生物科学研究的方法精选(十四篇)

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14篇生物科学研究的方法，期待它们能激发您的灵感。

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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

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一、实验目的的确定

探究实验的本质是根据某一合理假设，通过设计和实施实验，对作用主体与作用对象之间的内在联系作出分析和判断，从而得出科学结论的过程。因此，生物学探究实验的实验目的一般描述方式为：探究某因素对生物某方面特征（如形态、结构、生理功能）的影响。例如，探究光照强度对植物光合作用速率的影响；探究生长素浓度对植物插枝生根的影响；探究紫外线对草本植物植株形态和株高的影响等。

从实际应用出发，实验目的可以从两个不同角度分析确定。（1）可以从实验课题中分析实验目的。很多探究课题实验目的明确，不需要作进一步分析。但也有部分课题探究目标比较模糊。如，探究小麦生长中心与旗叶光合作用的关系。该课题既有可能是探究生长中心对旗叶光合速率的影响，也有可能是探究旗叶光合作用对生长中心生长速率的影响。因此，需要进一步细化，确定探究方向。（2）从实验步骤中归纳实验目的。从训练学生思维的角度出发，在某些情境下可能给定实验步骤，要求归纳实验目的。此种情境下的一般方法是：根据实验步骤找出实验中的自变量和因变量，将实验目的概括为“探究某因素（自变量）对某形态结构或生理功能（因变量）的影响”。

二、实验原理的分析和归纳

实验原理是对实验的理论基础、操作方法和目标指向的高度浓缩概括。其内容应包含四个方面的基本要素：实验的科学理论依据；操作过程要点；实验结果的检测方法和指标；实验的结论目标指向。

在独立设计实验时，确定实验原理的基本途径是：（1）从生物科学的基本理论出发，深入分析影响因素与作用对象之间的内在联系。（2）分析操控影响因素的具体方法，确定自变量。（3）分析实验对象受到影响后可能发生的反应，找出与这些反应相关的外在表现，确定观测指标。（4）概括说明该实验能达成的最终目标。

如果是在已有的实验方案基础上归纳实验原理，基本方法是：找出实验方案中的自变量和因变量，从理论上分析二者之间可能存在的联系；然后以方案中实验组为依据，描述对自变量的控制和对结果的检测方法，忽略掉对照组设置以及对无关变量的控制等细节，从而归纳出实验原理。

一个科学的实验原理可以对实验材料的选择、实验步骤的设计、观测指标的确定以及实验结果的预测分析都能起到有效的指导作用，是整个实验方案的纲领。

三、实验步骤设计的方法和原则

实验步骤是实验探究方案的主体内容。它直接决定实验过程能否实现以及实验目标能否达成。

实验步骤设计的一般思路是：首先要明确自变量和因变量，再结合探究目标确定变量控制方法和对照实验设置方法，最后确定对实验结果的检测方法和指标。如果是定性探究，则应该以被探究因素的有、无或者强、弱等典型条件设置对照；如果是定量探究，则应该以被探究因素的强弱程度设置一系列梯度实验进行探究。例如，若要探究“温度对植物光合作用的影响”就可作定性探究，此时只需要设置高温、常温、低温三个典型温度条件作对照实验即可。如果要求“探究植物光合作用的最适温度”，这就是一个定量探究课题。必须在一定温度范围内设置一系列温度由低到高的梯度实验进行对照。检测方法要有可行性，检测指标必须是实验对象受自变量影响后产生的必然预期结果。

实验步骤设计必须遵循的原则主要有：科学性原则；对照原则；单一变量原则；平行重复原则。

科学性原则的基本含义是：有确实的科学理论依据，逻辑推理严密，操作方法和顺序合理，变量控制可靠有效，观测手段简便易行。

对照原则：探究过程中要通过设置对照实验的方法来增强实验的说服力。可根据不同课题要求，在实验中设计空白对照、条件对照、相互对照和自身对照等不同的对照实验形式。

单一变量原则：实验组与对照组只能有一个变量差异。即除开自变量以外，实验组和对照组其他所有无关变量应保持相同且适宜。

平行重复原则有两层含义：一是指进行探究实验时对生理状况相同的多个实验对象同时进行相同的实验操作，以减少偶然因素或实验对象个体差异带来的误差；另一层含义是指控制自变量在相同的变化幅度下，以同样的条件进行重复实验，从而体现过程与结果之间联系的必然性。

在上述原则下，实验步骤的设计可以大致上分为三个要点：第一步，准备和分组。对实验材料要进行准备和预处理，使其初始状态相同并达到实验要求。然后，根据实验需要划分为不同组别，为后续的对照实验做好准备。第二步，对照处理和变量控制。将不同组别控制在自变量的不同变化幅度之下形成对照，其余条件控制到相同且适宜的状态，并给予充分的后续反应时间。第三步，实验现象的观测统计。选定适当的观察测量指标对不同组别分别进行观察和统计，以反映实验结果。

四、实验结果分析和结论归纳

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1.教材分析

本节课主要包括四部分内容：“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”，这四部分内容间的逻辑性很强，层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育，而这也是必修2模块的一个教育侧重点，所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.

2.学情分析

学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识，对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知，这对于本节的学习有一定的帮助，因此教学中，教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题，因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度，教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案，让学生在分析讨论过程中，真正理解孟德尔测交实验的目的.

