觀察你是學(xué)習(xí)生物的必要前提,也是獲得生物方面知識的首要步驟,學(xué)會觀察你才能夠?qū)?shí)驗(yàn)、實(shí)踐以及探究做好必要的準(zhǔn)備。第二,生物學(xué)是對實(shí)驗(yàn)的要求很嚴(yán)格,因此,實(shí)驗(yàn)研究能力也是學(xué)生獲取知識和技能的一種基本能力。生物實(shí)驗(yàn)?zāi)苎芯磕芰Πá購膶?shí)驗(yàn)中獲取知識的能力②將這些知識運(yùn)用到實(shí)踐中的能力③能夠在實(shí)踐中利用實(shí)驗(yàn)手段解決問題的能力。第三,實(shí)踐活動能力是學(xué)生學(xué)習(xí)生物應(yīng)該具有的理論與實(shí)際相結(jié)合的能力,這其中包含著要靈活的運(yùn)用書本知識的同時,將知識轉(zhuǎn)化到實(shí)踐中去,從而得出結(jié)論,更好的探究生物知識。最后,探究性學(xué)習(xí)能力是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一個重要方式。學(xué)生只有具有了探究性學(xué)習(xí)能力的本質(zhì)才能培養(yǎng)創(chuàng)新生物科學(xué)的精神。
二、 國內(nèi)生物科學(xué)素養(yǎng)教育的開展情況
國內(nèi)生物科學(xué)素養(yǎng)教育起步較晚,就目前來看,可以總結(jié)成以下兩個方面去概述生物科學(xué)素養(yǎng)教育的概況:一方面,通過改革生物課程結(jié)構(gòu)和教材培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。也就是說,打破單一的必修課結(jié)構(gòu),形成必修課選修課以及輔修課相結(jié)合的課程,讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好進(jìn)行學(xué)習(xí),將基礎(chǔ)和必備的理論課程作為基礎(chǔ)課程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)操作能力以及生物科學(xué)的創(chuàng)新能力。這樣,在學(xué)習(xí)過程中必修課是為學(xué)生在解決問題、獲取生物知識以及培養(yǎng)能力做好夯實(shí)基礎(chǔ);接著就是必修課向選修課轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好,注重學(xué)生能力的培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作的訓(xùn)練;輔修課可以看做是一個小型的課題研究,有針對性的對學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有能夠進(jìn)一步是學(xué)生掌握生物科學(xué)的研究方法。
另一方面,通過改革教學(xué)方法以及教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教師在傳授過程中引領(lǐng)的,這就要求,教師在授課的同時,不僅僅應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法,也應(yīng)該注重提升自己的教學(xué)方法和教學(xué)模式,在生物學(xué)科教育領(lǐng)域中,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,也同樣有著不同的教學(xué)方法和教學(xué)模式,通過對教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革和提升,從而能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和氛圍,同時在教師的正確引導(dǎo)下,養(yǎng)成學(xué)習(xí)生物科學(xué)應(yīng)具備的動手能力、動腦能力,實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
三、 培養(yǎng)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的途徑和方法
(一) 優(yōu)化教材內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
教材的使用是培養(yǎng)好學(xué)生的必要前提之一,是“教教科書”還是“用教科書教”是教育工作者所面臨的挑戰(zhàn)。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該重新塑造教材觀念,去除“唯書唯上”的錯誤觀念,已經(jīng)教學(xué)的要求,學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教材的選取和重新設(shè)計教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的效率,使學(xué)生能夠掌握更多的有用知識。
針對學(xué)生方面,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅僅是接納新知識,而且還要完善學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),以便于學(xué)生平日學(xué)習(xí)知識內(nèi)容的檢索與提取。古語說“授之以魚不如授之于漁”,優(yōu)化教材內(nèi)容就是教會學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,教師在授課中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,將方法傳授給學(xué)生,實(shí)現(xiàn)真正的“用教科書教”的說法,才能使學(xué)生融合貫通,靈活運(yùn)用所學(xué)知識。
