生物科学研究的基本方法精选(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篇生物科学研究的基本方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

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

篇2

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

篇3

关键词：高中生物；素质教育；策略

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2017）06-0109-02

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2017.06.067

应试教育到素质教育转变是当前我国基础教育领域的一项深刻变革，多年来，教育界一直在探索具体的实施办法，做出了很多有益的尝试。不过，总体看来，素质教育还有很长的路要走，要实现素质教育，需要多方面共同努力。我们的高中生物教学同样需要开展素质教育，这关系到我们培养的生物科学人才的质量高低。在日常的教学实践中，我们积累了一些经验，因此，现在，笔者就高中生物教学如何推行素质教育提供一些建议和思考，希望给大家提供借鉴。

一、运用生命科学史渗透素质教育

当前，生物科学发展迅猛，世界上诸多国家都加大了对生物科学的研发投入，人类对生物生命科学的奥秘有了更多新的发现和认识。生命科学史内容的引入可以让学生从历史的角度对生物生命科学有个整体的认识。国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测试本国公众科学素养时普遍采用这个标准。只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养的公众。而对于我们的学生来说，一个进行科学素质教育的基本指导思想应该是让学生了解生物科学研究的一般过程，而不仅仅看重结果。在课堂上适当引入生命科学史，使得学生在这些历史故事中，了解学科发展以及研究方法，这样学生不仅受到厚重人文气息的熏陶，而且潜移默化间也学会了新的学习和思考方法，进而使得科学素质得以提升。因此，我们要把生命科学史引入课堂教学。

例如，通过光合作用的发现过程进行科学史的教育，可以使学生了解到，科学家用了200多年的时间，才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识，从而使学生认识到科学发现的艰难、科学研究方法的重要，以及综合利用各学科的成果和研究手段的重要性。所以，教师在教学中一定要深入挖掘这样的教学契机，将生命科学史自然融入其中。生物科学中很多的新发现都不是轻而易举的，有艰苦卓绝的深入探索，也有灵感闪现似的顿悟，然而这一切其实都是为有准备的人而生的。这些历史故事可以给学生勇于攀登科学高峰的勇气，让他们逐渐具备生物科学研究所需要的必备素质，那就是基本的研究头脑和用于探索，认真执著的品质。

二、高中生物课堂要培养学生良好的观察习惯和品质

（一）让学生学会观察

观察看似简单，实则不然，做科学研究，就要学会科学的观察方法。科学历史上一些重大发现无不始于细心科学的观察，科学脱离不开实践，我们要在实践中观察，养成勤于观察、善于观察的好习惯。尤其是生物学的学习跟观察是密不可分的，只有通过观察，我们才能发现生物的多样性、特异性、细微性。作为教师要积极调动学生主动去观察的兴趣，兴趣本身有着强烈的动力，让学生愿意去观察，带着问题去观察。浓厚的学习兴趣，是启迪学生求知欲望，培养学生观察能力的重要手段。

（二）培养学生的综合观察习惯

在多年的教学生涯中，我们会发现，各门课程之间好像互不相关，然而，实际上彼此之间却有密切的联系。事物之间不是孤立存在的，面对观察对象，要启发学生去思考事物之间存在的内在联系。通过综合观察习惯的培养，学生就能够将不同事物和现象之间联系起来进行综合的思考和学习。如生态系统中的食物链，通过综合观察，学生才能真正认识食物链是什么，它的结构呈现出什么特点，才能真正认识生产者、消费者和分解者三者之间的关系。

（三）培养学生全面记录的习惯

及时准确的记录是观察必不可少的环节，这样就可以避免观察本身的随意性。在观察之前，教师要指导学生有目的地观察，观察中要注意重点关注的是什么，可以列出观察的提纲，留出空白，方便学生作详实的记录。因此，在观察提纲的引导下，学生就能比较全面、详细地去观察，同时也更能做好观察记录。科学研究讲究严谨求实，好的记录习惯也必不可少。如观察海洋鱼类的多样性，教师可以带领学生对海洋鱼类标本进行全面观察，全面记录海洋鱼类的形态、大小、鱼鳍的形状大小等等。在观察和记录中加深对知识的理解和记忆的深度。

三、教师要提高自身素质，改变教学观念

（一）教师要提高自身业务理论水平

学生素质的提高，首先需要一位高素质的教师，生物科学发展迅猛，生物学教师要紧跟科学发展的前沿，树立“活到老，学到老”的理念，将学习变成习惯，扎实提高个人业务水平和理论素养。只有这样，教师才会更灵活、更科学地去安排好教学，对课堂进行优化，学生才能受到教师更多有益的影响，进而促使学生综合素质的提高。

（二）教师要改变传统的教学观念

素质教育下的高中生物教学要改变传统的教师“一言堂”的局面，要充分认识到学生才是课堂的主人，变传统的“以教师为中心”为“以学生为中心”，通过教学创新，充分调动学生参与课堂的热情。在教学改革中，PBL教学法让学生带着问题去学习，通过自主探究合作的学习效果会更好，应加以推广应用。

总之，在新课标的指引下，我们高中生物学教师要转变观念，大胆改革实践，不断提高自身素质，充分调动学生的积极主动性，将素质教育渗透到课堂教学中去，通过生命科学史，培养学生科学的观察和研究能力等，助力学生综合素质的不断提高。

