浅谈学生生物科学素养的培养

1 浅谈学生生物科学素养的培养 在我国义务教育 生物学课程标准 2011 版 中明确提出三个基本理念 面向全体学生 提高生物科学素养 倡导探究性学习 这三个基本理念决定了生物学课程实施的方向 也是我们 教师在确定教学目标 选择教学资源 采取教学方法 组织教学过程等各个环节的指向标 基本 理念的文字很少 字面上的含义也容易理解 可实际上 它涵盖了现在国际科学教育领域的最新 成果和研究方向 每个理念下都有它的深刻涵义和明确要求 因而能不能深刻理解以及如何在教 学实践中探索实施它们是落实课程改革的关键 生物科学素养是指一个人参加社会生活 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 STS 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 生物学课程的目标 内容和 评价都旨在提高每个学生的生物科学素养 因而 提高学生的生物科学素养是义务教育阶段生物 学教学的主要目标 如何达到这个目标 笔者的想法如下 一 培养生物科学素养 利用 STSE 理念教学好 STSE 教育是在 STS 教育的基础上增加环境教育 它的基本精神在于将科学教育与科技发展 工农业生产 社会生活 自然环境紧密结合起来 使学生在学习科学知识的同时 理解科学 技 术和社会的相互关系 以及人与环境的关系 例如三鹿奶粉事件是中国的一起食品安全事件 事 件起因是很多食用三鹿集团生产的奶粉的婴儿被发现患有肾结石 随后在其奶粉中被发现化工原 料三聚氰胺 早在 2004 年的阜阳劣质奶粉事件中 公布的不合格奶粉企业和伪劣奶粉中 三鹿奶 粉亦在列 但随后证实为疾控中心工作人员失误所致 把三鹿撤出 黑名单 多个国家机关联 合发文 要求各地允许三鹿奶粉正常销售 还有 地沟油 苏丹红 假农药 红心鸭蛋 等事件 为什么奶粉事件会带来社会问题 为什么食品安全屡禁不止 为什么消费者还屡屡受害等等 这 引人深思 这些事件说明我国的监管部门力度不够 也说明我们公民的科学素养水平比较低 人 民素质要想提高 就需要从学生抓取 就要求生物学教师在日常教学中让学生掌握一些相关的科 学知识 提高生物科学素养 在学习 人体的营养 的内容时 我就利用上面的资料 新授课时 呈现给学生 他们特别 感兴趣 通过社会问题的引入 使学生认识的提高生物学知识的重要性 在本章后两节的学习过 程中学生学更主动 积极的收集资料 完成课本要求的活动 把所学知识传递给父母 亲戚 真 正做到学以致用 在 人与环境 的教学中 结合学生的实际教学 我们农村 在农忙过后都要 2 焚烧秸秆 为什么要焚烧秸秆 有什么害处 能不能不焚烧 为什么政府严令禁止可农民还会焚 烧秸秆等问题 引导学生思考 让学生通过问卷调查的形式 从自己的村庄 集镇了解农民对焚 烧秸秆的看法 最后 学生分析大家都知道焚烧秸秆会污染环境 浪费资源 违反政策 可不焚 烧吧 秸秆在地里下季庄稼很难耕种 粮食产量就上不去 吃饭就成问题 另外 秸秆用量减少 也是人们焚烧秸秆的主要原因 以前人们用秸秆烧饭 取暖 现在随着生活水平的提高 农村开 始使用电 液化气 沼气来烧饭 取暖 使得秸秆用量减少 人工拉回家费工费时 在家还无处 堆放 不如一把火烧了 如果能有一个新的技术既能使秸秆不焚烧也不影响耕种 就好了 当然 这个技术要很容易推广且成本较低 老师适时引导 鼓励学生去大胆思考 培养了他们的好奇心 想象力 交流表达能力 收集和处理信息的能力 激发了他们对科学技术的向往 树立了好好学 习的信念 增强了生物科学素养 二 培养生物科学素养 生物科学史帮助大 生物科学的所有概念 原理和事实 都来源于客观实践 来源于科学家的研究成果 生物科 学史中不仅记载着生命科学知识的形成过程 还包含了科学家的创造性思维方式和科学的研究方 法 体现了科学家的科学精神和科学态度 是培养学生生物科学素养的生动教材 在引用科学史 时要去粗取精 去伪存真 要水到渠成 不生搬硬套 要有所针对 忌面面俱到 要有辅佐作用 不喧宾夺主 要选择适当时机 创设意境悬念 1 用科学史来激发学生参与学习的兴趣 