(二) 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)研究意識
知識的學(xué)習(xí)只有從自己思維中得來的才是自己的知識,自己再學(xué)習(xí)過程中總結(jié)的知識才是屬于自己的知識。所以,在生物學(xué)科教學(xué)中,我們應(yīng)該把重點(diǎn)放在生物教學(xué)的活動中,而不是把重點(diǎn)放在生物教學(xué)的結(jié)論中,我們要注重認(rèn)知過程的學(xué)習(xí)和理解。
實(shí)驗(yàn)的方法是生物教學(xué)中最為基礎(chǔ)的方法之一,從實(shí)驗(yàn)中觀察到某一種現(xiàn)象、規(guī)律的形成過程以及得出一個相關(guān)的概念。在這樣的一個過程中,教師要注意的不僅僅是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的操作方法以及在整個實(shí)驗(yàn)中學(xué)生得出結(jié)論的過程,而且還要注重學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和方法。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法重結(jié)論輕過程,而不是將實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)作為學(xué)習(xí)知識的形成過程。如此的機(jī)械式學(xué)習(xí)方法是不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶的。因此,改革傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念勢在必行,建立生物實(shí)驗(yàn)?zāi)J降膶W(xué)習(xí)觀念,充分挖掘?qū)W生的發(fā)現(xiàn)能力與創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯磕芰?以及營造一個良好的生物實(shí)驗(yàn)環(huán)境。(作者單位:沈陽師范大學(xué))
參考文獻(xiàn):
[1]葉禹卿.《科學(xué)新課程與科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)》.北京:中國織工業(yè)出版社[M].2002.10
在生物教學(xué)中重視基礎(chǔ)知識傳授,是培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵。在課堂上適當(dāng)介紹生物科學(xué)研究的新成就,以及這些新成就可能對我們的學(xué)習(xí)、生活和工作帶來的影響,可以有效地給學(xué)生以啟迪。例如在學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)基因技術(shù)時,針對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊問題,可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料,再結(jié)合相關(guān)生活經(jīng)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)行辯論,各小組同學(xué)分工合作,踴躍發(fā)言,教學(xué)效果良好。此外,我還經(jīng)常組織學(xué)生開展一些活動,如在教室內(nèi)放置一些綠色植物,給校園內(nèi)的植物掛上標(biāo)牌,以便大家了解認(rèn)識植物。
二、結(jié)合重要概念和理論發(fā)現(xiàn)的教學(xué)
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法概念是對事物的抽象和概括,生物科學(xué)在其發(fā)展歷程中有許多重大發(fā)現(xiàn),生物科學(xué)方法是揭開生物世界奧秘的各種有效途徑、手段。生物教學(xué)中可以通過介紹科學(xué)家的科學(xué)研究方法來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,幫助學(xué)生消除錯誤概念,建立科學(xué)概念,從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。例如在遺傳規(guī)律的教學(xué)中,可以讓學(xué)生查找相關(guān)資料,知道孟德爾研究遺傳規(guī)律的方法和過程。孟德爾利用業(yè)余時間進(jìn)行植物(主要是豌豆)的雜交試驗(yàn),經(jīng)過多年的不懈努力,揭示出遺傳學(xué)的兩個基本規(guī)律———分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。這兩個重要規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和提出,為遺傳學(xué)的誕生和發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ),這也正是孟德爾名垂后世的重大科研成果。孟德爾在研究中運(yùn)用的是“假說———演繹法”,即提出問題創(chuàng)立假設(shè)設(shè)計實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果再實(shí)驗(yàn)再觀察,直到找出事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,這是生物科學(xué)研究的基本過程。這是一種重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)模式和重要的科學(xué)研究方法,也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法,提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要方法。通過熟悉孟德爾的發(fā)現(xiàn)之旅,學(xué)生不僅掌握了相關(guān)重要概念,還訓(xùn)練了觀察能力,思維能力和分析能力,同時也培養(yǎng)了科學(xué)的研究方法,從而提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