参考文献：

篇4

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5

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

篇6

教材的能力培养结构反映的是教材知识内容的有机组合与排列，它包含了对学生理解、应用、分析、综合 、评价生物知识能力的培养和训练。在教材中，知识结构是外显的，而能力培养结构是内隐的，那么这种内隐 的能力培养结构是怎样构成的呢？

新的高中生物教学大纲规定生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力、研究能力、创造能力。其中前四种能力培养是义务教育初中生物教学大纲规定的。根据心理学的研究，高中学生的抽 象逻辑思维已达到较高水平，所以这个规定是符合学生的学习心理，也符合生物学科的特点和社会发展的需要 。这六种能力反映在教材中并不是同一层次，有的是基本能力，有的是具体能力，有的是综合能力。我们运用 层次结构论与认知结构论对这六种能力进行分析，根据高中学生的心理发展特点把教材的能力培养分成三个层次。

第一层次 学生的学习首先是对教材中科学概念的认识、理解、运用和评价，所以认识、理解、运用和评 价概念的能力就是教材中能力培养结构的基本要素。具体由观察力、记忆力、想象力、思维力四种能力构成。 这四种基本能力培养不是孤立的，而是互相联系，统一进行。其中思维力的培养是核心。

第二层次 由教材能力培养结构基本要素组合形成第二层次的具体能力。也就是对由一个基本概念为中心 的部分概念组合的生物知识子系统的认识、理解、运用与评价的能力。具体包括：

1.观察、分析生物现象与生物结构特征的能力；

2.阅读、理解生物课文与资料的能力；

3.应用生物理论于实践的能力；

4.进行实验设计与操作的能力（包括实验与课外活动）；

5.获得生物科学研究方法的能力；

这一层次能力结构越齐全，学生获得生物知识的本领就越大。

第三层次 在第二层次基础上，形成了对生物知识整体的分析、概括、评价的能力。包括：

1.建立生物知识体系的能力；

2.总结和运用生物科学规律的能力；

3.评价人与生物科学关系的能力；

4.参加生物科学研究的能力；

5.解决有关生物方面问题的能力；

这一层次是教材能力培养结构的最高层次，也是多种具体能力的综合体现。

教材能力培养结构模式如图，从图中看出上述三层结构是一个整体，是一个连续过程，不可截然分开。没 有第一层结构就不可能有第二层，第三层；而第二、第三层结构的发展也促进第一层基本能力的提高。从图中 还可看出思维能力是构建各层能力的核心。所以教材的编写无论是对生物概念的表述，还是对生物知识体系的 组合，都要反映思维能力的培养。

二、新教材的编写应以教材能力培养结构为依据

生物教材是课文、作业、图像三大系统的有机结合。

课文系统

根据前面叙述的能力培养结构的构成，课文系统应从三个方面来反映这种结构。

1.概念的表述 高中教育仍然是基础教育，教材的能力培养仍然以基本能力培养为基础。高中生思维虽然 以抽象思维为主，但学习生物学还必须以形象思维为基础。所以，课文的文字语言应生动、形象，应改变现行 教材说明式文字过多，而缺乏生动的描述性文字的现象。但高中教育又不同于初中教育，应当以培养思维力为 主。因此课文的表述应富有启发性与研究性。现行教材概念过多，记忆性东西过多，而启疑太少。如《新陈代 谢概述》一节内容，需记忆的概念和定义近二十个，这只能加大学生记忆负担，造成学生的机械记忆，很难体 现基本能力的培养。所以新教材应分散难点，避免概念与定义的大量堆积。对知识的成因、规律表述时，少用 直叙式，而多采用启发式，让学生自己“发现”。

2.课文和子系统 部分概念的系统组合，在课文中的表现形式是一章，或一节的内容。这部分内容的组织 、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”，“手眼结合 ”，“实验与理论结合”，“传授知识与指导学生自学结合”的原则。改变现教材的概念――说明；或事实― ―概念――说明的单一编写模式。应采用事实（现象或生活实际）――问题――讨论――概念――应用；实验 ――现象――分析――结论；问题――自学――概念；观察――问题――分析――结论等编写模式。

3.课文系统 由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构，应体现以下几个特性：①整体性。指教材课文系统编排应根据教材能力培养整体结构进行。教材能力培养结构在课文系统中应 有层次的、完整的体现。②实验性。生物学科是一门很强的实验性学科， 这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出 现，都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实 验是现代生物学的重要特征。”③方法性。现行高中生物教材忽视了对生物科学研究方法的介绍。而高中生物学能力培养的一个重要内 容就是培养学生的生物研究能力。新教材的课文编写应体现“知识体系与方法体系结合”的原则，反映出生物 科学研究的规律与层次。生物科学研究的基本规律是问题――假说――实验――分析――结论。不同类型的研 究内容有不同的具体研究方法。如对生物宏观与微观问题的研究；对某生物现象与本质的研究等等。对这些不 同层次的研究方法介绍有利于培养学生的研究力，也有利于培养学生的创造力。

图像系统

图像系统也从三方面来体现能力培养结构。

1.图像的数量与类型 参照国外高中生物教材的图像系统，建议我国新教材应加大图像量。图像与课文之 比应是1∶1.5，并且形式多种多样：彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。