二、教学目标

1.知识与技能目标

能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点；掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证；区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念；阐明分离定律的内容和实质.

2.过程与方法目标

通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力；讨论孟德尔杂交实验的相关数据，形成科学的实验分析习惯；会分析孟德尔研究的步骤，形成对假说―演绎法的初步认识；能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象，锻炼解决实际问题的能力.

3.情感态度与价值观目标

体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.

三、教学重点与难点

1.重点

一对相对性状的杂交实验；对实验现象的解释及验证，阐明分离定律；进行科学方法的教育；用分离定律解释一些遗传现象.

2.难点

对分离现象的解释；假说―演绎法.

四、课前准备

1.学生分组完成两个任务

以班级小组为单位，两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料（内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景），其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征（单、双眼皮）进行问卷调查，并以表格的形式对数据进行统计和处理.

2.设计问卷调查的两个表格

3.性状分离比模拟实验的材料用具

两个相同的纸袋（甲和乙）、两种不同颜色的玻璃珠各20颗（如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子）.

4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表

学生阅读课本上“问题探讨”中的资料，了解“融合遗传”的观点.

结合学生的汇报，教师适当补充，并作以下几点总结：①孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点――融合遗传，提出了颗粒遗传的思想等.

教师设疑：豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？

让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人，产生对孟德尔的钦佩和感动之情，体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.

结合图片和课本上的示意图以及注解，尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点，并思考两个问题：.杂交实验的含义是什么？如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？人工传粉时要注意哪些事项？

请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”，并思考讨论：

1.为什么子一代表现高茎？矮茎性状消失了没有？如何来证实这一点？2.为什么子二代又出现了矮茎？

3. F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然？是个别还是普遍现象？如何证明？

4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现F2呈现3∶1的数量比吗？

教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图，师生共同总结优点：①自然状态下豌豆自花传粉（且闭花受粉），产生纯种；②具有稳定遗传的、易于区分的性状，如课本上列出的7对相对性状，通过观察很容易区分；③豌豆花大，易于进行人工杂交，获得真正的杂种.

结合以上内容，教师引导学生联系初中的知识，介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉，并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.

找到了理想的实验材料，接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.

通过前面我们对孟德尔的了解，大家已经知道了，孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新，他在研究杂交实验的过程中，采用由简到繁的观察方法，即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.

那么，如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话，杂交实验该怎么做？杂交后代的茎高度可能是怎样的呢？

大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗？

教师介绍孟德尔的正交和反交实验，强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论：1.用F1和矮茎豌豆杂交，看后代是否出现矮茎豌豆；2.让F1自交，看后代是否出现矮茎豌豆.

并给出性状分离的概念.

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在我国，还没有出现与初中生物教学完全所适应的科学方法体系，就必然会使教师在教学过程中没有借鉴的依据，教师就会很少或基本放弃对学生进行科学方法的训练。对于初中生物的教学来说，授课过程中的举例是必不可少的。例如在学显微镜的如何使用时，教师先要举例介绍显微镜的发展历史，然后再用不同的显微镜观察放大的红细胞的形态时，借此来引出结构与其放大的原理，使学生的学习过程变得生动有趣，充分体现科学方法教育在课堂中的实践。

一、科学方法教育对初中生物的作用分析

在生物教育研究中，科学方法教育自始至终都是着重研究的课题，不管是从提高民族的整体素质角度还是当前的课程改革的时间来讲，做好生物科学教育的方法的教学工作，都具有深刻的时代意义。

教育不断改革的今天，非常有必要对中学生进行科学方法教育，自己动手试验，这样可以使学生以最好的学习方式，主动接受最新的授课知识。例如在探究非生物因素对某种动物的影响时，教师能引导学生总结生物生存所需要的因素、作出假设、设计实验、进行试验、作出假设，然后在小组内交流讨论，这样，不仅可以让学生知道实验不仅仅只有大科学家才能做，学生也可以，而且在实验过程中可以让学生找到学习的乐趣。

在整个生物教学中，教师和学生是一个不可分割的整体。对于学生来说，包括学生在观察生物现象、形成生物认识、认识生物规律以及分析解决科学问题的过程中，所涉及的认知结构以及有关知识内容和科学方法基础的准备程度等都与科学的方法教育有着极大的联系。

对于教师来说，科学的方法教育表现为教师教学设计时，能够对学生学习的内容了解，针对每个单元列出详细的科学方法目标，并且能在最好的时机将科学方法教育带到初中生物的教学之中。比如在学习植物的绿叶光照下可以制造有机物的过程中，教师必须根据教材先找出可以进行此实验的素材，如天竺葵，而其他的植物如白薯叶也可以进行这个实验，而如果教师考虑使用菠菜叶就不可以，原因是菠菜叶不可以积累淀粉，所以不能使用。所有的授课，都需要教师的精心准备才可以的。

二、结合教材对科学方法教育在生物教学实践的研究

苏教版教材体现了以学生为主的教学理念，用科学方法教育把学生带到学习中做学习的主人，培养和发展学生的主体性，这是苏教版教材的教学的根本任务。对此，在生物的学习授课过程中，可以借鉴其优点，发展学生的学习主体性。以学生为中心的理念要在课程中充分体现，根据学生的思想与认知程度，在课堂中设计问答、思考与讨论等多种形式的活动，使学生全身心投入课堂，真正做学习的主人。

