淺談如何有效提高高中學生的生物科學素養

張仲林

摘 要 探索了有效提高高中學生的生物科學素養的途徑：抓住課堂教學主陣地、積極開展探究性學習、宣傳生物科學新成果、重視開展生物學實驗、進行生物科學史教育、多滲透STS教育思想。

關鍵詞 農村 高中學生 生物科學素養

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

生物科學素養是公民科學素養構成中重要的組成部分。提高生物科學素養是《普通高中生物課程標準（實驗）》提出的四個基本理念之一。生物科學素養反映了一個人對生物科學領域中核心基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。生物科學素養包含的主要內容是：生物科學知識（概念）與技能、生物學科學方法、生物科學精神與態度、理解科學技術社會（STS）的關系。提高每個高中學生的生物科學素養是高中生物課程的核心任務。生物科學素養是一個人綜合素質和能力的體現，需要在長期的學習、工作和生活中逐步培養和建立起來。

1 抓住課堂教學主陣地

生物學知識是生物科學素養的基礎。要提高學生的生物科學素養，生物科學知識的學習和掌握是極為重要的。生物科學知識包含事實、概念、原理、定律、理論、模型，以及科學思想觀念的互相聯系和運用。高中學生生物科學素養的提高，是建立在掌握生物科學的基礎知識之上。

培養和提高學生生物科學素養的主渠道是生物課堂教學。教師要重視課堂教學工作，認真分析學情，精心備好每一節課，向45 min要質量，要效益。筆者根據生物學科的特點，結合教材內容，利用本地學生常見的生物資源，如地膜覆蓋栽培、測土配方施肥、馬鈴薯脫毒瓶苗培育、無病毒馬鈴薯栽培、2 000 t馬鈴薯儲藏窖、平菇栽培、溫室蔬菜栽培、農作物病蟲害防治等，將這些知識滲透于課堂教學中，使學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中去。

2 積極開展探究性學習

《普通高中生物課程標準（實驗）》把“倡導探究性學習”作為基本的課程理念提出。探究性學習的目標是：（1） 獲得科學知識；（2） 注重探究過程和處理信息的科學方法和能力；（3） 培養探究、合作的科學精神和一絲不茍的科學態度。從科學的本質出發，倡導探究性學習符合科學本身的特點。倡導探究性學習就是教師在教學過程中培養學生的獨立性、自主性，引導學生開展質疑、調查、實驗、收集、分析和解讀數據、推理、判斷、反思等探究活動中，既使學生理解、掌握和應用知識，又發展學生的收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力，特別是培養學生的創新精神和實踐能力。生物學科中許多知識非常適合于學生通過自主探究的學習方式來獲得，同時探究有利于培養學生科學的思維方法和研究方法，從而提高學生的生物科學素養。盡管探究性學習組織難，不易駕馭，但對提高學生的生物科學素養的效果顯著。

探究性學習的特點是：盡可能反映探究的全過程；緊扣教學的核心內容；分別突出某些探究能力的要求。教師要結合學校課程資源的情況、學生的水平，對一些探究性學習內容進行修正、完善或補充。教師只要做個“有心人”，就會發現可用于探究性學習的案例很多。

2009年5月至10月，筆者指導的學生項目《遠離農藥污染 維護生命健康——西關村蓮花菜菜青蟲防治調查及無害化防治研究》獲甘肅省青少年科技創新大賽科學競賽項目二等獎，受到省教育廳、省科技廳、省科協獎勵。2010年4月組織學生開展的探究性學習活動項目《農村高中學生感冒治療安全隱患調查》在甘肅省青少年科技創新大賽中榮獲優秀科技競賽項目二等獎，受到省教育廳、省科技廳、省科協獎勵。

3 宣傳生物科學新成果

教師要注意平時搜集一些生物科學的新成果，適時地與課堂教學知識點有機結合起來，使教材基礎知識與生命科學發展的最新成果相銜接，有利于培養學生熱愛生命科學、從事生命科學研究的志向?，F代中學生思想活躍、思維敏捷，對新事物、新觀點特別感興趣，且易于接受。生物學教學應符合學生的這一心理特點，教師要盡量選用最新的資料，這樣才能激發學生的學習興趣。在教學時，教師可有針對性地補充一些與教學內容有關的最新變化的資料，縮小教學內容與現實生活的“距離感”“時間差”，用新鮮的信息刺激學生。如在學習“基因工程”一節時，筆者利用網絡查閱有關轉基因食品的種類、安全性、食用注意事項等方面的問題，極大地激發了學生的學習興趣。又如講“染色體變異”一節中的“無子西瓜的培育過程”時，教師可從網上下載圖片，將這些圖片加以分割，再設置為動畫，按照過程及學生的認知規律逐步呈現。滲透這些知識不僅能拓展學生的生物科技視野，增進學生對生物科技與社會關系的理解，而且能喚起學生的時代感，使其樹立生命科學意識。

在生物新課程教學中，教師要根據教學內容恰當地運用現代多媒體網絡教育技術進行輔助教學，為學生的自由活動提供更為廣闊的時間和空間，提供更為豐富的學習資源。學生帶著問題縱向深入和橫向拓展地閱讀生物課外材料，可以開闊視野，啟發思維，提高學習興趣和培養能力，從而提高生物科學素養。