2.图像的内容 高中生物教材图像的作用与初中的不同，不仅仅是印证课文中的说明，或仅限于使学生识 别图的各部分名称和理解某些生物发生发展过程，而应是把识图与培养比较、分析等思维能力，培养研究与实 验等动手能力结合起来，如在《新陈代谢概述》中，同化作用与异化作用概念可用模式图来表示，让学生根据 图解来归纳出两者的特点与区别。再如新教材应有介绍科学研究过程与方法或研究装置的图像内容。这些都有 利于学生自学能力，实验能力、研究能力的培养。

3.图像系统 横向表现在与课文系统，作业系统的有机结合。图像与课文结合模式有多种，如文字说明― ―图像验证；图像展示问题――文字指导学生回答；还有图――文字――图――文字的边观察、边提示的连续 结合模式。图像应与课文内容紧密结合。如现行教材彩图十四、十五因缺乏必要的文字说明，使该图的使用价 值不大。图像系统应渗透到作业系统中，可根据图来提问题。竖向表现在教材中的图像配合与配套上。如彩图 与黑白图的配套；真实照片与模式图的配套；单个图与连续图的配套，局部图与整体图的配套等。

篇7

关键词：课程标准；生物教学；生物科学素养

《普通高中生物课程标准》指出：“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”。生物教学要提高学生的生物科学素养。

一、教生活知识，注重理论联系实际

科学素养的提高，是建立在掌握科学的基础知识之上的。教学要根据生物学科的特点，结合教材内容，利用本地学生常见的生物资源，渗透于课堂教学中，使学生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去。如讲人体营养物质代谢，结合现实生活中的疾病实例，使学生了解科学膳食的方法，以保持身体健康。

二、授生物技能，注重动手实践和探究创新

重视实验教学、培养探究创新实践能力也是新课标的最大特点之一。实验操作能力是诸多能力中最基本的。验证实验中实验操作能调动学生的参与意识，可以有效地激发学生学习的内在动机和培养学生的生物学技能；探究实验培养的科学方法和创新能力是科学精神的灵魂，是构成科学素养的重要因素。教师要善于创造“科学研究”的气氛，激励学生大胆按照“科学研究”的程序开展探究学习，努力在教学过程中培养学生的独立性、自主性，特别是培养创新精神，体验“科学研究”的滋味。

三、渗透STS思想，教会学生模拟决策

STS指的是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)，强调的是科学、技术与社会三者的关系及科学技术在社会生产、生活和人类发展中的应用。新课程在教材内容中渗透了STS教育，教学中可通过教材中的各种素材、栏目及活动进行STS教育，通过现实生活中的一些重大公共事件进行STS教育。引导学生在真实的问题情境中，参与讨论、辩论和决策，甚至向相关部门提出建议。如，怎样待日本大地震时期民众抢购食盐恐慌，三鹿奶粉、双汇瘦肉精、地沟油上餐桌等事件中折射的公共食品安全管理问题等，都可以创设情境，模拟决策，使学生生物科学素养的提高融于科学、技术、社会的相互关系之中。

四、明生命意义，培养科学精神和科学价值观

1.关注科学史教育，培养学生科学精神

科学精神是科学的本质和灵魂。培养学生科学精神，要充分发挥生物学史的教育作用，利用科学史“故事性”，培养学生的学习兴趣；利用生物学家的生平和事迹，对学生进行科学精神和价值观的教育；通过对一些经典实验和逻辑分析的再现，如“光合作用的发现”“DNA是遗传物质的实验”，让学生体验生物学知识的形成过程，从中学习科学家的思维方法，达到既传授知识又培养学生科学思维的目标。

2.引导反思，培养学生正确的情感、态度和价值观

篇8

一、生物教材能力培养结构的构成

教材的能力培养结构反映的是教材知识内容的有机组合与排列，它包含了对学生理解、应用、分析、综合、评价生物知识能力的培养和训练。在教材中，知识结构是外显的，而能力培养结构是内隐的，那么这种内隐的能力培养结构是怎样构成的呢？

新的高中生物教学大纲规定生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力与初步的研究能力和创造能力。这个规定符合学生的学习心理，也符合生物学科的特点和社会发展的需要。这六种能力反映在教材中并不是同一层次。有的是基本能力，有的是具体能力，有的是综合能力。我们根据高中学生的心理发展特点，运用层次结构论与认知结构论对这六种能力进行分析，把教材的能力培养分成三个层次。

第一层次 学生的学习首先是对教材中科学概念的认识、理解、运用和评价，所以认识、理解、运用和评价概念的能力就是教材中能力培养结构的基本要素。具体由观察力、记忆力、想象力、思维力四种能力构成。其中思维力的培养是核心。

第二层次 由教材能力培养结构基本要素组合形成第二层次的具体能力。也就是对由一个基本概念为中心的部分概念组合的生物知识子系统的认识、理解、运用与评价的能力。具体包括：1．观察、分析生物现象与生物结构特征的能力；2．阅读、理解生物课课文与资料的能力；3．应用生物理论于实践的能力；4．进行实验设计与操作的能力（包括实验与实习）；5．获得生物科学研究方法的能力。