兴趣是最大的老师 学生只有对生物科学感兴趣 才会在学习中注重提高自己的科学素养 科学史符合学生的认知心理 能拨动其探究的心弦 激 发学生学习兴趣 在上 人体免疫 时 引用英国医生琴纳用种牛痘的方法能够预防天花的事例 在讲 生命起源 时 引用巴斯德的鹅颈瓶实验的事例 在上 预防传染病 时 引用科赫 德 国医生和细菌学家 以及拉韦朗 法国病理学家和寄生虫学家 的事例 这样不仅能活跃课堂 氛围 激起学生的学习兴趣 提高学习效率 还可以使学生领略科学家的伟大智慧 对他们产生 敬佩的情感 2 利用科学史培养学生的科学精神 在讲 遗传和变异现象 时 讲解孟德尔定律的发现过 程 遗传学创始人奥地利科学家孟德尔 出生于 1822 年的小村庄 小时候家境清贫 父母都是农 民 上学时 常常要忍受饥饿 但他仍坚持学习 1856 年 孟德尔从维也纳大学毕业后 就开始 豌豆实验 从 1856 年到 1864 年 孟德尔默默的进行了 8 年的豌豆实验 发现了生物遗传的奥秘 1865 年 孟德尔在在布鲁恩科学协会的会议厅 分两次宣读了自己的研究成果 可惜他揭示的秘 3 密 时人不能与之共识 可他并没有放弃 1866 年 他发表了 植物的杂交试验 这篇论文 揭 示了生物形状的分离和自由组合的遗传定律 然而 这篇在现在看来具有划时代的意义的论文 在当时仍然未引起任何反响 到晚年孟德尔还充满信心地对他的好友 布鲁恩高等技术学院大地 测量学教授尼耶赛尔说 看吧 我的时代来到了 这句话成了伟大的预言 孟德尔从事豌豆实验 43 年 直到他去世 16 年 论文正式出版 34 年后 预言才变成现实 孟德尔的试验结果在 1900 年有德国的柯伦思 荷兰的德 弗里斯 奥地利的丘歇马克在各自的豌豆杂交试验中分别得到证 实 从而揭开了现代遗传学的序幕 孟德尔也因此被称为 现代遗传学之父 孟德尔的这种耐 心 严谨的科学精神 是科学素养的一部分 通过学习学生知道了科学精神重要性 把它运用到 日常学习 生活中去 3 利用科学史对学生进行养成性教育 在讲 性状遗传的物质基础 时 简短的介绍沃森和 克里克的生平和他们精诚合作的故事 沃森和克里克虽然性格不同 但在事业上志同道合 沃森 生物学基础扎实 训练有素 克里克则凭借物理学优势 又不受生物学概念束缚 常以一种全新 的视角思考问题 他们两人优势互补 并善于借鉴和吸收鲍林 富兰克林和威尔金斯等人在 DNA 分子结构研究上的成果 他们利用获得的 X 射线衍射实验的结果建构了 DNA 的双螺旋结构模型 而且从结构和功能的角度做出了解释 1953 年 4 月在 自然 上发表 引起了全世界科学家的兴 趣 并于 1962 年获得诺贝尔生理学或医学奖 他们在合作过程中有时争论激烈 但他们能够虚心 接纳对方的想法和意见 这是他们成功不可或缺的 把这些科学家合作交流的典范引入课堂 让 学生养成合作学习 协作工作的习惯 在讲 无性生殖 时 引入我国生物学家朱洗应用针刺蟾 蜍卵的方法 进行无性繁殖的事例 培养学生热爱祖国的情感 在 现代生物技术 的教学中 引入二战时日本军国主义者的 731 基地的事例 让学生明白科学技术是一把双刃剑 科技成果可 以推动人类文明的进步 改善人类社会的生存环境和生活条件 使社会不断发展 但是我们也要 认识到 如果科技成果应用不当 也会为人类社会带来不好的影响 甚至带来毁灭性的灾难 课 堂中充分利用科学史 引导学生从小就树立正确的科学价值观 科技作为一种为人民服务的工具 推动着社会向和谐 文明 进步的方向发展 利用科学来犯罪是可耻的行为 三 培养生物科学素养 教师要转变观点 我国长期以来的教育考试体质 使教师和学生唯分数为尊 初中生物学还是非考科目 学校 社会 家长 班主任 主课 老师 学生都不重视 如果我们生物学老师再不想办法 那么生 物课堂很难进行 也谈不上完成 生物学课程标准 提高学生的生物科学素养了 因而就需要 4 生物学老师转变观念 认识到的生物学教学的重要性 在教学中改变教学策略 想方设法让学生 喜欢上生物学 让他们自己去学习 去探究 随着课程变革的深入 要求我们转换教学思维 重 构新型的 教 学 关系 从学习的视角关注 