在新的一轮课程改革中，我国已将教学目标从过去的一维发展到三维。苏教版教材一将科学方法教育带到了教学实践当中，取得了良好的效果。据此，将科学方法教育带到生物的教学实践中，会进一步提高学生的科学素养，提高教师授课知识的效率，为学生终身发展、应对现代社会未来的发展的挑战奠定了基础。

例如对于《种子的萌发条件》这节课程，重点在于让学生了解种子萌发条件及其内部变化。这就需要教师引导学生进行探究实验，得出结论，让他们在实验中观察现象。根据科学方法教育的理论，教师在设计思想的时候可以采取实验与讨论的教学方法，让学生在课前充分预习，并且能够在课前试验，得出种子萌发所需的内部条件。在课堂上，教师可以让学生做课堂的主人，讨论观察的结果，引导学生的思考，并得出结论。随后，教师可以让学生讲述自己所学种子萌发这一课的方法、过程、结论，将科学的方法教育在初中生物课堂上实践起来。

对于初中生物的教学来说，将科学方法教育运用到其教学的实践中的要点就是将两者做到有效地结合。根据初中生物授课内容的特点与初中生的思维特点来设计教学方案的主要目标是科学方法教育在生物教学中的发展主线。在实践中沿着主线走，在授课中跟着科学方法教育走，是科学方法教育真正融入到初中生物教学的重要保证

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【关键词】发散思维 生物教学 对策

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0176-02

发散思维在生物教学中合理的运用能够激发学生学习生物的积极性和主动性，提高中学生物教学质量。教师在教学中要采取相应措施激发学生的学习兴趣，培养学生发散性思维能力的发展。学生发散思维是在教师合理引导性和教育下进行的，因此，教师要构建和谐的课堂氛围，还要对学生进行知识讲解，与学生一起进行讨论学习，培养学生良好的学习习惯和学习行为，让学生在学习中自由的进行探索，提高自己对生物的认知能力，拓展自己的思维能力，从根本上促进中学生物教学质量的提高。

1.发散思维的内涵及特点

1.1发散思维的内涵

发散思维是美国心理学家J.P.吉尔福特提出的，也称为扩散性思维。是指在考虑和解决问题中通过自己对问题的分析、判断，不受外界各种因素的干扰，最终达到解决问题目的的思维方式。发散思维在中学教育中非常重要，中学阶段也是学生思维能力比较活跃的阶段，教师通过对学生合理的引导和教育，能够激发学生对问题的想象，拓展自己思维能力的培养，提高自己在学习中解决问题的能力。

1.2发散思维的特点

发散思维具有以下几个方面的特征：第一，流畅性。主要是指学生面对问题时能够流畅的发挥自己的想象力，不受到其它因素的干扰，拓展自己的思维空间，对问题进行有效的探究。第二，变通性。发散思维与一般的思维有很大的不同，要求在对问题的思考中进行有效的变通，对问题举一反三，思考到一般人不能思考的领域。第三，独特性。发散思维与一般思维的区别就是发散思维在对问题思考中能够发现一般人发现不了的地方，能够对问题进行深入本质的思考。教师在对学生教育过程中要激发学生对发散思维的培养，提高学生的思维能力。

2.提高学生发散性思维培养的教学探索

2.1加强实验教学，培养学生的发散性思维

生物教学与一般科目教学的差别就在于生物教学的实验课程比较多，这就要求学生不仅要有课堂分析能力，而且要有动手能力，互相结合才能拓展学生学习生物的兴趣，激发学生对生物的思维动力。中学生物教师在教学过程中要对学生进行引导，让学生自己参与实验，增加动手能力，这样学生对实验过程中遇到的问题就会积极的思考，从而能够激发学生思维能力的培养。

2.2加强引导，充分发挥学生的创造潜能

中学生物教学离不开教师的引导，特别是在实验教学过程中加强教师引导更加能够促进学生发散思维能力的培养。比如在实验教学中让学生对实验进行自主设计、自己动手，分析结果。教师只是对实验遇到的问题进行有效的引导，对学生的思考进行启发，这样学生在教师的启发下就能够对问题进行深入的思考，激发自己的思维能力，促进发散思维能力的提高。同时，对实验过程中产生的异常现象和结果要引导学生进行探究式分析，比如为什么会出现这样的结果，导致这些结果产生的原因是什么，这些结果与日常生活有没有必然的联系等等。这些都能够提高学生的发散思维能力。

2.3 教师要提高自身的专业知识

专业的生物知识文化是教师吸引学生学习兴趣，促进思维能力发展的重要因素之一。教师的专业水平和教学效果能够给学生带来积极的影响。因此，教师不仅要具备基本的教学专业知识，而且在教学过程中要运用心理学的教学方法不断提高学生学习生物的心理素质和综合能力。用心理理论与教学相关方法来指导对自己的教学实践。因为学生在学习过程中不仅受自身学习能力的影响，而且受到心理因素的影响，所以，教师要对不同的学生进行不同的教学。教师只有调动学生学习生物各个方面的积极性和主动性，增加学生的心理素质，中学学生才能够在教师的指导下进行有效的学习，促进自己发散思维能力的培养。

