探讨在生物教学中加强科学素养的培养

多年来，在我国的教育教学实践中，教师多是把基本知识和基本技能看成是课程的“重中之重”，忽视了对学生科学探究精神和探究能力的培养，忽视了对学生的科学情感态度与价值观的培养，这势必不利于学生科学素养的全面提升。《全民科学素质行动计划纲要》和《全日制义务教育生物课程标准》都明确提出要把培养和发展学生的科学素养作为科学课程的核心目标。就是期望学生通过科学的学习从而得到全面的发展。本文初探了科学素养教育的重要性以及在中学生物教学中加强科学素养培养的教学实践，以期与大家共同探讨。

一、科学素养的含义及其培养的重要性

科学素养一词源自英文“Scientific Literacy”，原意是指对科学和技术的基本知识、基本观点和科学价值观所具有基本的了解。但随着时代的发展，“科学素养”内涵被不断扩充，其最基本的含义是指人能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。

《全民科学素质行动计划纲要》对科学素质作了如下界定：“科学素质是公民素质的重要组成部分。公民具备的基本科学素质一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”

《全日制义务教育生物课程标准》明确提出：，以提高每个学生的科学素养为总目标，同时要求生物教育面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习。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。

科学素养是公民素养的重要组成部分。对于教育来说，培养学生的科学素养是教育的重要目标和任务。

二、课程标准对培养学生科学素养的要求

1.科学精神和科学态度

科学是一个探索的过程，是一个不断接近真理的过程，进行科学探索就是追求真理，而追求真理不是轻而易举的，需要付出艰辛的努力，在追求真理过程中需要一种高度热情、忘我奉献的精神，需要具有不怕困难、不畏艰险、不怕挫折的顽强的意志和坚韧的毅力以及积极的进取精神等等。

学生对知识的认知和掌握是一个对知识重新建构探索的过程，是需要学生保持探索的兴趣，创新的欲望，坚持实事求是，学会合作与协作，体验探索和发现过程的艰辛与喜悦，感受科学思想形成的过程。这样才能使学到的知识真正成为认知结构的一个组成部分。

2.科学方法与科学思维

科学方法是指人们在科学发展和社会实践基础上形成的行之有效的，正确反映客观事物本质及其规律的认识世界和改造世界的方法，学生在认识和反映对象的过程中，也遵循着认识过程的一般规律并要学会恰当地采用科学的方法。如比较法、推理法、归纳法等等。

科学思维，顾名思义就是用科学的方法进行思维，它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。如辩证思维、分析、判断、推理等等。

3.生物学知识

生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。让学生掌握一定的生物学知识是生物课程所规定的基本任务之一。

生物课程要求学生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，并学会运用知识，能够利用所学的生物学知识和方法去解决身边的问题。

《全日制义务教育生物课程标准》提出关于提高学生生物科学素养的理念，就是要把我们在教学中只注重对学生科学知识的传授转向全面地提高学生科学素养的教育。强调学生在科学知识、能力、方法、意识、品质等方面的全面发展。

三、中学生物教学中科学素养培养的实施途径

1.结合生物发展史，及时更新、扩充教学内容

(1)通过当代生物发展现状的学习，培养学生的科学探究意识，激发学生科学研究的兴趣

教师可充分利用课堂教学，介绍当前生物科学的一些前沿知识，如：分子病的诊断、癌基因的发现、H1NI病毒的前世今生、生物反应器、疯牛病与阮病毒等，以引起学生的关注，提高学生的兴趣。教师还可以利用课余时间开展一些专题讲座，介绍当前生物学科的一些重大事件。例如：“人类基因组计划”、“克隆”“生物工程”、“基因工程”、“酶工程”、“分子工程”等等，以调动学生对未知领域的探索欲望，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究意识。

(2)通过对生物发展史上重大事件的系统学习，充分挖掘并利用其中的育人功能

教师在讲解生物知识的同时，可结合介绍知识的产生过程，充分挖掘并利用其中的育人功能。例如麦尔首先发现并命名了烟草花叶病并证明了烟草花叶病是一种传染性疾病，但他却始终没能找到致病的细菌或真菌。直到6年后伊凡诺夫斯基通过重复了麦尔的实验，并利用细菌过滤器进一步发现证实它是比任何一种细菌都小的病原体；最后由贝杰克林进行了类似伊凡诺夫斯基的工作，才首次认识和命名病毒并得到病毒的最初概念。在对这一病毒发现过程的介绍时，应强调辛勤劳动包涵了科学家对知识执着的追求精神和实事求是精神；实验在生物学研究中起着重要作用的科学方法；知识的相对性、动态性；科学研究是一种群体性活动，需要几个甚至几代科学家的等教育因素。

(3)通过介绍在生物发展史上起重要作用的科学家，有意识地培养学生严谨的科学作风

教师可通过介绍达尔文、哈维、林奈、孟德尔等科学家的事迹，让学生感受到他们在追求真理过程中的一种高度的科学探究热情、忘我奉献的精神，严谨的科学态度，不怕困难、不畏艰险、不怕挫折的顽强的意志，坚韧的毅力，精益求精的工作作风和积极的进取精神等等。如：盂德尔经过8年的辛勤劳作，才发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式即“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”。虽然孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善。