这一层次能力结构越齐全，越有利于培养学生的生物学素质。

第三层次 在第二层次基础上，形成了对生物知识整体的分析、概括、评价与研究的能力。包括：1．建立生物知识体系的能力；2．总结和运用生物科学规律的能力；3．评价人与生物科学关系的能力；4．参加生物科学研究的能力；5．解决问题的创造能力。

这一层次是教材能力培养结构的最高层次，也是多种具体能力的综合体现。

教材能力培养结构模式如17页图，从图中看出上述三个层次结构是一个整体，是一个连续过程，不可截然分开。没有第一层结构就不可能有第二层，第三层；而第二、第三层结构的发展也促进第一层基本能力的提高。从图中还可看出思维能力是构建各层能力的核心。所以教材的编写无论是对生物概念的表述，还是对生物知识体系的组合，都要反映思维能力的培养。

二、新教材的编写应以能力培养结构为依据

生物教材是课文、作业、图象三大系统的有机结合，三大系统的组成及相互之间关系应反映出能力培养的结构。

（一）课文系统

根据前面叙述的能力培养结构的三个层次，课文系统也应从三个层次来反映这种结构。

1．概念的表述 高中教育仍然是基础教育，［①］教材中体现的能力培养仍然应以基本能力培养为基础。基本能力的培养应该反映在课文的概念表述上。根据高中学生思维发展水平特点，新教材的概念表述应做到：

（1）文字应生动、形象，应改变现行教材说明式文字过多，而缺乏生动的描述性文字的现象。

（2）记忆性东西要减少，避免概念与定义的大量堆积。如《新陈代谢概述》一节内容，需记忆的概念和定义近20个。

（3）表述过程应符合学习心理规律，从现象到本质。如《昆虫的激素调节》内容，内、外激素概念的描述应先从内、外激素在昆虫身上引起的现象入手。

（4）对知识的成因、规律进行表述时，少用直叙式，而多采用启发式。如疑问、设问、反问等形式，让学生自己“发现”。

2．课文的子系统 部分概念的系统组合，在课文中的表现形式是一章或一节的内容。这部分内容的组织、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”，“手眼结合”，“实验与理论结合”，“传授知识与指导学生自学结合”的原则。要做到这些，笔者认为教材编写应从两方面进行：

（1）采用多种编写模式。改变现教材的概念——说明；或事实——概念——说明的单一编写模式。如《生态平衡》内容可采用现象——问题——说明——概念的编写模式；《生态系统》内容可采用观察——问题——分析——结论的编写模式；《绪论》内容可采用事实或问题——自学——概念；或现象——问题——讨论——结论等编写模式。

（2）增设教材辅助材料，课文章、节中可插入“小常识”，“课外读物”，“研究现状与发展趋势”，“发现史”等小栏目。增设这些教材辅助材料，可使课文变得生动活泼，有利于学生能力的培养。

3．课文系统 由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构的最高层次，应从两方面来体现。

（1）系统的组成要具有整体性与连续性。

教材能力结构的最高层次是多种能力的综合体现，是贯穿在整个教材中的。所以课文各章、节的衔接应考虑能力培养的整体性与连续性。如培养评价人与生物科学关系的能力，教材应在各章、节里对人与植物、动物、环境、遗传等科学关系有所反映。在此基础上，学生才能形成对人与生物科学关系的总体评价。

（2）课文内容应体现sts教育思想

按照小平同志对教育提出的“三个面向”要求，教材的编写应充分体现科学、技术、社会三结合原则。具体应体现以下三个特性：

①实验性 生物学科是一门实验性很强的学科，这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出现，都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。如《矿质代谢》中“植物需要的元素”内容，可对验证植物所必需的元素实验做简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实验是现代生物学的重要特征”。［②］同时也利于培养学生的研究能力与进行实验设计的能力。

②方法性 新教材的编写应当重视生物科学研究方法的介绍，应体现“知识体系与方法体系结合”的原则，反映出生物科学研究的规律与层次。如对达尔文的进化理论的产生过程介绍，对“dna是遗传物质”证明实验介绍。学生通过多个生物科学研究方法的学习，可自己总结出生物科学研究的基本规律是问题——假说——实验——分析——结论。这有利于培养学生的研究能力，也有利于培养学生的创造能力。

③开放性 系统论认为任何系统都是开放的。课文系统也不例外。生物教材的课文系统与外界交流主要有两方面：一是与其它学科之间的横向联系。例如，在新陈代谢的内容中可渗透物理学中“物质不灭定律”的内容。二是与活动课程的联系，包括社会、生活、电视、杂志等。教材应充分反映与生物科学有关的社会问题，如在“能量代谢”中可插入利用动物能源解决能源危机问题的内容；在“矿质代谢”与“光合作用”中可反映无土栽培解决粮食危机问题；在《环境保护》中可介绍环境污染的现状与解决办法等。这种开放性在课文中表现的越丰富，越有利于教材能力培养结构的构成。

（二）图象系统

图象系统也从三方面来体现能力培养结构。

1．图象的数量与类型 参照国外高中生物教材的图象系统，建议我国新教材应增加图象量。图象与课文之比应是1∶1．5，形式应多种多样：彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。