发散思维在生物教学中合理的运用能够激发学生学习生物的积极性和主动性，提高中学生物教学质量。教师在教学中要采取相应措施激发学生的学习兴趣，培养学生发散性思维能力的发展。在教学实际中教师要加强实验教学，培养学生的发散性思维；加强引导，充分发挥学生的创造潜能；教师要构建和谐的课堂氛围，还要对学生进行知识讲解，与学生一起进行讨论学习，培养学生良好的学习习惯和学习行为，让学生在学习中自由的进行探索，提高自己对生物的认知能力，拓展自己的思维能力，从根本上促进中学生物教学质量的提高。

参考文献：

[1]卢文祥.新课程理念与初中生物课程改革[M].长春：东北师范大学出版社，2010

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【关键词】生物课程 学科素养 科学探究能力

一、问题提出

新课程以来，生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力，发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神，培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下，位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样，学生的实践学习资源丰富，同时，江西农业大学有林学院和农学院，其师生都是专家，方便实际工作者与研究者共同参与，这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作，乐学、会学，使生物学课堂真正充满生命活力，并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。

二、生物科学素养的内涵

生物科学素养是指参加社会生活，经济生活，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。培养学生的生物学素养，它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力，并逐步形成科学的世界观，这是一个艰巨而意义深远的任务。

三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义

知识经济时代，是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人，才能实现终身学习。只有终身学习，才能不断创新，才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见，从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。

1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养

创新，是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低，与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累，创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基，掌握了一定的操作技能，他们就有可能产生超越自我的冲动。因此，在生物学科实际教育教学实践中，我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。

2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高

一个人获得知识的途径很多，学校教育是受条件制约的，人的一生，自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此，在学校教育过程中，教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明：学生良好的生物学科的学科素养，能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动，为实现终身教育保驾护航。

3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平

学生在生物学课程的学习中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学和技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识和方法与实践相结合，如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时，就能够采取适当的个人行为。

四、提高中学生生物学科素养的途径与方法

培育生物学科素养，可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心，这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度，将受益终身。因此，生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。

1、提高教师的科学素养

一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力，他们在具体到实施教学活动，教师的知识储备和教法方法，都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养，是一名教师必备的素质。作为生物教师，如果不看百家之言，吸收更多养分，给自己不断充电，就不能将最新的生物科研成果带到课堂；如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失，就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢？为改变这一被动局面，教师要主动参加学习，利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道，提高自身学科素养。

2、激发学生探究意识

生物教学是研究生命现象的科学，中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识，学生有了探究意识和探究能力，才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师，要利用生物学科和地域优势，给学生提供更多的亲历生物生活的机会，让知识和学生已有的生活经验相联，与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园，为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息，还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田，为学生实践探究搭建平台。

3、提高学生实验操作技能

生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中，教师可直接演示实验，让学生重复；也可讲解实验过程、要领，让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验，启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤，增强生物学实验研究技能，生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。

【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事，它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起，有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识，了解科学技术与社会进步，掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术，在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中，以积极的姿态、切实的行动去实践，去总结，去反思，才能真正，拓宽学生视野，锻炼学生能力，潜移默化地提高学生生物学科素养。

【参考文献】

1.杨莉.浅谈生物学科素养的形成[J]中国科教创新导刊

篇7

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8

摘 要：随着素质教育的不断深入，新的课程标准也得了全面贯彻实施。高中生物教师面对新课程的目标要求，应当改变传统的教学方法，优化教学内容，注重教学的实际性。本文具体阐述了新课程背景下高中生物的教学方法，以提高课堂教学的效率。

关键词：新课程;高中生物;教学方法;探讨

新课程背景下高中生物教学区别于传统的生物教学，它既要满足传授学生学生基本的生物学知识和研究方法，还要通过新的课程标准的基本观点，培养学生正确的“三观“，从而达到提高学生生物学科知识水平和正确情感态度的教学目标。针对这些教学目标传统的教学方法已经不能满足要求，必须探索新的教学方法以适应新课程的教学标准。笔者结合丰富的实际教学经验，从现阶段高中生物教学存在的问题入手，对新课程背景下高中生物教学方法进行简单的探讨。

1 新课程背景下高中生物教学存在的问题

1.1 忽视对学生现代意识的培养，只注重知识技能的传授

由于受到应试教育的影响，高中教师在实际授课中偏重生物基本知识与基本技能的传授，往往不重视甚至忽视提高学生的生物科学素养，忽视培养学生的现代意识。新课程背景下高中生物一个重要的教学目标就是培养学生的现代意识，随着新课程教学的不断推进，对综合素质的人才要求越来越高。所以，高中生物教师要认识到培养学生现代意识的重要性，这也是培养合格人才的关键。

1.2 现有生物教学方法过于单一

目前，许多生物教师仍沿用传统的教学方法，即“教师讲、学生听的”授课方法，很少运用有效的教学方法教导学生。教学中还经常有教师“满堂灌”，缺少师生之间的互动，也没有给学生理解吸收知识的时间，更无法形成活跃的课堂氛围。有些教师虽然领悟到新课程生物教学的内涵，也根据学生的实际情况及教学内容开展探索式教学，但由于种种原因导致新的教学方法流于形式化、表面化。因此，要达到新课程的教学标准，就需要教师不断探索新的教学方法，充分理解高中生物新课改的内涵，发挥学生学习的主动性与创新性。

