生物科学探究的一般过程精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇生物科学探究的一般过程，期待它们能激发您的灵感。

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生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分，提高学生的生物科学素养是生物课程标准实施中的核心任务，是培养学生创新精神和实践能力的基础。

生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。一般说来，生物科学素养涉及以下几个方面：

一是生物科学基础知识与基本技能。学生在中学阶段学到的有关生命的结构层次、生命活动、生物与环境、遗传进化及生物技术等知识，并能运用这些知识观察和解决身边的问题。

二是生物科学探究的方法与能力。生物科学是由众多的生物事实和理论组成的知识体系，是人们不断探究过程中逐步发展起来。探究是认识生命世界的有效方法，领悟科学思想，学会科学探究的一般方法。

三是情感态度与价值观。学生在主动构建知识框架发展能力的过程中，树立辨证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观，热爱自然，珍爱生命，确立积极地生活态度和健康的生活方式等。

二、提高学生生物科学素养的途径

1.实践自主学习，提高学生的生物科学素养

学生是学习活动的重要参与者，是有巨大发展潜能并有独特个性的人。学生通过学习掌握科学知识和科学方法，构建科学思维。自主学习是多样化的学习方式中有效的学习方式之一，通过自主学习引导学生主动参与生物学学习过程，激发学生的学科兴趣，让学生在心理上对学习活动产生向往，推动学生积极主动学习。

学生健康的个性是发展创造性的基础，而群体间的尊重与宽容，能最大限度的保护学生个性，发展学生的求异思维。自主学习促进了学生学习方式的改变，为实现民主的学习氛围创造了条件。通过自主学习学生拓展了生物知识，同时还体验了人类发现这些知识和生命规律的艰辛。学生在研究中、在推理归纳中、在积极的思辩中、在不同见解的碰撞中培养了生物科学的思维能力，提高了生物科学素养。

2.通过探究性学习，提高学生生物科学素养

探究性学习，是指学生基于自身兴趣，在教师指导下，从自然、社会和学生生活中选择和确定研究专题，主动获取知识解决问题地学习活动。

几年来，以小组为基础，开展以生物知识应用为主线的实践探究活动，如“微生物与食品保存”、“微生物与我们的生活”、“营养与健康”等课题，使学生们开始悉心观察生活。过去对于生活中难以解决的问题，学生习惯于逃避，现在积极地尝试去解决。在探究性学习的过程中，学生体验着主体性的自由，体验着学习开放性的快乐。探究性学习，帮助学生形成了善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的学习态度和情感，激发了学生探索生物科学的热情。

3.通过生物实验，提高学生的生物科学素养

问题意识是学生进行学习的重要心理因素，问题性是科学研究的出发点，是生长新思想、新方法和创造新知识的种子。实验中不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程，正是创新种子播撒萌发收获的过程。

生物实验中引导学生根据实际情况，选用新的实验材料去替换原有的实验材料，加深对实验的理解。如进行DNA的粗提取，教材中以鸡血为实验材料，结合基础知识分析；实际教学中可以菜花为材料进行，要学生比较实验方案的不同。

挖掘教材中潜在的实验设计，鼓励学生去探究。在“植物生长素的发现”探究实验中，对于胚芽鞘尖端学生提出疑问。为了搞清这个问题，教师指导学生提出了很多方案。在讨论、分析与比较后选择了最佳方案，即在胚芽鞘外画竖线后继续培养，经过多组实验结果的观察发现：尖端的实线依然很清晰，表明尖端没有伸长；尖端以下部分变为虚线，表明其已明显生长。这个实验的设计是对经典实验的拓展，培养了学生生物科学素养。

4.积极开发课程资源，全方位、多角度提高学生的生物科学素养

学校的生物课程资源，如图书馆、生物实验室、生物园地等，是学生进行自主学习和主动探究的重要场所，鼓励学生利用课余时间搜集资料进行探究实验。

利用社区的课程资源，如动物园、植物园、科技馆、少年宫、高等院校、环保机构等，发动学生走出教室，走向自然，走向社会，进行调查研究。

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【关键词】有效教学；科学素养；生物科学史

生物新课标的“新”主要体现在新的课程理念和课程目标，即情感态度与就爱只管目标的提出。从科学态度和科学的世界观、生物学基础知识、科学探究方法与技能、科学技术与社会四个维度来看，“提高生物科学素养”既是生物新课标提出的基本课程理念，又属于情感态度与价值观范畴，应该受到教师的重视。但是，在以往的教学中，教师却更注重基础知识的掌握和基本技能的训练，忽视对学生情感态度与价值观的培养，而新课标的提出恰使这一缺陷得到有效的弥补。教材中的生物科学史蕴含了丰厚的科学素养，它为生物科学知识提供重要的科学概念、原理、事实和方法技术，体现出科学理论的形成是一个不断探究、深化、修改的过程。教师若能在教学中有效的利用生物科学史，它将为提高学生的科学素养作出巨大贡献。以下，笔者就以有效教学策略整合生物科学史，提高学生生物科学素养进行阐述。