2．图象的内容 高中生物教材图象的作用不仅仅是印证课文中的说明，或仅限于使学生识别图的各部分名称和理解某些生物发生发展过程，而应是把识图与培养比较和分析等思维能力，培养研究与实验等动手能力结合起来，如在《新陈代谢概述》中，同化作用与异化作用概念可用模式图来表示，让学生根据图解来归纳出两者的特点与区别。再如新教材应有介绍科学研究过程与方法或研究装置的图象内容。这些都有利于学生自学能力、实验能力、研究能力的培养。

3．图象系统的组合 横向表现在与课文系统、作业系统的有机结合。图象与课文结合模式有多种，如文字说明——图象验证；图象展示问题——文字指导学生回答；还有图——文字——图——文字的边观察、边提示的连续结合模式。图象应与课文内容紧密结合。如现行教材彩图十四、十五因缺乏必要的文字说明，使该图的使用价值不大。图象系统应渗透到作业系统中，可根据图来提问题。这些都促使教材能力培养结构的形成。竖向表现在教材中的图象配合与配套上。如“细胞结构”应有模式图，也应有电子显微镜下的细胞放大照片图。还有彩图与黑白图的配套，单个图与连续图的配套，局部图与整体图的配合等。图的合理配合与配套利于培养学生的观察、想象等基本能力。

（三）作业系统

高中生物教材的作业系统应由实验、演示实验、课内思考、课后练习、课外活动几部分构成。它是能力培养结构的直接反映。对于实验与演示实验的编排，其它文章已多有研究，这里不再论述。本文仅就课内、课后练习的作业如何反映教材能力培养结构谈点个人看法：

1．作业的形式应多种多样 现行教材的课后练习仅有填空题、判断题、选择题、问答题。这些形式仅能反映出能力培养结构的第一层次。而第二、第三层次的能力培养则需要叙述型的练习，包括论述题、分析题、讨论题。如在《生态平衡》内容中可提问：“人口过多会造成什么后果？”在“生物的变异”内容中提出“你对生物科学发展前景有何预测？”这些问题可以锻炼学生分析与解决问题的能力，综合运用知识的能力，同时也培养了学生的创造能力。

2．作业的内容要具有思维性与层次性 作业内容应有概念问答题，设计实验过程或方法，解释生物现象与机理，运用理论于实验的问题，归纳知识体系与总结知识特征，阐述个人对有关生物问题的看法与态度。这些内容是从单一概念掌握到某一类知识的理解与应用，再到对整个知识的总结与评价，即从微观到宏观。

相对于教材中的能力培养结构，作业系统也应反映出三个层次来。

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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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关键词 科学方法 思维方法 学科方法 科学素养

科学方法教育，作为科学教育中不可分割的一部分，有着深刻的内涵和意义。中学生物科学方法教育，具有联系生物现象与知识、知识与应用的重要作用，应在中学生物教育中受到重视。

老一辈教育家杨寅初先生（1937）在其教学论著中用一单元专门提出要注重科学方法的训练；北师大陈皓兮教授（1987）的教学论著中写道：60年代以来，在各国生物教育中都突出地提出要使学生在学习过程中善于从自然事物、自然现象中去发现问题，通过观察实验、积累资料、进行推论，借以学会认识客观自然界的科学方法[1]。可见，中学生物教学中进行科学方法的教育，并不是一个新的话题。科学方法在学科学习的结构中，起到了桥梁和纽带的作用，它将知识“变活”，将知识与实际产生联系。目前，已有生物教学研究者在其学术论文中提出，高中生物新课程中涉及的科学方法主要有：观察法、实验法、模拟法、量化法、归纳法、演绎法、分析和综合法、类比法等[2]。

生命科学是一门以实验为基础的学科，它在构建学生生命价值观、培养学生创新能力等方面都有着巨大的意义。本研究试图构建生物科学方法的分类理论，将中学生物科学方法教育的内容进行分类，进而提出在中学进行生物科学方法教育的实施路径。

一、中学生物学科学方法教育内容的确立

1.生物学科学方法的内涵

方法，指人们认识世界和改造世界所应用的行为方式、程序及手段的总和。在科学研究中，是指借助于思维取得新信息、新成果的方式和手段[3]。科学学的奠基人贝尔纳说得好：“良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能，而拙劣的方法则可能阻障才能的发挥”[4]。科学方法，指人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式，是获取科学知识的程序或过程[3]。“与科学知识相比，科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性”[5]。因此，在中学科学教育中，让学生获取科学方法比获取科学内容本身更为重要。

方法是一种途径，既能够创造知识也能够应用知识，只有掌握了方法，才能够使理解科学和终身学习成为可能。学生对生物科学方法的学习不会自发进行，需要教师的教学指导。有研究者认为，科学研究方法必须基于特定理论进行观察、实践和测量，而科学方法包括通过观察和实验进行数据的采集，以及形成和检验假说。通过对上述内容的总结，笔者将生物科学方法的内涵界定为：人们在认识和解决生命科学问题的实践活动中，总结出来正确的思维方式和操作方法，从而获取生物科学知识的过程。

2.生物科学方法显化教育的内涵

尽管大多数教师都能够意识到科学方法教育的重要性，但对于生物科学方法教育的理解与感悟却参差不齐，原因在于生物科学方法教育一直处于隐性教育水平。有研究者对物理科学方法隐形教育总结出以下不足：教学目标不明确、教学内容不明确、教学效果不显著[6]。