1.3 高中生物教学中课程资源匮乏

现阶段，高中生物教学没有充分体现出新课程的内涵，忽视对学生的科学素养和学习能力的培养。教师在多媒体辅助教学时，所用的课件大多都是考试的知识点，没能按照新课程的标准要求来制作课件，更没有给学生提供生物科技比较前沿的相关资料。有些教师不按教学目标要求，不能充分引导学生利用网络搜集相关资料。导致学生学习生物的兴趣与积极性得不到激发，教学效果与教学目标得不到。

2 新课程背景下高中生物教学方法的探讨

2.1 采取兴趣教学法

新课程标准背景下，兴趣教学的理念被提出，并很快被学生接受，取得了一定的效果。俗话说兴趣是最好的老师，学生会积极主动的学习自己感兴趣的学科，而且比较容易接受该科的知识。在课间我们经常会听到学生议论说他们喜欢某位教师，听课兴趣高;不喜欢某位教师，听课时老是昏昏欲睡，其实这就是兴趣教学的一个方面，而这一教学方式也类似于情感教学法。

新课程背景下的生物是以实验为基础的学科，能很大程度上培养和和发挥学生的智力因素。而传统的教学方法追求向学生不断灌输知识，极大降低了学生的学习兴趣。在打造兴趣教学理念时，要根据学生实际的认识水平和心理因素，科学合理的设问，以此激发学生的发展思维，增强课堂活跃程度，提高学生分析问题和解决问题的能力。比如提问“为什么班上有些人的大拇指弯曲度很大，有的就很小?”让同学们试着弯曲大拇指，发现许多学生的弯曲度都很小。在课堂上可以提出很多这样的问题，利用学生感兴趣的话题带动学生学习，激发他们的学习动机，培养他们的问题意识。

2.2 大力开展探究式教学法

在新课程背景下的高中生物教学，大力开展探究式教学是必不可少的。在新课程标准下，提倡探究式学习，学生可通过自主、合作、探究的方式，主动参与到活动中，增强获取知识的能力。高中生物教师在实行探究式教学时，要根据学生兴趣选择一些探究式问题，引导学生以自主讨论为主要的学习方式。通过这些方法让学生在教师的指导下，发现问题进而探索问题，提高学生的探究能力。与此同时还可以根据教学内容创设问题，让学生独自思考，然后根据搜集的资料进行分析，得出解决的方法。

2.3 板书教学与多媒体技术相结合的教学法

多媒体技术的运用是新课程背景下的必然趋势，也是衡量一个教师现代化程度的标尺。新课程背景下如果仅仅靠传统的板书教学，高中生物教师不但任务重，而且教学效果也不理想，有些教学内容是板书无法书写的，没有多媒体技术的介入学生掌握起来很困难。多媒体技术可以把一些比较抽象的生物知识直观的放映出来，学生可以和荧幕形成一种直接的对流，不仅增加了教和学的信息量，还培养出学生观察事物的能力。例如，在讲动植物细胞结构时，可以通过多媒体技术把完成的细胞剖面图展示给学生，这样教师在讲解相关知识点时更加容易，学生更加直观的观察到动植物细胞内部的结构。

2.4 以发展性评价促进学生发展的教学法

建立有效的评价体系促进学生发展，提高教学质量，促进学校发展，也是新课程的重要内容之一。教学评价在新课程中有质量监控和导向作用。通过建立评价体系，可以有效的提高教师的教学水平和学生的综合素质，这样的体系能为素质教育的的实施提供保障，充分发挥评价体系促进发展的功能，让评价的过程成为促进教学发展的鱼提高的过程。评价体系的建立并不是舍弃考试制度，而是要端正目的，要学生明白学习最终是成为一个适应时代要求的高素质的公民， 而不是为了应付考试。通过建立这样的评价体系，让学生明白自己学什么，学习的目的是什么，以此提高教学的效率。

3 结语

综上所述，新课程背景下高中生物的教学是一项长期的系统工程，高中生物教师要充分认识到这个工程的艰巨性，做好相应的准备。不断提高自身素质，以培养学生的现代意识为目标，采取兴趣教学法、大力开展探究式教学法等，只有这样才能提高高中生物教学的教学水平，实现高中生物课程教学目标。

参考文献

[1]郭小平.高中生物新课程理念下的教学现状与建议[J].考试周刊.2011(52)

[2]罗香云.新课程下提高高中生物教学有效性的探究[J].生命世界.2010(08)

篇9

一、利用科学史，使学生确立探究意识

高中生物课程中的科学史，主要以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家们的创造性劳动，生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法，同时也对生物学发展的逻辑和社会历史背景等重大问题作出评论。我认为，学比教更重要，学会比教会更重要，会学比学会更重要；学比不学要好，勤学比被学、逼学要好，乐学比勤学更要好。引导学生充分合理地利用生物学史与所授知识之间的相互联系，有效激发学习兴趣，不仅能够培养学生的探究能力、科学精神，而且能够加深学生对所学知识的理解与运用，高效地促进学生深入学习。传统生物课堂常采用讲授法，将知识直接告诉学生，学生靠死记硬背记忆，缺乏思维活动，长此以往学生会养成被动接受的习惯，缺乏主动探究意识。而利用生物科学史丰富的资源，培养学生的探究意识，改变教师的教学方法，才能提高学生的学习兴趣，增强学生的知识运用能力。例如，在苏教版必修1第3章第2节“细胞膜的结构与功能”的教学中，我给学生出示三则材料：

