淺議科學教育研究方法在高中生物教學中的實踐

淺議科學教育研究方法在高中生物教學中的實踐-3-淺議科學教育研究方法在高中生物教學中的實踐西南大學生命科學學院馮愛云科學方法教育既是中小學素質教育的需要，也是適應高等院校選拔高素質人才的需要。作為高校選拔人才的重要考試，高考對當前的高中教學有著十分重要的導向作用。理綜高考生物中有關生物探究性實驗試題的頻頻出現(xiàn)，也對高中生物科學方法教育起的了推波助瀾的作用。事實也證明，只有將科學方法教育滲透到高中生物教學中，才能夠真正提高學生的科學探究能力，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，為高校（社會）輸送高素質的科研、創(chuàng)新人才.一、生物科學研究方法及科學研究方法教育的基本內(nèi)容科學方法是指人們在探索事物客觀規(guī)律過程中所采用的各種手段?？茖W方法可分為多個層次，我們這里所指的生物科學研究方法主要是指科學研究的一般方法，如科學觀察方法、科學實驗方法和科學調(diào)查方法，特別是指科學實驗方法?？茖W研究的基本方法可以概括如圖1所示。由圖我們可以看到：科學研究總是從觀察開始，通過觀察發(fā)現(xiàn)問題，然后提出假設，并對假設做出基本預測，最后設計實驗來驗證假設。如果實驗結果與假設不一致，則說明原來的假設是錯誤的，要修改假設，重新實驗；如果實驗結果與假設一致，則說明原來的假設是正確的，可將假設上升為學說或理論?？茖W方法的掌握有利于學生更透徹地理解科學知識、有利于學生思維方式和行為方式的發(fā)展、有利于學生創(chuàng)造性才華的培養(yǎng)。從“學會學習”的意義上講，學生掌握科學方法比掌握科學知識更重要。科學方法教育應包括科學研究“過程技能”（觀察一問題一假設一實驗一結論）的教育，還應包括觀察、調(diào)查、實驗等方法的具體技能。科學方法教育中尤其要重視科學思維的訓練，即努力使學生將科學方法內(nèi)化為自己的思維方式和行為方式。二、科學研究方法教育在高中生物課堂教學中的實踐生物學是一門實驗科學，有著眾多的可以滲透科學方法教育的內(nèi)容。我在教學中在努力鉆研教材的基礎上，充分挖掘教材中對學生進行科學方法教育的素材，并踏踏實實地將科學方法教育滲透到教學過程和學生的學習過程中，收到了很好的教學效果。下面便是自己的一些體會。（一）通過生物科學史滲透科學研究方法高中生物教材中有許多關于生物科學史的教學內(nèi)容，如酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、遺傳物質的發(fā)現(xiàn)等。這些科學發(fā)現(xiàn)本身就是科學家科學實驗（探究）的過程，我們可以充分利用這些素材，幫助學生尋著先人的足跡，在享受科學探究的快樂中受到科學方法的教育。這里僅以“酶的發(fā)現(xiàn)”為例略作說明。在教授這部分內(nèi)容時，我首先帶領學生回顧了科學實驗的一般方法，然后學生閱讀教材，根據(jù)意大利科學家斯帕蘭札尼的實驗在教師的引導下回答問題。（二）通過探究性教學體現(xiàn)科學研究方法高中生物教學中，如何選取適當?shù)膬?nèi)容，進行探究性教學，是大家都在研究的問題。如何將探究性教學和科學方法的指導有機地結合在一起，更是值得大家思考的問題。我在教學中，選取溶液培養(yǎng)法、基因的自由組合規(guī)律、動物激素調(diào)節(jié)等內(nèi)容，進行了初步嘗試，試圖在教學中充分體現(xiàn)科學方法的指導，下面便是基因的自由組合規(guī)律探究教學的案例。（三）通過生物學實驗讓學生體驗科學研究方法現(xiàn)行高中生物教材中，有著眾多的學生實驗，每做一個實驗都是學生親身體驗科學研究方法的過程。實驗教學中我發(fā)現(xiàn)，學生比較重視實驗的過程（如何做實驗）和實驗的結果（出現(xiàn)什么現(xiàn)象），但對為什么這樣做、換一種做法是否可以等問題很少思考。針對這種現(xiàn)象，我在教學中盡可能地將驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒灒髮W生通過明確實驗目的、自己設計實驗并通過討論完善實驗、最后實施實驗步驟等過程使學生真正通過實驗體驗到科學研究的方法和過程。另外，教師在備課和教學中應將科學研究方法很好地貫徹到每一個實驗中，根據(jù)實驗內(nèi)容的不同有目的的讓學生體驗科學研究的過程，理解科學方法的本質。（四）通過研究性學習使學生實踐科學研究方法研究性學習是高中學生的一門必修課，利用研究性學習使學生實踐科學研究方法，可以使學生真正體會到科學研究方法的重要性，學會如何將一些科學研究的理論知識應用到實踐中。例如學生在研究性學習中從維生素C含量的角度，提出”究竟是喝飲料好還是多吃果蔬好？”這樣的問題。為了解決這一問題，學生通過收集資料、設計實驗、完善實驗步驟等過程，最后對多種水果、蔬菜及飲料中維生素C含量的進行了測定，并得出了自己結論?？梢姡芯啃詫W習既是學生對科學方法的實踐，也是教師進行科學方法教育成果的檢驗。（五）通過解答實驗試題歸納科學研究方法當前理綜生物高考試題中生物實驗設計題頻頻出現(xiàn)，我們認為這是高考對落實生物新課程理念的導向作用的體現(xiàn)。我在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，認真分析這些高考試題，從實驗設計的角度，挖掘科學研究方法教育的合理因素，幫助學生歸納科學方法的基本過程，并加深學生對這些過程的理解，就是十分有效的科學方法指導。首先，生物實驗設計的過程就是科學方法理論的應用過程，分析并完成典型的高考生物實驗設計題實際上就是一次科學方法知識的實踐和檢驗；其次，高考試題的設計都比較嚴密，尤其是生物實驗的設計有較強的邏輯性，有利于培養(yǎng)學生科學縝密的邏輯思維習慣，三是高考導向作用的力量是不可估量的，生物科學研究方法以高考試題的形式出現(xiàn)對教師和學生的引導作用非常巨大，為了應付高考學生和老師也不得不認真研究如何提出問題、做出假設、安排實驗步驟、收集檢驗實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結論等問題。我在教學中，對學生比較模糊的問題，如變量、假設、對照等進行歸納指導，收到很好的教學效果。如變量或稱因子，可以