和隐性教育对应的是显化教育。所谓科学方法显化教育，是指教师有意识地公开进行科学方法教育，学生有意识地学习科学方法，以达到理解知识、掌握方法和形成科学态度的目的[6]。中学生物科学方法教育也应当从隐性走向显化。生物是门实验学科，意味着生物学的知识本身就是由实验、实践中得来，知识的运用也体现在实验中。在中学生物学的教学中，一是要体现出生物科学技能的必要性，二是通过思维方法的显化，使得隐性认知得以被剖析，让学生能够认识并有意识地培养相关的思维方法，通过有针对性的训练，使得学生能够像一个“科学家”那样思考和解决生物学问题、应用生物学知识。

3.中学生物科学方法的分类

笔者从历史观的角度纵向梳理了我国生物科学方法教育的内涵，翻阅从民国时期到当代的主要“生物课教学法”和“生物课程与教学论”，将其中作者意图涉及的生物科学方法进行了整理（如表1所示），其核心思想是让学生在认识和学习生物学中习得正确的思维方法及研究方法。

尽管上述生物教学的论著中对生物科学方法都没有专门的叙述，但都提出了生物科学方法在生物学教学中的重要意义，并且涉及了生物学研究方法、生物学思维方法在培养学生生物科学素养中是不可或缺的角色。笔者按照生物学学科方法、生物学思维方法这两类基本科学方法，构建了中学生物科学方法分类模型（如图1所示）。

图1 中学生物科学方法分类

（1）生物学思维方法

生物学思维方法是指生物学科研究方法中概括出来进行理论思维的方法，如分析、归纳、综合、控制变量等方法。这些方法指导着学生在遇到生物问题时，能够正确找出原始问题，并运用正确的思维方式去研究问题，进而更好的解决问题。一般来说，在中学生物教育中，用来进行理论思维的方法包括：分析、归纳、综合、假说演绎、类比推理、比较、抽象化、对比实验、控制变量等。但是由于思维是隐秘的，在日常教学中往往会忽视以其作为目标进行教学设计。

（2）生物学学科方法

生物学学科方法指在生物学中最常用的揭示生命现象的方法，它包括进行研究的流程，即科学探究的过程方法，如生物科学探究过程技能：发现问题、提出假说、设计实验、完成实验、分析数据、得出结论这整个的过程；也包括在中学科学探究中所运用的最基本方法，如生物操作方法：显微镜操作、观察、解剖、染色、过滤、制作装片、同位素标记法、调查、标本制作、纯化、蒸馏、萃取等。它是整个生物科学研究的基础，也是学生学习生物学知识，打好生物学基础的必备条件。由于其与生物学科有直接密切的联系，它也被称之为强认知方法。

（3）中学生物科学方法的内在联系

哲学中的科学方法从具体到一般层层递进，下一层是上一层的基础，而在生物科学方法的结构中，可以看到学科方法和思维方法之间有着直接的关联，它们并不存在层级的高低，思维伴随着学科的学习，学科方法的强化也锻炼了思维方法。从认知的角度看，在解决问题时，会同时应用到思维方法和具体研究方法，但不论是生物学科方法还是生物思维方法，都应以中学生物学知识作为载体去强化和训练。

二、中学生物科学方法教育内容的实施

1.中学生物学学科方法教育的实施

生物学学科方法在生物实验教学中体现得最为明显，通过生物实验课、生物实践活动，能够有效地让学生体会和感受科学方法在实际研究中的应用。例如，在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，涉及制作装片、使用显微镜、观察、对比的思维和操作，那么教师在实验课开始之前，就应当对学生明确提出要求，要求其正确使用显微镜和制作临时装片，并将过程告知学生，接着提出实验需要解决的问题，让学生自主进行实验的计划，锻炼学生的科学探究思维。

2.中学生物学思维方法教育的实施

思维方法通常是渗透在教学内容当中，需将其显化，使学生明确。比如，研究PH值对酶活性影响这一课时，通过控制其他因素只改变其中一种因素的控制变量法的应用在这里就显得非常自然，而同时控制变量法又应用在很多其他知识的学习中，要注重在教学中对科学方法的总结和归纳。再如，分析和归纳是两种最常见的科学思维方法，当学生通过实验得出图表或者曲线时，如何正确地分析和归纳也应显化，以达到更好的教学效果。

三、中学生物科学方法教育的展望

1.在生物课程标准中显化生物科学方法

我国现行生物课程标准是以生物知识为核心进行教学组织的，但从教育目的看，学习方法比知识更为重要。因此，以方法为核心、知识为框架的教学组织更有利于学生对于方法的掌握。课程标准作为纲领材料，应明确生物科学方法的重要地位。在生物课程标准中将生物学科方法和生物思维方法显化在课程目标中，是生物科学方法教育的政策支持。

2.依据生物科学方法的逻辑组织教学

由于方法是现象与知识、知识与应用的联接，根据生物科学方法来组织教学，将其作为逻辑组织教学能够有效帮助学生掌握科学方法，建立学生科学方法知识体系。首先将中学生物中涉及到的科学方法进行罗列和总结，从横向和纵向进行教学，以知识的角度看科学方法，然后通过科学方法组织知识体系。

3.提升生物教师的生物科学方法素养

教师是课堂的组织者、实施者，一切教育方法、教学策略的落脚点都是教师对学生的教学，因此，教师是最重要的课程资源。我国教育正处于改革的深水期，教师队伍必须不断更新自己的知识库和教育观念，才能跟得上教育改革的步伐。及时加强教师的专业能力，补充教师专业结构中的科学方法教育知识，是中学生物实施科学方法教育不可缺少的一部分。

参考文献

[1] 陈皓兮，中学生物学教学法[M].北京：北京师范大学出版社，1987.