一、有效教学的含义

有效教学指教师在遵循教学活动的客观规律下，以尽可能少的投入，取得尽可能大的教学效果的一种教学活动。简单地说，就是教师要选择适当的教学策略整合教学内容，学生通过课堂学习，有效的的完成教学的三维目标。与传统的教学方法相比，有效教学以其开放性、实践性和生动性著称。

新的生物课程标准要求提高学生生物素养，倡导探究性学习。这要求学生在理解、掌握科学知识的同时，注重情感态度和价值观的培养。为达成这一目标，提高教师教学的有效性，就显得十分紧迫和必要。

二、生物科学史实施有效教学策略的研究

1.探究性学习策略

探究性学习是指学生在某学科领域或现实的生活情境中，选取某个问题作为突破点，通过质疑、发问、调查研究、分析讨论，最终解决问题，从中学生能够获得知识、激发兴趣、掌握科学探究的一般方法和程序，形成相应的科学观点和科学精神。按照教学方法的不同，可分为：发现探究式、问题探究式和归纳探究式，本文以归纳探究式的教学策略为例进行探讨。

教师要充分利用生物科学史这一有效资源，让学生在已有知识的基础上，根据老师的问题，收集事实，提出假设，在教师的逐步引导下，得出结论，解决问题。学生通过深入思考科学家们的研究过程，体会他们的科学态度、科学精神，习得科学探究的方法，掌握科学探究的一般技能，更好的理解科学知识，拓展自己的科学思维。有的时候，获得有效的学习方法的意义要远大于科学知识本身，就如美国科学家爱因斯坦所说的“ 你要知道科学方法的实质，不要去听一个科学家对你说些什么，而要仔细看他在做些什么。”生物科学史涉及知识目标、能力目标、情感态度和价值观目标三个维度，对培养学生的生物科学素养起着举足轻重的作用。教师在教学中，不应该只重视科学家们的研究结果，更应该带领学生跟着科学家一起，去探索、去发现，去主动获取知识与技能，体会科学家们浓厚的爱国主义情怀和不畏艰险、勇于探索、持之以恒为科学献身的敬业精神。

2.生物膜结构探索历程的归纳探究式教学

导入：课前，要求学生们收集课程相关的材料，可以是相关的知识，也可以是科学家们在探索中发生的趣味小故事。课上，教师拿出用橡皮泥制作的真核细胞的三维结构模型，提供三种用于制作细胞膜的材料，问学生哪个更适于体现细胞膜的功能？学生做出选择后，由教师宣布开启今天的细胞膜探索之旅。通过问题激发起学生强烈的好奇心和对知识的渴望，培养学生的科学态度。

教学过程：介绍欧文顿实验过程，让学生回答实验现象与假说。设疑：正是有了实验观察，科学家才有了严谨的推理和大胆的假设，才会使膜是由脂质组成这一假说在19世纪被提出，那假说是否还需要进一步的验证和完善呢？引出后来一些科学家验证假说及提出新假说的过程。学生体会科学理论的形成是一个不断探究、深化、修改过程的真谛。到罗伯特森提出了细胞膜的“三明治”结构，这一过程体现了科学家探索之路的艰辛、思维的严密，同时也伴随着科学技术的不断进步，让学生去体会科学家的科学精神，明白科技进步需要新技术的支持。学生讨论“三明治”模型有哪些局限呢？新技术―电镜冰冻蚀刻技术的出现，揭示了细胞膜结构中蛋白质的分布。到此，学生们了解了科学研究的一般方法和步骤。最后，桑格和尼克森总结生物膜流动镶嵌模型，学生在头脑中形成清晰的知识脉络。