三、開展探究活動,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
生物科學(xué)素養(yǎng)不可能單純地依靠知識的講授、灌輸來形成,必須改變教學(xué)的策略和方法。生物課程標(biāo)準(zhǔn)的一個基本理念是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),而加強(qiáng)科學(xué)探究是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重點(diǎn)。為此新教材一改過去過多地注重科學(xué)知識的弊端,十分重視全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),安排有多個探究活動,盡管各個探究活動要求達(dá)到的目標(biāo)和側(cè)重點(diǎn)有所不同,如有的重點(diǎn)是在如何控制變量和設(shè)計對照實(shí)驗(yàn)上;有的是要求學(xué)生體驗(yàn)探究的一般過程。但是可以說每個探究活動都蘊(yùn)涵著豐富的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容。例如學(xué)習(xí)“人體的免疫防線”時,引導(dǎo)學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)來探究皮膚是一道保護(hù)屏障,這樣可以把復(fù)雜的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為理想的簡單問題。模擬探究前,教師可引導(dǎo)學(xué)生討論:①模擬實(shí)驗(yàn)中模型(蘋果)與原型(人體皮膚)的關(guān)系?②如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)組與對照組?③如何控制變量?④為什么要將實(shí)驗(yàn)材料按四種情況分別進(jìn)行處理?在充分思考的基礎(chǔ)上根據(jù)探究計劃開展探究,由蘋果皮的功能推理出人體皮膚也有相似的功能。再通過調(diào)查家人、同學(xué)等,結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn),了解皮膚破損引起的傷口感染情況等,從而證實(shí)類比得到的結(jié)論是正確的,感悟人體的皮膚是一道保護(hù)屏障。在整個探究活動過程中,學(xué)生需要不斷地對所遇到的問題進(jìn)行分析思考,使學(xué)生的思維能力和生物科學(xué)素養(yǎng)得到螺旋式發(fā)展。因此探究活動非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)素養(yǎng)。
四、認(rèn)真組織開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法
生物科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),科學(xué)的結(jié)論建立在對充足的材料進(jìn)行觀察和比較的基礎(chǔ)上,生物科學(xué)的核心概念、原理,均來自于科學(xué)家的科學(xué)實(shí)踐。因此,實(shí)驗(yàn)是學(xué)好生物學(xué)的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。例如在學(xué)習(xí)生物體的基本結(jié)構(gòu)時,請學(xué)生制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞和人口腔上皮細(xì)胞等臨時裝片并觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu),教學(xué)過程中,教師可先示范一次,然后讓學(xué)生獨(dú)立完成。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題應(yīng)該由學(xué)生通過討論和交流,自己找出原因。繪圖時要求學(xué)生一定要尊重事實(shí),不要按照掛圖或教材中的插圖去描繪,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),在“做中學(xué)”的過程中,對“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這一重要概念的理解將更深入。這樣,在學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生能主動獲取知識,體現(xiàn)了自主、合作、探究性的學(xué)習(xí)過程,把實(shí)驗(yàn)貫穿于教學(xué)的全過程,做到師生互動而又以學(xué)生動手實(shí)踐為主,并且學(xué)生的實(shí)踐活動又是在教師的精心設(shè)計下進(jìn)行的,通過實(shí)驗(yàn)過程中的活動和探索,一方面使學(xué)生更好地理解掌握科學(xué)知識,鍛煉動手操作能力,培養(yǎng)觀察能力和思維能力,另一方面,對實(shí)驗(yàn)成敗的比較分析,使學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行科學(xué)的探索和研究需要實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。這樣就把傳授知識,訓(xùn)練基本技能和培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)統(tǒng)一起來,提高了教學(xué)實(shí)效性。