[2] 孙文霞，沈光华.高中生物新课程中的科学方法教育[J].生物学杂志，2006（12）.

[3] 刘蔚华.方法大辞典[M].济南：山东人民出版社，1991.

[4] 向洪.当代科学学辞典[M].成都：成都科技大学出版社，1987.

[5] 涂艳国.论科学教育的基本要素[J].教育研究，1990（9）.

[6] 李正福，李春密，邢.物理教学中的科学方法显性教育[J].教育科学研究，2011（1）.

[7] 杨寅初.中等学校生物学教学法[M].北京：正中书局，1937.

[8] 陈皓兮，叶佩珉.小学生物教学指导书（人教版）[M].北京：人民教育出版社，1988.

[9] 周美珍.生物教育学[M].杭州：浙江教育出版社，1992.

[10] 汪忠.新编生物学教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2006.

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【关键词】生物科学史 生物教学 教学价值

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）09B-0111-02

生物科学史全方位地展示了生命科学产生、形成、发展、演变的历程，它包含着实验探索、理论形成的科学规律与方法，每个科研成果的背后也蕴涵着科学家伟大的科学精神与人格魅力。《普通高中生物课程标准》中提出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，学习科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神，这对提高学生的科学素养是很有意义的。”在生物教学过程中，教师应该重视生物科学史的教学，以趣味的科学故事激发学生的学习热情，以经典的科学实验帮助学生理解生物学知识和提高探究能力，以科学家严谨务实、一丝不苟的科学态度陶冶学生的科学精神，从而实现生物教学的目的。对此，文章从以下四个方面探讨生物科学史在生物教学中的教学价值。

一、利用生物科学史的趣味性提高学生的学习兴趣，激发其学习热情

在学习生物科学知识的过程中，很多学生会觉得枯燥乏味，甚至深奥难懂，因而对生物学习缺乏兴趣。事实上，生物科学史中不乏逸闻趣事，教师应在课堂上结合教学内容，列举一些有趣的事例，吸引学生的注意力，提高其学习兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，学生对所学知识产生兴趣，就会提高其学习的积极性，从而提高学习效率。在生物课堂教学中，教师利用生物科学史导入新课，除了能够迅速使学生集中注意、激发认知需求外，还能促使学生形成学习期待。例如，在讲授细胞结构的知识点时，可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特・虎克发现细胞的故事来导入；在讲解条件反射知识点时，可以向学生介绍俄国生理学家伊万・巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。可见，教师应善于收集一些与生物教学有关的故事情节，在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合，增加生物学知识的趣味性和故事性，从而激发学生的学习热情，促使其主动学习。

二、利用生物科学史的渐进性理解生物学知识，突破重难点

生物科学史是生命科学研究成果的发现过程，是揭示生命奥秘的过程。在生物教学的过程中，以科学史作为教学材料，能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程，有助于学生全面理解生物学基础知识，构建完整的知识体系，这也符合学生的认知规律。另外，层层递进的科学史知识，能够帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。

通过科学史可以全面了解生物科学的具体研究方法和思维方法，从而积累更多的知识经验，拓展学生的思维空间，提升学生突破重难点知识的综合能力。例如，在讲授高中生物《光合作用》的内容时，教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中，如讲授光合作用的产物时，可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验来讲解；讲授光合作用的场所时，可通过1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验来讲解；讲授光反应中氧气的来源时，可以结合1939年美国科学家鲁宾和卡门的氧同位素标记的实验来讲解。可见，不同的实验体现了不同的研究方法和思维方法，可加深学生对单一变量、对照等实验原则的理解，以及对同位素标记法等科学研究方法的掌握，从而使生物教学的重难点知识得以突破，提高学生解决问题的综合能力。

三、利用生物科学史的经典性体验科学过程，提高学生的探究能力

生物科学史中的一些经典实验，蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学，是培养学生探究学习能力的一个有效措施。在生物科学史课堂中，教师要灵活运用科学史，引用科学史资料来导入新课，创设探究情景、营造探究氛围，以发散学生思维，提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史，在教学中可普及一些科学史的知识，让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂，让学生身临其境地思考与探索，自主设计实验方案，感悟科学探究过程，理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如，在讲授“遗传定律”的内容时，可以融入奥地利生物学家格里哥・孟德尔经典豌豆实验的科学史，按照“假设――演绎法”的推理探究模式进行教学，使学生在体验遗传规律探究发现的过程中，不断深化对遗传定律基础知识的认识，掌握科学探究的基本方法，提高探究学习的能力。可见，教师在生物课堂上可以通过具体的科学史实例，让学生亲身体验科学探究的一般过程，即观察科学现象――提出科学假设――设计科学实验――假设的证实或证伪，培养学生的发散思维，提高其探究能力。