课堂小结：在知识总结后，问一问学生：科学研究是很多科学家共同参与、共同努力的结果吗？科学研究过程是否真的离不开技术支持呢？科学研究需要理性思维和实验的结合吗？科学知识的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程吗？这节课，在有效的完成新课标中相应知识目标、能力目标的同时，升华学生的情感、态度和价值观。

因此，笔者认为，用探究性教学策略整合生物科学史的教学行为是有效的。它能在完成知识目标和技能目标的同时，培养学生的情感态度和价值观。充分满足生物课程改革的要求，方法简便、易于掌握和运用，是实际教学中行之有效的策略之一。

参考文献：

[1]林凡圣.浅议高中生物教学中学生科学素养的培养[J].学周刊.2011（25）

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概念是对事物的抽象和概括,生物科学在其发展历程中有许多重大发现，生物科学方法是揭开生物世界奥秘的各种有效途径、手段。生物教学中可以通过介绍科学家的科学研究方法来培养学生科学的思维方法，帮助学生消除错误概念，建立科学概念，从而提高学生的生物科学素养。例如在遗传规律的教学中，可以让学生查找相关资料，知道孟德尔研究遗传规律的方法和过程。孟德尔利用业余时间进行植物（主要是豌豆）的杂交试验，经过多年的不懈努力，揭示出遗传学的两个基本规律———分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出，为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础，这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔在研究中运用的是“假说———演绎法”，即提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察，直到找出事物内在的必然联系，这是生物科学研究的基本过程。这是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法，也是培养学生科学方法，提高学生科学探究能力的重要方法。通过熟悉孟德尔的发现之旅，学生不仅掌握了相关重要概念，还训练了观察能力，思维能力和分析能力，同时也培养了科学的研究方法，从而提高了学生的生物科学素养。

二、开展探究活动，培养学生的科学探究能力

生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成，必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习，而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端，十分重视全面提高学生的科学素养，安排有多个探究活动，尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同，如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上；有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时，引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障，这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前，教师可引导学生讨论：①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系？②如何设计实验组与对照组？③如何控制变量？④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理？在充分思考的基础上根据探究计划开展探究，由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等，结合自己的生活经验，了解皮肤破损引起的伤口感染情况等，从而证实类比得到的结论是正确的，感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中，学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考，使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。

三、认真组织开展生物学实验，指导学生掌握科学方法

生物科学是一门以实验为基础的科学，科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上，生物科学的核心概念、原理，均来自于科学家的科学实践。因此，实验是学好生物学的基础，也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时，请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构，教学过程中，教师可先示范一次，然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流，自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实，不要按照挂图或教材中的插图去描绘，以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验，在“做中学”的过程中，对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样，在学习活动中，学生能主动获取知识，体现了自主、合作、探究性的学习过程，把实验贯穿于教学的全过程，做到师生互动而又以学生动手实践为主，并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的，通过实验过程中的活动和探索，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实事求是的科学态度。这样就把传授知识，训练基本技能和培养生物科学素养统一起来，提高了教学实效性。

四、总结

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1．中学生科学素养的内涵

一般说来，中学生的科学素养应涉及到四个方面： 科学知识与技能；科学探究的方法与能力；科学态度、情感与价值观；科学、技术与社会。 学校的科学教育要以促进每个学生的发展和全面提高青少年的科学素养为核心，以培育科学态度、情感与价值观为主导，以发展学生创新精神、形成独立思考和探索实践能力为重点，以适应学习化社会所需要的基础科学知识及其技能的学习为基础，以理解科学、技术与社会的关系为背景，在自主学习过程中养成科学的行为和习惯。

要把作为科学实践指导与规范的科学思想（包括科学态度、科学精神），以及它所应用或创新的科学方法与科学知识的教学结合起来，克服单纯传授知识的不足，帮助学生在学习科学知识的同时也受到科学思想与科学方法的熏陶，从而培养比较全面的科学素养

2．培养中学生科学素养的原则

2．1 力求体现科学本质。 科学教育不仅要涉及到科学知识的传授，而且还要涉及到科学探究能力和科学精神的培养，以及对科学、技术与社会关系的认识。

2．2 全面提高科学素质。 根据广义的科学本质的观点和科学教育的内涵，科学素质就不只是科学知识一个方面，还涉及到科学思想、科学方法和科学精神等方面。

2．3 普及性、基础性和发展性相统一。

确定中学生应具备的科学素质的具体内容，应面向全体中学生，而不是少数精英分子，所以它应该具有普及性。同时还应考虑到中学生的年龄特征和认知特点，中学生正处于学知识、长知识的阶段，正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段，对其进行科学素质的教育应与这种特点相符。此外，还必须面向世界，面向未来，面向现代化，全面考虑基础性与现代化的关系，基础性与发展性的关系，要选择那些与现代科学技术的发展有关，与学生今后终身学习有关，又是他们能够接受的、能反映时代特征的新内容。