探究生物学科教学 也就是从原来的 老师带着知 识走向学生 转变成 老师带着学生走向知识 俗话说 要给学生一杯水 老师就要有一个活的 水源 现在我们就要在生物课堂上培养学生具有自己找的水源的能力 而这种能力是科学素养 教师作为学习活动的设计者 组织者 推动者和参与者 要在教学中做好 构建相宜的学习观 明确学科的育人价值 参与学生的学习活动 学习策略教学 四 培养生物科学素养 学生思维品质需改善 思维品质是人的思维的个性特征 它反映了每个人的智力或思维水平的差异 主要包括思维 的 灵活性 深刻性 敏捷性 创造性和批判性等 思维品质的改善可以促进思维能力的提高 同样 思维能力的提高也可以促进思维品质的优化 思维能力 观察能力 实验动手能力 发现解决问 题能力是基本的生物科学能力 改善思维品质 提升思维能力 也可以促进思维科学素养的提高 传统的生物学教学偏重于识记和观察 因而生物学被一些学生 教师甚至某些专家学者安上 文 科 的标签 使得学生思维能力的发展受到了限制 这就要求 教师在教学中不能一直讲述描述 性的生物学基础知识 还应该努力制造机会对学生的理性思维能力进行训练 在教学中培植思维 的灵活性 训练思维的深刻性 发展思维的敏捷性 培育思维的创造性 培养思维的批判性等理 性思维提高了学生的生物科学素养 在 关注农村环境 教学中 关于活动 对比家乡环境的昨 天和今天 我鼓励不同的小组选择不同的主体 从不同的角度去调查 锻炼思维的灵活性 对 于调查问题的设置 我激励他们以发散性思维的方式 从一个目标出发 沿着不同的途径去思考 探求多种提问方式 力求问题设置的科学性 培养思维的深刻性和创造性 对于调查结果 要求 同学从不同的角度科学 客观的去分析 做出理性的判断 发展思维的灵活性 允许学生持有不 同意见 用辩证的观点来看待家乡环境的变化 培育思维的批判性 五 培养生物科学素养 要加强实验教学 生物学是一门实验性很强的学科 重视实验教学 培养学生的探究能力 实践能力 创新能 力 是新课标的特点之一 培养学生的科学操作能力是构成生物科学素养的一个基本要素 5 在实际教学中 教师很多时候是在讲实验 而不是让学生去具体操作 这样也就失去了实验 的意义 在 练习使用显微镜 教学中 许多学生第一次接触到显微镜 为了让每个学生都掌握 它的使用方法 我先介绍显微镜的各部分的名称及作用 再指导学生按课本内容来操作 很多时 候 学生操作显微镜时很难发现自己出现的问题 教师也很难一一指出他们操作时出现的失误 我尝试在学生操作前 分成 2 人一小组进行 一个同学操作另一个同学找问题 然后 在他们全 部操作完成后 再选出几名同学 因班级而异 来一次显微镜操作比赛 比速度 找到双子叶植 物茎横切的清晰物像 和操作的正确性 做评价的学生需要指出比赛同学在操作过程中出现的问 题 学生在活动中会出现以下问题 单手取镜 显微镜太靠边缘或离身体过远 手捏着物镜镜头 转动而不是转动转换器 低倍镜或通光孔没有转到位 对光不是最亮 放玻片时没有从后向前推 对光和观察的步骤颠倒了 不是先升后降 玻片没有正对通光孔中心 降物镜时眼睛没有注视物 镜 收镜时物镜没有偏两边 镜筒没有放到最低 反光镜没有竖置等 通过实验 学生在活动中 体会到合作的乐趣 也反思了自己的操作步骤是否规范 是否掌握了显微镜的使用方法 比教师 一对一的讲解 学生更易掌握 这样 通过实验操作调动学生的参与意识 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 另外在教学中可以结合教材上的一些经典实验 让学生去模仿操作实验 了解科学探究的过 程和方法 既可以开阔视野 启发智慧 也能在脑海中留下深刻的印象 为日后从事科研或其他 领域的工作中受益匪浅 在 光合作用 的教学中 我先带领兴趣小组的同学做 验证绿叶在光 下合成淀粉 的实验 再从实验材料的选择 遮光处理实验材料的目的 鉴定实验的原理三个方 面让学生了解为什么要这样设计和操作 再让他们领导自己小组的成员对照课本内容去完成实验 重温经典实验的过程 体会实验设计的科学性 实验过程的严谨性 实验操作的准确性 还有在实验教学中 要善