五、總結(jié)
一、生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵
生物科學(xué)素養(yǎng)是指參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力,包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系,理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平,以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。
生物課程標(biāo)準(zhǔn)中的生物科學(xué)素養(yǎng):
1)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀
2)科學(xué)探究方法與技能
3)科學(xué)、技術(shù)與社會(S T S )
4)生物學(xué)知識和操作技能
1.科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀
(1)科學(xué)態(tài)度是人基于對科學(xué)知識的正確理解和對科學(xué)發(fā)展的認(rèn)識而形成科學(xué)的信念和科學(xué)習(xí)慣。包括: 好奇心、誠實(shí)、合作、創(chuàng)造力
(2)科學(xué)的世界觀
世界是能夠被認(rèn)知的
科學(xué)知識是不斷變化的
科學(xué)知識的主體具有連續(xù)性和穩(wěn)定性。
科學(xué)不能為一切問題提供全部答案
(3)愛國主義教育
積極培養(yǎng)熱愛大自然,珍愛生命,愛家鄉(xiāng)、愛祖國的情感,正確理解人與自然和諧發(fā)展的意義、從而增強(qiáng)振興祖國和改變祖國面貌的使命感與責(zé)任感。
2.科學(xué)探究方法與技能
(1)科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的有效方式之一。
學(xué)校的科學(xué)探究活動通常是指學(xué)生們用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動。
學(xué)生們應(yīng)該掌握科學(xué)探究的一般技能,包括:提出問題、做出假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、得出結(jié)論、表達(dá)和交流的科學(xué)探究能力。
科學(xué)探究更重要的是在于它的過程而不完全是結(jié)果。要讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的一般方法,親身體會科學(xué)家是如何困惑于問題、如何假設(shè)問題的“答案”、考慮從哪些途徑去解決問題,并以此漸漸地養(yǎng)成探究的態(tài)度、方法和思維。
(2)科學(xué)思維的方法
科學(xué)思維的方法包括形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性思維和發(fā)散性思維等思維方式和思維習(xí)慣。
科學(xué)的思維習(xí)慣不是科學(xué)家所特有的,是每個人可以掌握、應(yīng)該掌握的技能,一個人一旦掌握了這些技能,無論他從事何種職業(yè)都可以終生享用。
3.科學(xué)、技術(shù)與社會(S T S )
對學(xué)生進(jìn)行STS 的教育,目的在于突出科學(xué)、技術(shù)、社會之間的關(guān)系,即教育、教學(xué)內(nèi)容的出發(fā)點(diǎn)不僅限于科學(xué)知識本身,也強(qiáng)調(diào)三者之間的關(guān)系。
學(xué)生要了解什么是科學(xué),什么是技術(shù),以及科學(xué)和技術(shù)的聯(lián)系。解決技術(shù)問題需要科學(xué)知識,而一項新的技術(shù)的產(chǎn)生又使科學(xué)家有可能用新的方法來擴(kuò)展他們的研究。在人們的實(shí)踐中,科學(xué)提供知識,技術(shù)提供應(yīng)用這些知識的方法,而價值觀念則指導(dǎo)人們?nèi)绾稳Υ@
些知識和方法。
科學(xué)、技術(shù)與社會是緊密相連的。社會可以影響科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)和技術(shù)又會影響社會。通常技術(shù)對社會的影響比科學(xué)對社會的影響更為直接。中國最貧窮的揮霍者
4.生物學(xué)知識和操作技能
生物學(xué)知識包括基本的生物學(xué)、概念、原理和規(guī)律。
操作技能包括正確使用顯微鏡等生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用工具和儀器,基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。讓學(xué)生掌握一定的生物學(xué)知識和操作技能也是生物課程所規(guī)定的基本任務(wù)之一。學(xué)生在義務(wù)教育初中階段應(yīng)獲得有關(guān)生物體的結(jié)構(gòu)層次、生命活動、生物與環(huán)境、生物進(jìn)化以及生物技術(shù)等生物學(xué)基本事實(shí)、基本原理和規(guī)律,對生物學(xué)的整體畫面有一個大致的了解。生物學(xué)課程應(yīng)該給學(xué)生提供機(jī)會讓他們了解現(xiàn)代生物學(xué)的進(jìn)展,了解現(xiàn)代生物技術(shù)對人類社會和人們生活的影響。讓學(xué)生具有在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用知識的能力,也是知識領(lǐng)域中的另一個重要目標(biāo)。