3．生物科学素养的培养目标

生物科学素养是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、做出个人决策所必需的生物学概念和过程的理解。因此，在教学过程中要注意培养学生的独立性、自主性，培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力，特别是创新精神和实践能力等探索能力，培养学生具有良好的科学态度和科学品质，以及正确的价值观。

4．通过多种手段提高学生生物科学素养

在新教材中，探究性活动包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。教学中充分并灵活运用这些探究活动，能较好地培养学生的各种能力及科学态度和科学品质。教师在教学中，要依照新课标的要求，力求通过激发学生求知欲和学习主动性进行基础知识教育，通过“师生互动、自主探究、合作交流”等形式多样的教学方法，使学生理解掌握生物科学知识。

4．1 培养和发展学生的科学能力

4．1．1 培养观察和实践能力。运用“观察与思考”、“实验”、“调查”等探究活动，引导学生观察实物，练习观察的方法，通过动手操作，增加感性认识，加深对所学知识的理解；通过走出课堂、到大自然或社会中去，就某个与生物有关的问题进行调查，培养学生的观察能力、动手操作能力和实践能力。

4．1．2 培养收集和处理科学信息与分析解决问题等能力。结合“调查”、“资料分析”、“探究”等活动，引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理、反思等活动中，既能理解、掌握和应用知识，又发展了学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力；既培养了学生的独立性、自主性，又培养了学生交流和合作的能力。

4．1．3 培养创新能力。积极开展“探究”、“实验”、“进一步探究”、“技能训练”、“课外实践”等探究活动，让学生通过参与和体验科学探究激动，了解探究活动的一般过程，包括提出问题、做出假设、制订计划、收集证据、得出结论、表达和交流等。这样既能培养学生的独立性、自主性，还能培养他们的创新精神。

4．2 培养学生良好的科学态度和科学品质

4．2．1 通过“观察与思考”、“实验”、“调查”、“探究”等探究活动，培养学生学习生物科学知识的兴趣，不断探求新知识的精神，高度的责任感和良好的学习习惯。

4．2．2 通过“资料分析”、“调查”等探究活动，引导学生学会分析资料处理生物科学信息，通过阅读有关的科学资料，使学生相信科学，热爱科学。

4．2．3 通过“实验”、“探究”、“演示实验”等探究活动培养学生的科学态度，要求学生操作规范，严肃认真，实事求是。

4．2．4 通过探究活动培养学生形成爱护动植物的情感，增强爱护生物保护生物的意识，拒绝破坏环境的行为。

4．2．5 通过“探究”、“实验”、“资料分析”等探究活动，培养学生的辩证唯物主义观点，建立生物学基本观念，形成正确的审美观，进而逐步树立

4．3 引导学生形成科学的思维和方法。

新课标指出，要重视科学本质，重视理解科学研究过程，学习科学研究方法。在生物科学史中，不仅记载着生物科学知识的形成过程，而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法，体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度。因此，在初中生物教学中必须注重科学史学习，要充分挖掘教材内在因素，从学生的认知水平出发，适当选取或处理相关史料，将其作为教学内容的一个组成部分，融入单元课题的教学之中，让学生了解科学家是怎样发现问题、提出新问题、分析问题和解决问题的，使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟，培养学生科学思维的习惯，掌握科学研究的方法。