四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念，培养其科学素养

科学素养包括两个层面：一是对知识、情感和技能的掌握程度，二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革的理念倡导转变学生的学习方式变被动为主动，提倡学生主动参与、勤于动手、乐于探究，注重培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，全面提高学生的科学素养。学习生物科学史，就是追寻科学家探索生物奥秘的脚步，深入地理解生物科学的本质和科学研究的方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神，例如，青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果；自然选择学说的创立是英国生物学家达尔文合理质疑、勇于创新意识的指引；奥地利生物学家格里哥・孟德尔潜心研究了八年的植物杂交实验，最终总结出重要的孟德尔遗传规律，也体现出科学研究需要坚持不懈、一丝不苟的科学精神。在课堂教学中，教师应渗透这些生物科学史教育，有助于学生养成科学态度和科学精神，让学生在理解科学实验的发展过程中，提高学生发现、探索与解决问题的能力。因此说，科学实验的严谨性渗透在科学史中，能够帮助学生树立科学观念，培养其科学素养。

综上，生物科学史中蕴涵着科学家对生命世界探索的精彩片段，有效的生物科学史教学应选择适合的材料、运用恰当的手段，才能达到最佳的教学效果，让学生身临其境般地感受和领悟科学探索的过程。生物科学史是一部揭示生命科学发展历程的探究史，科学史的学习将知识传授、能力培养和情感态度价值观的发展等三个方面的教育融合起来，其趣味性能够激发学生的学习兴趣，使学生主动地沿着科学家探索生物奥秘的道路去发现与解决问题，真正理解生物科学的本质，感受生物科学蕴涵的精神，从而培养学生的科学思维方法和科学探究能力，促进学生科学而全面的发展，对培养学生的科学素养具有重要作用。

【参考文献】

[1]胡永.润物细无声――分析科学史在生物教育中的作用[J].中学生物教学，2008（6）

[2]黄丽坚.浅谈科学史在生物教学中的应用[J].中学教学参考，2011（17）

[3]丁金昌.应用生物科学史在教学中突破难点[J].生物学教学，2008（2）

[4]林国海.高中生物科学史的应用浅析[J].现代教育科学（中学教师），2010（1）

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一、积极培养学生对生物学学习的兴趣

兴趣是学生力求接触和认识某种事物的意识倾向，它对学生的学习活动起着推动的作用，在教学中首先必须重视学生兴趣的培养。

1.重视设问，引导思维，调动兴趣。实践表明，学生运用自己的智慧克服困难越多，兴趣也就越高。在教学中，教师应重视设问，如“血糖的调节”一课，我从学生熟悉的生活实际问题中引出，调动他们的兴趣。提出的相关问题是：（1）学校召开运动会的时候，同学们为什么常常给运动员买葡萄糖？（2）为什么糖尿病患者不宜吃甜食？这些问题既涉及学习知识又引发了学生积极主动的思考，激发他们的学习兴趣。

2.方式多样，角度不同，发展兴趣。生物学是直观性很强的一门学科。除了经常使用传统的直观教学媒体外，各种各样的网络教学实践也被越来越多的老师所青睐。如《基因工程》这一节，在进行教学设计的过程中，我将生物学原理、科学方法与技术的发展历程相结合，使学生树立发现问题、解决问题的正确科学思维方法，去激发学生积极思考，善于动脑，激发学生探索生命奥秘的兴趣。同时充分利用计算机网络信息技术，进行网络环境下的信息化教学，指导学生浏览相应的信息资料，并提出相应的问题。通过学生的浏览和分析以及交流，获得了大量的生物学科信息，开拓了学生的知识面，提高了对生物学科的兴趣。

3.点拨前沿知识，突出社会责任，不断提高兴趣。

兴趣产生于认识和需要。科技前沿知识由于具有“新”和“奇”的特点，可以更好地提高学生的知识兴趣，如“克隆技术”、“人类基因组计划”，学生听得津津有味，生发出许多有趣的提问。如果我们把社会责任适时地加进去，就能更好地提高他们的兴趣。

二、加强科学态度和科学品质的培养

培养学生的科学态度是生物教学中进行科学素质教育的重要内容。在教学中培养学生的科学态度采取以下几种方式：

1.培养实事求是的科学态度。实事求是对于学生来说是一种非常重要的品质，应当把对学生实事求是品质的培养渗透在生物教学中。

2.激发学生的创新意识。鼓励学生收集了大量的生物科技资料并汇报交流。如艾滋病病因及预防治疗的方法和进展；克隆羊――多利的培育过程；癌症、心脏病等方面的研究和进展等。这样，不仅激发了学生的探究兴趣，而且也激发了他们的科技创新兴趣。

3.培养学生团结合作的精神。合作意识也是科学态度的重要组成部分。如调查媒体对生物科学技术发展的报道，目的就是要培养学生初步学会收集和处理生物科学技术信息的方法和能力，加强团结合作的精神。

三、让学生掌握生物科学探究的一般方法和技能

近几十年来，许多科学教育家认为科学探究是学生学习科学的有效方式之一，生物学科的探究能力主要体现在观察、实验、分析、综合能力。其中，观察、实验不但是研究生物学的基本方法，也是培养学生多种能力的重要途径。

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1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

  细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项

目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神

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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