二、生物學(xué)素養(yǎng)概念的提出
1987年Ewing 等人在《美國生物學(xué)教師》發(fā)表研究報告時,使用了生物學(xué)素養(yǎng)這一概念。
1989年,June 在《美國生物教師》發(fā)表了題為“生物學(xué)素養(yǎng)”的文章:討論了美國公民缺乏科學(xué)素養(yǎng),及生物學(xué)課程等問題。
1992年,Gibbs 等人研究了公眾科學(xué)素養(yǎng)與高中、高校生物學(xué)教科書的關(guān)系,指出,這些教科書作者本人科學(xué)素養(yǎng)不夠,會直接影響到教科書的質(zhì)量,并影響了學(xué)生。此后又陸續(xù)有人發(fā)表了關(guān)于生物學(xué)素養(yǎng)的文章,都使用了生物學(xué)素養(yǎng)(biology literacy)這一概念,從不同側(cè)面討論生物學(xué)素養(yǎng),但沒有把它作為生物學(xué)課程的目的來論述。
1993年,美國BSCS 出版了名為“發(fā)展生物學(xué)素養(yǎng)”的生物學(xué)課程指南,對生物學(xué)素養(yǎng)作了詳盡的論述,并把它作為生物學(xué)課程的基本目的。
BSCS 是“生物科學(xué)課程研究所”的縮寫, BSCS最初是由美國生物科學(xué)協(xié)會的教育委員會于1958年提出的國家級項目,目的是改革20世紀(jì)50年代的靜態(tài)課程,在各個方面促進(jìn)生物教育,使學(xué)生通過中學(xué)生物課程的學(xué)習(xí),在離開高中進(jìn)入社會時具有生物科學(xué)領(lǐng)域所需的基本技能。
BSCS 認(rèn)為,一個具有生物學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生需要對科學(xué)的本質(zhì)和特點(diǎn)有起碼的理解。學(xué)生對科學(xué)知識特點(diǎn)的認(rèn)識和理解,對科學(xué)的價值,以及科學(xué)探究的過程和方法的理解和掌握,是生物學(xué)素養(yǎng)的基本要點(diǎn)。
BSCS 描述的一個有生物學(xué)素養(yǎng)的人表現(xiàn)特點(diǎn):
應(yīng)能理解生物學(xué)的基本原理和重要的生物學(xué)概念;了解人類對生物圈的影響;領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程,知道歷史上生物學(xué)概念的發(fā)展。
對科學(xué)探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態(tài)度,對生物學(xué)和技術(shù)對社會的影響、生物學(xué)對個人的重要作用有正確的態(tài)度和價值觀。能夠?qū)ψ匀唤绲默F(xiàn)象提出不同的問題,具備創(chuàng)造性的思維;知道如何正確地利用科學(xué)技術(shù);能夠在與生物學(xué)相關(guān)的問題上做出個人或社會決策;能夠應(yīng)用知識來解決現(xiàn)實(shí)社會中的實(shí)際問題。
三、中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性和緊迫性
一)現(xiàn)實(shí)與反思:
劉海洋傷熊事件
2002年2月23日,清華大學(xué)電機(jī)系四年級學(xué)生劉海洋為“考證黑熊嗅覺是否靈敏”,在北京動物園用硫酸潑向黑熊,涉嫌以故意毀壞財物罪,被北京西城公安機(jī)關(guān)依法刑事拘留一個月。他于3月26日被取保候?qū)彙?/p>
2002年1月29日,為了滿足自己的“好奇心”,劉海洋用事先準(zhǔn)備好的一瓶飲料兌上從學(xué)校實(shí)驗(yàn)室偷到宿舍的火堿來到了動物園。他假意投喂黑熊并將摻有火堿的飲料倒向正在與游客戲耍的黑熊,看到黑熊被燒得滿地打滾,嗷嗷亂叫,僥幸逃脫的劉海洋并沒有感到滿足,而是昧著良心又醞釀著下一次罪惡行動。
2月23日中午,劉海洋用一個白色紙袋裝著兩瓶飲料和一個平時喝水用的500毫升硬塑料杯,從一家化工商店花8元錢買了一瓶硫酸,分別兌進(jìn)了隨身攜帶的飲料和塑料水杯內(nèi),而后乘公共汽車來到了動物園,又一次實(shí)施了他殘害動物的罪惡行徑。
劉海洋認(rèn)為他最喜歡的是生物。比之?dāng)?shù)理化,比之電機(jī),這是一個與有機(jī)的生命最為密切的學(xué)科,那么,為什么他反而去傷害生命呢?中學(xué)生物課講授的內(nèi)容,從植物、動物到人,再到DNA 、細(xì)胞、遺傳變異等,注重的是知識層面的介紹,缺少的是那種把地球看作所有生命的家園的平等意識,也很少談人類對自然和其他生物的責(zé)任這回事。雖然最新編訂的生物課本,已經(jīng)想到要“加強(qiáng)動物與人的關(guān)系的內(nèi)容”,并且重視“滲透思想感情、態(tài)度和價值觀教育”??墒?,它的具體內(nèi)容仍然不斷顯露出狹隘的生物觀和對動物的歧視。動物被分成有益和有害的,對人的價值則主要是“有用”。
甚至在初中生物課本里就開始寫上“野鴨肉味佳美,羽毛可以作被褥的填充材料,也可以用來制作各種工藝品”;“蟒和其他大型蛇的皮可用來制作皮革和樂器,很多毒蛇的毒液能夠用來制作藥酒,蛇膽??可以做成中藥材”;而“哈士蟆的輸卵管風(fēng)干制成的哈士蟆油是著名的滋補(bǔ)強(qiáng)壯劑”!在這樣的介紹里,連國家《野生動物保護(hù)法》也不顧了。這的確是一種壓抑不住的潛意識在起作用:生物如果不是為人所用的又有什么價值呢?