4 重視開展生物學實驗

生物學是一門以實驗為基礎的科學，沒有觀察和實驗，生物學就不可能取得舉世矚目的輝煌成就。加強實驗教學也是新課程改革的特點之一，僅新教材《必修1·分子與細胞》就新增了使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞、觀察DNA和RNA在細胞中的分布、體驗制備細胞膜的方法、用高倍鏡觀察線粒體、探究酵母菌細胞呼吸的方式、探索環境因素對光合作用的影響、細胞大小與物質運輸的關系等實驗。加強學生實驗，培養學生觀察、體驗和探究能力，提高學生的生物科學素養，是生物學教學改革的一個必然趨勢。

教師在實驗教學過程中一定要注意改進實驗教學策略，使其真正發揮應有的作用。對于驗證性實驗，教師要鼓勵學生積極地對其進行假設和猜想，提高學生發現和分析問題的能力，使學生真正透徹地了解每一個實驗，并從中學到一些規律性的科學方法。探究性實驗能激發學生的好奇心和鉆研精神，能讓學生在實驗過程中體驗獲得成功的喜悅。因此教師可適當地以現有實驗為基礎，改進實驗方案，并盡可能讓學生自己親自設計與分析實驗。例如在做“葉綠體中色素的提取和分離”實驗時，教材以菠菜為材料，教師可組織學生以不同葉片或花為材料，觀察其色素，在滿足學生好奇心的同時，培養了學生科學探究能力。又如在做質壁分離及復原實驗時，教師可增加一組同濃度的硝酸鉀溶液，讓學生在對比觀察中，分析現象找出原因，加深對滲透作用的理解。

在實驗過程中，教師既要積極引導，嚴格要求，又要鼓勵學生積極創新，改進實驗方優化實驗方案，真正培養學生的動手能力和創新精神，最大限度地提高學生的生物科學素養。

5 進行生物科學史教育

《普通高中生物課程標準（實驗）》強調“要注重生物科學史的學習”。高中生物新課程教材新增了許多科學史上相關研究的事例和方法，這是新教材編寫令人矚目的亮點之一。注重科學史的教育是新課程改革的重要特點之一。生物學史是從辨證唯物主義和歷史唯物主義出發，對生物科學的產生與發展做出的科學總結，是生物科學家思維的結晶?？茖W精神是指人們在工作和學習中表現出來的自覺、頑強、勤奮、實事求是的情感、態度與價值觀。生物科學史是十分寶貴的教育資源，其中很多事例是對學生進行科學精神教育的良好素材。生物學史例能夠將知識傳授、能力培養和情意發展三方面教育融合起來，很好地體現生物學科的特點和素質教育的要求。生物科學史的教學要力求讓學生像科學家一樣一次次體驗科學探索的過程，理解科學的本質和科學研究的方法。

學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法。在教學中，教師要充分發揮生物學史例的教育作用，除了利用科學史的故事培養學生的學習興趣，還要利用生物學家的生平和事跡，對學生進行科學精神和價值觀的教育，例如“酶的發現”“光合作用的發現”“生長素的發現”“DNA是遺傳物質的實驗”等史例是介紹有關研究的思維和方法，在這部分生物科學史教學過程中，教師不急于得出結論，要通過對一些經典實驗和邏輯分析的再現，使學生從中學習科學家的思維方法和理解生物學概念、原理的來龍去脈。通過讓學生體驗生物學知識的形成過程，注重對學生科學態度、方法和思維品質的養成。教材這樣編寫的目的是再現知識的發生過程，使生物傳統結論式教學變為過程式教學，達到既傳授知識又培養學生的科學思維的目標。

6 多滲透STS教育思想

高中生物新課程更加重視學生對STS（科學、技術與社會）內容的學習。高中生物新課程重視對學生進行STS的教育，目的在于突出科學、技術、社會之間的關系及科學技術在社會生產、生活和人類發展中的應用。了解科學、技術、社會的相互關系，關注和參加與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策，是生物科學素養的重要組成部分，也是學生情感發展的重要途徑。在高中選修模塊中，有一個模塊就是“生物科學與社會”。STS不僅是一種新的價值觀，還是一種新的科學觀。教師在高中生物新課程教學中滲透STS教育思想，培養學生的科學素養有利于提升生物學科教育的育人功能和文化價值，有利于培養學生生物科學素養，促進學生的全面發展。

高中生物新課程在教材內容中滲透了STS教育，將生物學知識與學生的日常生活以及與人類社會的發展有機結合起來，讓社會生活、生產、發展中與生物科學有關的問題進入學校課堂、進入學生的學習活動，是培養科學態度、人生態度，形成正確的價值取向的重要途徑。通過教材中的各種素材、欄目及活動進行STS教育，不僅使學生得到了基礎知識和基本技能，也使學生認識到這些知識對于自身乃至人類生存和發展的價值，使學生的情感得到升華。在教學過程中，教師要將知識的傳授同人類生存、社會發展、科技進步緊密聯系起來，讓學生認識到教材中學到的知識是能夠在生活中運用的，一方面提高學習科學知識的興趣，另一方面使學生意識到科學知識的重要性。例如通過對克隆技術、器官移植、組織培養、基因工程、細胞工程等高科技生物技術的了解，使學生認識到科學研究的價值和意義，萌發對科學研究的熱愛。學生在生物學課程的學習過程中，通過參與和解決現實生活中具體問題，獲取了科學與技術的知識，增強了正確的態度、價值觀和社會責任感。在日常生活中，學生知道了如何把所學的知識和方法與實踐相結合，對科技引起的新的問題進行思考和判斷。當學生參與社會時，能夠依照自己的價值觀對某些問題做出合理的價值判斷，并能夠采取適當的行動。