实验一：1885年，奥弗顿在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。

实验二：Danielli和Harvey分别于1931年和1935年发现细胞膜的表面张力显著低于油―水界面的表面张力，已知脂滴表面如吸附有蛋白质成分时，表面张力则降低。

实验三：1925年两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞膜中提取脂质，在空气―水界面上铺展成单层分子，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。

由实验一、二学生推测出细胞膜含有脂质物质和蛋白质；由实验三学生推测出细胞膜由双层脂质分子组成。可见，在课程实施过程中，有效利用科学史，抛弃直接将知识直接呈现给学生的做法，不仅能培养学生的探究意识，而且能达到促使学生“自觉学习、自主探究”的学习效果，使学生切实感受到求知探讨有收获的乐趣和幸福。

二、利用科学史，使学生学会探究方法

生物科学史上的经典实验往往体现了不同的生物学研究方法。利用对经典实验的学习，不仅能够使学生掌握科学的探究方法，而且能够促进学生灵活应用，提高思维层次。

例如，孟德尔遗传实验是运用了典型的假说演绎法。在观察一对（或两对）相对性状杂交试验的基础上提出问题，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，再通过设计测交试验检验演绎推理的结论。试验结果与预期结论相符，证明假说是正确的，于是得到基因的分离定律和自由组合定律。在对这一经典的实例教学中引导学生总结、感悟“假说―演绎法”与科学发现之间的关系，从而掌握这种现代科学研究的核心方法，并能灵活应用解决一系列关于此方法的试验设计问题。

在生物科学史的经典实验中，还有其他研究方法，比如：类比推理法、同位素示踪法、数学统计法、模型构建法、实物模拟法、系统分析法、实验论证法等。充分利用生物科学史的资源，才能让学生体验每一种方法，感受到科学研究的多样性、丰富性。

三、利用科学史，使学生增强探究能力

探究能力是生物科学学习过程中重点培养的核心能力之一，也是高考生物学科要突出考查的学科核心能力之一。生物科学的发展历程本身就是一部关于探究过程和研究方法的科学发展史，生物学科的能力培养尤其是科学思维、问题探究、实验体验等能力的发展，离不开对科学发展过程与科学研究方法的掌握。

例如，在苏教版高中生物教材（必修2）《遗传与进化》第四章第二节“DNA复制”的教学中，第一部分“对DNA分子复制方式的推测”的内容是科学家应用科学方法揭示出的科学事实。为了让学生领悟科学研究的过程和方法，我引导学生模仿科学家运用科学探究的方法进行探究性学习，即教师先引导学生阅读美国的米西尔森和斯塔尔的实验，理解实验同位素示踪、离心方法，然后提出问题：“DNA复制方式可能是全保留、半保留、弥散复制三种，究竟是哪一种？如果是全保留，画出DNA复制一次的结果并说出离心结果；如果是半保留或弥散复制呢？”在此基础上让学生继续探究DNA复制两次的情况（甚至是更多次）。第二部分“DNA复制过程”，让学生利用课余准备的DNA平面结构模型以小组为单位演示复制过程，总结复制时的场所、条件、特点。

可见，循着科学家的思维轨迹逐步探究并建构知识，不仅能够提高学生的深入思维能力，而且能够提高学生的科学探究能力。

篇10

在生物教学中重视基础知识传授，是培养学生生物科学素养的关键。在课堂上适当介绍生物科学研究的新成就，以及这些新成就可能对我们的学习、生活和工作带来的影响，可以有效地给学生以启迪。例如在学习转基因技术时，针对转基因技术的利弊问题，可以让学生通过网络查找相关资料，再结合相关生活经验组织学生进行辩论，各小组同学分工合作，踊跃发言，教学效果良好。此外，我还经常组织学生开展一些活动，如在教室内放置一些绿色植物,给校园内的植物挂上标牌，以便大家了解认识植物。

二、结合重要概念和理论发现的教学

培养学生科学研究的方法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。

三、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。

四、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。

五、总结

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关键词：生物科学史；科学素养；新课程

《普通高中生物学课程标准》的基本理念之一是“提高生物科学素养”，生物新教材中加入了大量的生物科学史素材，如何将这些灿烂的生物科学史应用于日常教学并达到提高学生科学素养的目的，是我们每位高中生物教师应当努力思考并认真实践的课题。

一、关于高中生物科学史教育

1.生物科学史概念的界定

生物科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法。在高中阶段，我们无需对整个生物科学的发展历程进行研究，我们关注的仅仅是教材中涉及的对我们理解知识有帮助的一些经典史事，从中我们可以体会科学探索精神，领悟科学探究的一般方法。

2.科学史教育的内涵

美国著名的科学史家萨顿说过：“一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具，无论有形或无形，由一系列人物创造出来，以解决他们遇到的某些问题。”生物教师要带领学生感悟科学前辈们的科学探究方法，以此来指导学生的探究活动。反之，学生实施探究活动又为实践科学方法提供了切实的锻炼机会。两者互相促进，体现了理论与实践相结合的模式，对提高学生科学素养具有重要意义。