教育并不是孤立存在的。一個社會對待自然、對待生命有什么樣的認(rèn)識,有什么樣的氛圍,都會顯現(xiàn)到教育中來。如果說要“分析劉海洋”的話,其實(shí)也應(yīng)該同時分析一下我們的社會對待動物的態(tài)度。
一位記者在報道中曾有過這樣一段表述:現(xiàn)行中學(xué)生物課本上很輕易地寫道:“取一只活青蛙,剖開它的體腔,看看它的內(nèi)部構(gòu)造??”于是,有條件的學(xué)校,學(xué)生在試驗(yàn)課上,拿著刀子把一只活青蛙或者小兔子生生地開膛剖肚,看看它的心臟是怎么跳動、怎么通過神經(jīng)反射而顫抖,直至如何死亡??這種凌遲殺戮般的“實(shí)驗(yàn)”有必要嗎?!
國際動物福利的五個標(biāo)準(zhǔn)
1、免受饑餓的自由;
2、免受痛苦、傷害和疾病的自由;
3、免受恐懼和不安的自由;
4、免受身體熱度不適的自由;
5、表達(dá)所有自然行為的自由。
二)對我國公民的科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查
中國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查報告
2、2003年對迷信的調(diào)查
我國公眾科學(xué)素養(yǎng)情況
1、中國公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查結(jié)果:
2003年,我國公眾的科學(xué)素養(yǎng)水平達(dá)到1.98%,即1千人有19.6人達(dá)標(biāo)。比2001年1.4%增長了0.6個百分點(diǎn),比1996年的0.2%提高了約1.8個百分點(diǎn)。我國公眾的科學(xué)素養(yǎng)狀況結(jié)束了長期停滯不前的局面,出現(xiàn)了局部增長的趨勢。(我國自20世紀(jì)90年代初開始借鑒國外公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查的指標(biāo)體系和調(diào)查經(jīng)驗(yàn),逐步開展了有關(guān)調(diào)查工作。 )
2、公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查:公眾科學(xué)素養(yǎng)由三部分組成:一是對科學(xué)知識的基本了解程度;二是對科學(xué)方法的基本了解程度;三是對于科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響的基本了解程度。
3、外國公眾科學(xué)素養(yǎng)水平情況:美國、日本、加拿大、原歐共體成員國等發(fā)達(dá)國家對進(jìn)行集科學(xué)性、社會性和基礎(chǔ)性為一體的公眾科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查工作十分重視,經(jīng)常和定期地對本國公眾科學(xué)素養(yǎng)狀況進(jìn)行調(diào)查、分析和評估,并積累了大量的連續(xù)數(shù)據(jù),為國家科技進(jìn)步、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)決策打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。
2000年,美國公眾科學(xué)素養(yǎng)水平比例為17%,1992年,歐洲共同體公眾科學(xué)素養(yǎng)水平已經(jīng)達(dá)到5%。
小結(jié):通過上述的調(diào)查和了解,我國公民的科學(xué)素養(yǎng)較低,提高公民的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)的重要性和緊迫性是不言而喻的。
三)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性
《中學(xué)生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出:義務(wù)教育階段的生物課程是國家統(tǒng)一規(guī)定的,以提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)為主要目標(biāo)的必修課程,是科學(xué)教育的重要領(lǐng)域之一。生物課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),特別是一個普通公民終身發(fā)展所需的生物科學(xué)素養(yǎng)。
提高公民的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)從義務(wù)教育階段抓起。生物科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,中學(xué)階段是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)形成的重要階段,又由于生物課程在培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)方面起著非常重要的作用。因此,在生物課教學(xué)是培養(yǎng)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的最有效期途徑
四、中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)
1、 探究性學(xué)習(xí)提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)能力
生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需