4．4 典型激励，培养学生科学精神。

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一、渗透生物科学史教育，培养科学态度和科学世界观

生物科学史是研究生物学概念、科学理论和科学思想的产生、演化过程及其发展规律，考察科学家的生平、成就、思维方式及研究方法上的特点。探讨科学家科研中的成败原因，研究科学家发展中不同观点和理论之间的纷争与融合，考察科学发展的内部逻辑、外部动力和相互关系，研究科学与发展的关系等等[2]。在生物课堂教学中加强生物科学史教育，在一定程度上是顺应学生身心发展特点。在教学基础上增加生物科学史教育，利用学生的好奇心作为激起兴趣为切入点，将学生的兴趣上升为学习的乐趣。另一方面，生物科学史同时向学生介绍科学家的奋斗历程、曲折经历等生平事迹。在科学探索过程中，科学家身上折射出的执着，求实，刻苦等高尚品质是一种宝贵的教学财富。所以在生物教学中增加生物科学史教育，不仅能培养高中生学习兴趣和实验能力以及创造性思维能力，也能培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，更能使他们形成积极的科学态度和科学习惯。以高中生物人教版必修一以光合作用为例，在正式学习光合作用过程之前，进行光合作用科学史讲述，包括什么是光合作用，光合作用的意义以及光合作用是如何发现的等，教师可以用趣味性的，故事性的口吻来讲述，学生的兴趣能够得到激发，而且在轻松愉悦的氛围中学生也更乐于去汲取更多的生物学知识，更进一步提高学生的生物科学素养。

二、倡导探究性学习，培养学生自学能力和创新精神

探究性学习的三个基本目标是理智能力的发展、深层次的情感体验、建构知识掌握解决问题的一般方法。探究性学习是问题性、过程性、开放性的统一[3]。在探究性学习的教学中，教师是学生学习的引导者和促进者，而学生则是探索者、发现者，这种新的学习方式在我们今天的生物教学中培养学生科学素养有重要的指导意义。探究性学习的目的和新课标对学生的目的要求是一致的，都是提高学生的综合素养，是培养学生综合能力的一种学习方式。那么，在探究性学习中，要注意哪些问题呢？

首先，教师角色定位。虽然探究性学习倡导的是学生自己去发现、探索新知识，但是他们的学习仍然是具有一定的被动型的，所以要求教师能够有计划有目的并且有组织的进行，学生的独立学习能够进行下去，必须要有教师的引导，他们的学习效果才有可能事半功倍。因此在探究性学习中，要求教师的角色是引导者，教师要扮演好引导者这个角色，就必须做好充分的准备。在上课之前，教师可以根据教材准备导学案，内容包括本堂课的学习目标，重难点和基础知识以及基本技能、相关知识回顾和学生自测等。课堂上教师提出事先准备的问题来吸引学生注意，激发学生自觉解决问题的欲望。需要注意的是，在学生分析问题时，教师的职责是为学生提供时间和空间方便他们进行思维的交流和碰撞，切不可在一旁急于纠正学生的错误。在课堂的最后，教师着重对学生理解、讨论不透彻的问题进行精讲，帮助学生对深奥的生物学知识的理解。讲解完成后，将导学案上的本节课学生学习成果自测让学生独立完成，并由教师回收批阅。

其次，学生的角色定位。针对问题的探究活动是探究式学习的中心，学生在遇到各种使他们困惑的问题时就要想方设法寻找问题的答案，他们可以经过推理分析来找出解决问题的方向，然后通过观察和实验来收集事实;也可以通过其他的资料来进行归纳比较和分析，以形成对问题的解释;在经过讨论和交流后进一步澄清事实，发现新的问题，对问题进行更深入的研究。学生在主动参与的过程中进行学习，在探究问题的活动中获取知识，所以学生能更容易了解科学家的观点和科学精神，在做科学的过程中学习科学。

三、重视实验教学作用，训练学生生物学方法的养成

生物学实验无论是在生物科学发展的历史中，还是现代生物学的研究中，对生物学理论的建立，对科学方法和思想方法的获得，以及对学生各方面能力的培养都有十分重要的意义[4]。通过对近年来的高考试卷分析，我们不难发现，生物{考试卷每年都会有涉及关于实验设计的题目，是对学生实验设计综合能力的考核。但目前我们的生物实验教学中大都停留在教师讲学生做的阶段，实验步骤都是按照教师事先准备好的来做，学生操作也大都是在教师演示后进行的。学生欠缺对实验设计的思考，这有悖于实验本身的意义，它要求学生能够探究获取未知的东西。因此，在实验教学中，我们应当给予重视，改革实验的教学方法。

为了学生的生物科学方法的建立和形成，在实验教学中教师可以多加强学生探索性或者设计性实验的学习。教师可以引导、启发学生对现有实验进行思考，并且根据自己思考的思路设计实验进行探究，然后教师根据学生设计的实验方案和结果进行评价。这样学生在探究性实验中不断完善的过程，有利于他们思维的培养和科学方法的养成，使他们真正成为学习的主人。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003：9-11.

[2]孙定建.科学史教育全方位科普的有效手段[J].理论观察，2003（3）：25-27