二、生物科学史教育在培养学生生物科学素养方面的实践价值

1.灵活运用科学史，激发学生的学习兴趣

恰当引用教材中出现的科学史事，可以激发学生的学习兴趣。有的科学史料能够作为新课的引入，例如，在导入伴性遗传时，若教师引用教材中关于色盲症的发现过程，可以在上课伊始就把学生的学习兴趣调动起来。有的可以提高学生对学科知识的理解，例如，学习完蛋白质的相关内容后，教师可以引导学生阅读科学史话――世界上第一个人工合成蛋白质的诞生以及科学前沿――国际人类蛋白质组计划。这两个科学史料不仅可以加深学生对蛋白质知识的理解，还可以激发学生进一步学习的兴趣和欲望。

2.巧妙运用科学史，引导学生掌握科学研究方法

生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程，学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法。如，学生学习了萨顿的假说“基因在染色体上”后，对于萨顿所运用的科学研究方法――类比推理有了一定的认识，知道这种科学方法存在局限性，即结论没有通过实验的证明，至此学生会有疑问如何设计实验能证明基因在染色体上。此时教师巧妙引入摩尔根的科学故事，摩尔根无论对自己的假说，还是对别人的学说，都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。学生阅读故事的同时感悟着科学探究的一般过程。

同样，在讲授光合作用的探究历程、酶本质等生物学知识时，都可以巧妙引用科学史，让学生领悟单一变量、对照实验等科学实验原则，引导学生一步步地完成科学探究。

3.适时运用科学史，渗透科学研究精神

在教材中写入科学家的姓名和事迹，不仅是对科学家的一种尊重和褒扬，更是对青年学生的一种教育。这种教育主要是科学家人格力量、科学态度、工作精神和人生观、价值观等对学生的启发与感召。

教育学生应该拥有怀疑的科学精神。摩尔根对孟德尔遗传规律的确证过程就是最好的例子。由于摩尔根在自己所进行的实验中没能取得类似的结果，他便对遗传定律产生了怀疑，于是，他勤奋地进行了一系列新的实验，当大量的果蝇实验结果确证了孟德尔的定律之后，他不仅承认，而且还发现了新的定律。

教育学生拥有探幽入微的研究精神。当克劳德决心把细胞内部的组分分离开，探索细胞内组分的结构和功能时，遭到了许多人的冷嘲热讽，认为把好好的细胞弄碎毫无意义。但是克劳德坚信这样做是十分必要的。经过艰苦的努力，他终于摸索出采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法，将细胞内的不同组分分开。

以上这些生物科学发展史中鲜活的事例，能让学生从中受到感悟与点化，进而让他们形成正确的世界观、价值观、人生观。

综上所述，教师利用生物科学史教育，可以提高学生生物科学素养，让他们掌握生物科学概念，提高科学探究能力，理解科学、技术与社会的相互关系，形成科学的态度和价值观。

参考文献：

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社，2003.

篇12

课堂教学不能很好地与生活实际相结合

进人新世纪后生物学发展很快，特别是在工农业生产、医药卫生、人类生活等应用领域取得了长足进步。但是，由于教材没有增加这些内容，教学课时不够，生物老师几乎不会主动去查阅资料，在课堂中向学生讲解介绍这些，严重脱离了学生的生活实际。

提升生物教师科学素养的途径

笔者认为可从以下几方面来实施。加强学习，提高认识，增强提升科学素养的自觉性思想是行动的指南，如果生物教师对自身科学素养提升的现实性和必要性认识不到位，他就不可能积极主动采取行动，遇到困难也会缺乏毅力去克服。加强学习，学习我国教育中长期发展纲要，学习国家有关提高国民科学素养的文件精神，特别要系统学习幼儿园科学教育标准。通过学习，了解目前我国科学教育现状和要求，充分认识到自己肩上所承担的责任，改变自己对科学教育的态度，增强提升科学素养的自觉性。

教学相长，在教学中全面提升内在的科学素养

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    生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。例如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。

    自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。

    一、课程性质

    生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。

    高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。

    二、课程的基本理念

    提高生物科学素养  生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,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。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。

    面向全体学生  《标准》的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,促进学生有个性地发展。

    倡导探究性学习  生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。《标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。

    注重与现实生活的联系  生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。《标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。

    三、课程设计思路

    高中生物课程是根据《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。

    高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3:现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。

    必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。

    选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。

    学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。

    每个模块在高中生物课程中的价值如下。

    “生物1:分子与细胞”模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。

    “生物2:遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。

    “生物3:稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学观点和可持续发展的观念。

    “选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。

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【关键词】美育；初中生物；教学；生物史

美育也称审美教育，是一种按照美的标准培养人的情感教育，而美的标准在不同时代具有不同含意。当今，审美教育内容要符合社会主义核心价值观，培养学生健康的审美观、高尚的道德情操，发展学生鉴赏美和创造美的能力。为充分发挥课程在人才培养中的核心作用，进一步提升综合育人水平，更好地促进各级各类学校学生的全面发展、健康成长，生物科学史内容中蕴含对学生进行科学素养、品德、思想教育的良好审美教育素材。但由于受到多种因素影响，教师们常常忽视在生物课程教学中渗透审美教育，更忽视利用科学史内容渗透审美教育，以致审美教育不能很好地开展。初中生物教师可以利用科学史内容从以下方面重视和渗透审美教育。