要的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中,過多強(qiáng)調(diào)單純依靠知識的傳承、講授和灌輸,學(xué)生長期處于被動地位。這樣的教學(xué)模式,既不能全面提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),也不利于學(xué)生的身心健康。探究性學(xué)習(xí),注重在探究過程中主動地獲取體驗(yàn)和知識、應(yīng)用知識,解決問題的學(xué)習(xí)活動,從根本上變革了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在理解基本科學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律以及科學(xué)原理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用科學(xué)知識,理解或解釋發(fā)生在身邊的生物科學(xué)現(xiàn)象,形成正確的情感、態(tài)度,價值觀和科學(xué)世界觀,并掌握一系列的相關(guān)技能。因此,探究性學(xué)習(xí)能提高學(xué)生自身生物科學(xué)素養(yǎng)的能力。
2、 探究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的幾點(diǎn)思考
探究性學(xué)習(xí)是一種新的教學(xué)模式,所以無章可循。不過,在多年的教學(xué)實(shí)踐
中,就培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)方面,我認(rèn)為可以從以下幾方面進(jìn)行思考:
2.1創(chuàng)設(shè)多方面的科學(xué)探究活動,豐富和積累科學(xué)知識
了解科學(xué)知識的本質(zhì),是具有科學(xué)素養(yǎng)的人應(yīng)具備的條件之一。作為學(xué)生,獲取科學(xué)知識的途徑,大部分主要來自書本知識。書本知識是前人體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),缺少學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的過程和真正的體驗(yàn)。而探究性學(xué)習(xí)是實(shí)踐活動性很強(qiáng)的學(xué)習(xí),因此,在教學(xué)活動中,我們可以多路并舉、采用靈活多變的教學(xué)方式和策略,積極創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究活動,使學(xué)生從科學(xué)探究中獲得的知識與從其它方式獲得的知識聯(lián)系起來,奠定扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ),豐富和積累科學(xué)知識。
2.1.1引導(dǎo)學(xué)生收集信息,處理信息,獲取新知
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,生物科學(xué)知識也在不斷的更新和發(fā)展,一些新的概念、新的技術(shù)等不可避免的要在教學(xué)過程中反映出來。如干細(xì)胞、人類基因組計劃、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。教學(xué)中,組織學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上、從書本中、從生活里搜集有關(guān)這方面的資料,就可加深對這些知識的了解和認(rèn)識,通過解讀有關(guān)數(shù)據(jù),處理有關(guān)信息,從而獲取新知。
2.1.2組織學(xué)生調(diào)查研究,提出問題,解決問題
生物科學(xué)知識緊密聯(lián)系人們的生活實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)例,如細(xì)胞的分裂、分化與癌變;免疫、傳染病與艾滋病;減數(shù)分裂、受精作用與試管嬰兒;生態(tài)平衡與沙塵暴等。教學(xué)中,組織學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況,針對性的提出問題,開展調(diào)查研究活動,運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識提出見解或深層次的質(zhì)疑,作出分析決策。通過參與和解決現(xiàn)實(shí)生活中的具體問題,來獲得科學(xué)與技術(shù)知識。
2.1.3組織學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn),動手操作,建構(gòu)新知
生物科學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。新的課程標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)了更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生盡可能多地身臨其境,親自動手。如模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性、探究影響酶活動的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等,教學(xué)中,組織學(xué)生針對提出的問題,像科學(xué)家一樣自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,自己動手操作實(shí)驗(yàn),對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷和推理,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已有的知識聯(lián)系起來,形成超越巳有知識的新的理解,建構(gòu)新知。
2. 2強(qiáng)調(diào)探究親歷過程、重視探究技能的規(guī)范化訓(xùn)練,培養(yǎng)科學(xué)探究能力
2.2.1讓學(xué)生親身體驗(yàn)探究的過程