2.结合实验教学，强化培养学生科学素养

(1)通过实验课，培养学生基本的操作技能

生物学是一门实验科学，实验性是生物学的一个突出特点。在生物学实验教学中，尤其要重视操作能力的培养。

首先，实验课上，应该是以学生为主体，由学生自主完成实验。教师起引导、提示、指导学生正确地操作的作用。为了让每个学生都有动手机会，实验分组时尽量2。3人一组，这样就增加每位学生自己独立操作的时间，让每位学生都可以在教师的指导下独立完成实验。另外，如果实验没有成功，不允许学生抄袭他人实验结果，要求学生及时分析，努力找出问题所在，重新进行实验，直到成功为止。这样，通过平时的潜移默化，既培养了学生严谨求实的科学作风，也提高了学生基本的实验操作技能。

其次，结合科学家的经典实验，强调严格规范基本的实验操作的重要性。例如对于显微镜的使用很多学生不是对光不准确就是高低倍镜混用，或是观察时用眼不规范，有的甚至许久学不会调焦等等。教师可通过介绍列文虎克如何在1675年首次发现

微生物，强调显微镜是生物学最基本的研究工具。对它的正确使用是最基本的生物实验操作技能，以引起学生的高度重视。再如可结合巴斯德利用鹅颈瓶和肉汤进行微生物验证性实验、结合伊万诺夫斯基和贝杰林克通过实验创造性地发现了烟草花叶病毒等等，强调实验的设置，仪器选择和规范使用的重要性。教师还可亲自示范吸管的正确操作，液体、固体的严格称量，通过反复强调，严格要求，以避免学生随心所欲地操作，使学生都养成良好的实验习惯。

再次，通过生物史上重大事件的介绍。强调实验记录的重要性。例如通过介绍达尔文《物种起源》的出版、生物进化理论的提出，林奈人为分类体系的建立和双名制命名法的诞生，强调认真观察、如实记录实验现象的重要性。通过孟德尔的豌豆实验的介绍，强调如实记录实验结果的重要性。因此，教师在每个实验中都应要求学生每人都准备一个记录本，要求学生把实验过程中一切实验现象与实验数据必须如实记录下来，从小养成良好的科学习惯，培养实事求是的学习作风，树立对科学研究的严谨态度。

(2)创设科学研究的环境，营造科学发现的过程，引导学生参与其中

例如，在讲光合作用时。在介绍英国科学家普早斯特利和荷兰科学家英格豪斯的钟罩实验前，教师可先提出下列问题：光合作用发现的背景?其他生物学家在这方面做了哪些工作?钟罩实验的实验关键是什么?实验的注意事项有哪些?实验结论是什么?钟罩实验在实验过程中使用了哪些思想和方法?表现出哪些科学精神?钟罩实验对光合作用的发现起到了怎样的作用?等等。然后教师引导学生查找资料、进行自学，犹如亲自参与了这一研究过程。

(3)改变实验教学，鼓励学生设计实验，尝试变验证性实验为探索性实验

在生物学的实验教学中，许多实验基本上都是以老师讲解、演示为主，学生只是机械性的重复，很少对出现的问题进行思考，更多的是向预期的实验结果靠拢。教师可以积极地鼓励学生，指导学生在现有的实验基础上，有针对性地对实验重新设计，重新制定具体的操作步骤，实施实验，整理实验数据并分析其合理性，以验证或发现其他的问题。如：做馒头在口腔中变化的实验时，首先教师帮助指导设计一组实验，观察馒头在口腔中变化；这个实验完成后，教师再启发学生自己设计一组新的实验，观察温度、DH等因素对唾液淀粉酶活性的影响，通过自己设计实验使学生有独立思维及动手能力。

四、教学中科学素养培养的实施原则

1.科学性原则

我们所传授的知识和方法，不管它是显性的还是隐性的，都不能偏离科学的基本知识、基本原理，应该都是科学的，而不是经验的，这是教育教学成功的前提。

2.公平性原则

教学中经常会涉及到一个公平性的问题，教师应该尽量顾及各个层次的学生，尽量使全体的学生都有机会积极地参与到教育教学活动中去。

3.可行性原则

在执行教材中一些知识的教学要求时，可能出现学生独立完成的难度大，对教学设备要求过高，费时费力等情况，此时教师可适当转变教学策略，使之确实可行又行之有效。

4.适切性原则

生物教学并非都要探究，探究只是手段、方法，是为目标服务的。不是所有的知识都要求学生通过体验、探究来获得，教学应符合人的认知发展规律，要遵循适切性原则。

总之，当代中学生作为未来社会发展的中坚力量，他们的科学素养水平的高低，将直接决定我国未来的发展和进步。在中学生物教学中加强渗透科学素养的教育，能使学生的科学素养得到实质性的发展与提升。