一、转变观念，重视生物科学史教学

近年来，由于课标在教学建议中明确提出要注重生物科学史的学习，使得生物科学史的教学受到一定程度的关注。但在实际教学过程中，许多生物教师在涉及科学史内容时只是匆匆带过。这与教师们没有从根本上认识生物科学史在生物学科中的重要地位有关。由于迫于应付升学、中考，教师们在教学过程中往往是赶进度，抓成绩，只注重所谓重点知识的讲授，认为生物科学史仅仅是历史知识或事件，不是教学的重点，使蕴含在生物科学史中的教育价值没有被很好地利用起来，更别说在其中渗透审美教育。其实，在那些科学史的重要事件中，科学家进行科学研究获得重要结论的过程就是探究和创新的过程，这些内容的学习，可以“逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力”。此外，科学家勇于探索、追求真理、坚忍不拔的精神是学生的良好榜样。因此教师应转变观念，充分认识到在生物科学史中蕴含着对学生进行科学素养、品德、思想教育的良好教育素材，充分了解教育的真谛，明白教学过程不仅是传授知识，更应以学生的终身发展、完善学生人格为目标。实际上在重视科学史教育问题上，不仅课标提出了明确的要求，近几年的高考试题中也多次出现与生物科学史相关的考试内容。所以重视科学史教学迫在眉睫，身为生物教师要以发展的眼光看待生物教学，在实际教学中不断深入学习科学史的内容，从根本上转变观念重视科学史教育。

二、注重生物科学史的学习，提高自身专业素养

专业素养是教师从事教学工作所应具备的专业知识与技能。教师应充分认识到自身专业素养直接影响教学质量。因此、应该把接受终身教育、不断提高专业素养作为自身的一项长期发展规划。生物科学史知识是生物教师专业素养的一个重要组成部分。要上好生物科学史的相关内容，教师必须注重生物科学史的学习，认真分析教材，切实消化和体会相关科学史的研究背景、实验设计原理、探究的过程及科学家的科学精神。新课标的实施建议中还提出：“对于《标准》中没有列出的其他生物科学史实也应注意引用。”因此，除教材中的科学史内容外，教师还应积极、主动地搜集生物科学史资料，拓展自身科学史知识的深度与广度。只有不断扩充、汲取新的知识与理念，才能有创新的视角与思维，才有可能在教学过程中使学生得到科学精神的美的熏陶。

三、深入分析蕴含在生物科学史中的“美”的元素，在教学中渗透美育

在初中生物教材中的生物科学史内容，主要是以再现重要的生物科学研究结果或结论的形成过程的方式而呈现的。启发学生分析科学家的探究过程，可培养学生的科学探究能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力。此外，生物科学史内容中还蕴含许多“美”的元素，如达尔文对植物向光性的研究过程中不断质疑并求证，体现了持之以恒、坚忍不拔的科学研究态度之美；中国科学家邹承鲁等人在结晶牛胰岛素合成的实验过程中反复操作并验证，体现了严谨求实的科学精神之美；促胰液素的发现过程中巴普洛夫敢于自我批评，体现了勇于担当的科学品格之美；孟德尔在对豌豆杂交实验现象进行分析推理时，运用了统计学与演绎推理等方法，体现了突破传统、思维创新的科学方法之美；科学家在构建DNA分子结构及磷脂双分子层模型中不断构建并验证，将抽象概念具体化，体现了准确、形象的科学模型之美；沃森与克里克在DNA模型构建过程中互帮互助，相辅相成，体现了科学研究中研究团队成员间坦诚相见、同舟共济的团结协作之美等。这些科学史内容都是在生物教学中渗透美育的良好素材。生物教师应深入分析蕴含在科学史内容中的“美”的元素，有意识地将这些“美”的元素融入教学设计中，将“美”的教育、美的元素，化作情感教育贯穿整个教学过程中。在授n过程中，要注意引导学生感受这些“美”的实质，使学生在获得知识的同时，达到情感升华，形成高尚的道德情操，最终达成教育的真谛，即为爱的教育或是完美人格教育。

总之，审美教育内容要符合社会主义核心价值观，培养学生健康的审美观、高尚的道德情操，发展学生鉴赏美和创造美的能力。为充分发挥课程在人才培养中的核心作用，进一步提升综合育人水平，更好地促进各级各类学校学生的全面发展、健康成长，生物科学史内容中蕴含对学生进行科学素养、品德、思想教育的良好审美教育素材。生物教师应转变观念，重视生物科学史学习，在充分利用生物科学史内容实现知识目标传授、培养学生探究能力的同时，分析科学史中“美”的元素，使之作为美育的载体，引导学生以正确的审美观看待问题，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生树立正确的世界观和价值观，培养出道德情操高尚、科学文化素质扎实、身心健康又具有良好的审美情趣的创新人才。

参考文献：

[1]杜春梅.生物教学中的美育渗透[J].学术研究，2013.

[2]黄玲.初中生物教学中的美育渗透[J].课程教育研究，2012.

[3]陈继慧.初中生物运用科学史培养学生科学素养的探索[D].2006.