探究性學(xué)習(xí)活動是以學(xué)生為核心,由學(xué)生自主提出問題、自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)去探究想要知道的“未知性”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究過程中,充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性:思路讓學(xué)生自主探究,方法讓學(xué)生自主尋找,規(guī)律讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),問題讓學(xué)生自主解決。最終達(dá)到讓學(xué)生在“活動”中學(xué)習(xí),在“主動”中發(fā)展,在“合作”中增知,在“探究”中創(chuàng)新。例如,在完成《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用》實(shí)驗(yàn)時,我和學(xué)生是這樣開展探究活動的:(1)教師提出問題:淀粉和蔗糖是否都能被淀粉酶水解?(2)學(xué)生作出假設(shè):淀粉酶只能水解淀粉(此時學(xué)生已有了酶的專一性知識)。(3)制定方案、實(shí)施計劃:首先學(xué)生在課前自己查找有關(guān)資料,淀粉和蔗糖的水解產(chǎn)物是什么?鑒定淀粉和蔗糖水解程度的特定顏色反應(yīng)有哪些?然后根據(jù)已有的知識,設(shè)計實(shí)施方案,要證明實(shí)驗(yàn)假設(shè),選定什么樣的方法?采取哪些實(shí)驗(yàn)步驟?需要哪些器材、藥品?最后根據(jù)自己的計劃實(shí)施完成。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,推斷自己提出的假設(shè),得出結(jié)論。(5)小組之間交流討論,評定各自的設(shè)計方案是否科學(xué)?實(shí)驗(yàn)方法是否合理?實(shí)驗(yàn)操作是否嚴(yán)謹(jǐn)?有哪些心得和體會等等。通過親歷探究過程,學(xué)生在建構(gòu)知識意義的同時,真正享受到了探究的樂趣,提高了探究的技能。
2.2.2規(guī)范學(xué)生的基本探究技能
探究性學(xué)習(xí)的核心在于對問題的探究,探究活動無論是在內(nèi)容、目的、操作,還是組織形式等方面都有著較高的要求。特別是學(xué)生的操作技能是否熟練、規(guī)范,不僅直接影響到科學(xué)探究的質(zhì)量,而且也影響著生物科學(xué)素養(yǎng)的提高。例如探究活動的基本方法之一—觀察,必須有明確目的,掌握一定的觀察方法,具有良好的觀察習(xí)慣。在觀察探究活動中,既要通過問題的形式讓學(xué)生明確觀察的目的,更要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察來發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,養(yǎng)成積極思考的好習(xí)慣。然后在觀察的基礎(chǔ)上,學(xué)生自主討論,交流看法和體會,從而獲得新的知識。同樣的道理,在各種探究活動時,教師要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的要求,結(jié)合教材中的具體內(nèi)容,對學(xué)生進(jìn)行觀察、發(fā)現(xiàn)和提出問題、作出假設(shè)和推理、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)設(shè)計和操作、搜集和分析資料等基本技能和方法的規(guī)范化訓(xùn)練和指導(dǎo)。學(xué)生掌握了這些規(guī)范化的基本技能和方法,就能懂得探究活動中到底要探究什么,如何進(jìn)行探究內(nèi)容的設(shè)計、探究過程的分析和探究結(jié)果的評價等,因而,科學(xué)探究的能力得到了最大程度的發(fā)展。
2.3學(xué)習(xí)生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,培養(yǎng)科學(xué)情感態(tài)度與價值觀
科學(xué)是一個發(fā)展的過程。在高中生物課程中,有不少內(nèi)容涉及到生物科學(xué)史及科學(xué)探究歷程,如細(xì)胞學(xué)說的提出、酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、人類對遺傳物質(zhì)的探索過程、孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)及遺傳的基本規(guī)律的總結(jié)、達(dá)爾文生物進(jìn)化理論的提出等等。學(xué)生學(xué)習(xí)這些生物科學(xué)的發(fā)展史及其科學(xué)探究歷程,可沿著科學(xué)家探索生物世界的道路,理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究方法,通過了解科學(xué)家面對問題的思考或試驗(yàn)探索過程,從中領(lǐng)悟到科學(xué)家的創(chuàng)造過程及解決問題的方法;了解到科學(xué)理論的暫時性與不確定性,開闊心胸,勇于接受錯誤;了解到科學(xué)與社會之間的關(guān)系,縮小科學(xué)與人文之間的鴻溝。因此培養(yǎng)了學(xué)生正確的情感、態(tài)度、價值觀和科學(xué)世界觀,并且還可以以此來指導(dǎo)自身的行為。
總之,科學(xué)素養(yǎng)盡管是對科學(xué)了解的最基本標(biāo)準(zhǔn),但也不是通過簡單的在學(xué)校各種教育中一下子培養(yǎng)起來的,只有終身學(xué)習(xí)才能達(dá)到理想的地步。探究性學(xué)習(xí)也不是全部的教學(xué)活動,教學(xué)的策略和方法也是多種多樣的。然而,我們提倡探究性學(xué)習(xí),合理運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是可以得到真正的提高的。
參考文獻(xiàn)