生物科学的定义范文
发布时间：2023-10-08 10:06:14
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篇1
中图分类号：G633.7文献标识码：B文章编号：1672-1578（2012）03-0185-01
新课标实施以来，教师的教学理念、教学方法发生了很大的变化，教师既要考虑学生的身心发展，想方设法减轻学生的负担，提高初中物理教学的质量；又要培养学生的终身学习能力，为以后的发展奠定基础。那在这种情势的要求下如何才能满足新课程物理教学的要求，并且促进学生的发展呢？
下面笔者结合多年教学实践谈了谈自己的看法。
1.教学中要注重学生的参与及体验
美国心理学家布鲁纳说：“学习的最好动机，乃是对所学知识本身的兴趣”；学生在学习活动中，对自己感兴趣的一切现象、事物、生活等，总是主动、积极地去认识、探究。因此，在教学中，应设法激趣，以诱发学生的探究动机。那么要激发学生的兴趣，就要把握物理和生活的关系，有着密不可分的联系，要学生掌握好物理，必须注意生活物理和物理生活这一辩证关系。如在教学初中物理新教材第一章第一节《声音的产生和传播》时，如果提前一天布置学生在家寻找一些能够发声的简单物体如木片、梳子、铃铛、纸哨、笔套、橡筋、纸盒等。在课堂上先让学生尽情地摆弄，想怎样玩就怎样玩，走进“声音的世界”，创设“生活走向物理”的情景。学生通过看、听、摸，动手做各种发声的实验，再经学生讨论，老师点拨，得出物理结论：声音是因物体的振动而产生的。
2.要注重实施师生互动教学模式
教与学是一种互动关系,也是一种“对话”关系。在现代教学理论与实践中应逐步探索并形成一种探讨式教学模式和方法,然而在诸多实践中并没有形成适合义务教育的方式与方法。现在的教师不再是知识的提供者,而是一个“协助者”,要为学生创设良好的学习环境,设置恰当的问题情境,诱发学生在认知上冲突,引导学生通过自主活动去建构起适合于自己的一种新的认知结构。为此。在教学上要明确教师与学生之间的互动的对话关系。这种关系以师生之间的相互尊重、信任和平等为基础,在理解和对话中形成教师的提问,学生的回答的教学模式,从而让学生感悟情境体验意蕴和内涵并从中获得交流、获取新知。
3.教学设计要与学生的实际情况有衔接
由于电在日常生活中的普及,学生在未学习物理之前,已经具有了家用电器的一些用电常识。例如:用前要接线,用后要断电等。 基于学生在日常生活中有了以上的一些感性认识,笔者认为北师大2007年版九年级物理教材第11章简单电路第1节,对通路、断路、短路知识点陈述时,图11-5[1]中对通路状态的情况并未涉及,且短路实验中,短路的危害也未明确地提出。而人教版2006年版教材第5章电流和电路第2节电流和电路中,在讲解电路的构成时,没有涉及到电路的三种状态,只作了如下叙述:“电源、用电器、再加上导线,往往还有开关,就组成了电路,只有电路闭合时,电路中才有电流”[2]。笔者认为此处没有讲解电路的三种状态,如今在强调培养学生动手能力和实验探究能力的情况下,实在是有一种缺陷。
4.改革教学手段，运用教学媒体
众所周知，课堂教学是实施素质教学的主阵地，教师首先要更新观念，改变陈旧落后的教学方法，将教育改革创新的思想方法落实到日常教育、教学工作中去。现代教学媒体具有形象直观、动态等特点，弥补了传统教学模式的不足，使学生的思维能力不断向高层次发展。因此要在45分钟的物理课堂教学中要提高物理教学的有效性，现代教学媒体应用势在必行。笔者在初中物理课堂教学中探索用计算机辅助教学，通过计算机的视频音频图画音像，从各种不同的角度、不同方面剌激学生的大脑，加强教学信息传播力度。
5.利用学生已有认识对教材内容进行创新
在人教版第5章第1节电荷在导体中定向移动知识点中,教师做了图5.1-5验电器A的电荷从金属杆流动到验电器B上这个实验。学生头脑中已经形成了电荷可以在金属杆中流动的概念后,教师可以利用学生已有的认识,对该实验加以改进,使学生更好地理解导体和绝缘体。改进方案如下:把图5.1-1中的金属杆换成金属丝,先做带电的验电器A把电荷转移给不带电的验电器B的实验。得到金属丝能导电是导体的结论。然后用虎口钳把金属丝从中间钳断,再中和掉验电器B的多余电荷,使它不带电,再用橡皮筋把钳断的金属丝两端连接起来,使学生看到验电器B的金属箔片依然没有张开,从而获得橡皮筋不导电的感性认识,使学生更能接受橡皮筋不容易导电的事实,橡皮筋是绝缘体。
6.以生为本启发引导
初中生对大千世界有很强的好奇心，对物理现象很感兴趣，对实验有着天然的兴趣，具有强烈的探索欲望。在教学中，应充分利用学生的这些特点，启发引导他们进行探究活动。
中学生对事物的现象喜欢问个为什么，学习过程中，可鼓励他们多提出问题，并引导他们提出有意义的问题。针对这一年龄的学生喜欢幻想、有梦，初生牛犊不怕虎的特点，引导他们进行大胆猜想，做出合理的假设。利用中学生喜欢交友，好胜心强的特点，引导他们在学习过程中进行合作和交流。
篇2
新一轮的课程改革给我国教育带来了深刻的影响，对原有的课程体系和课程观念进行了彻底变革，同时对教师的思想观念和教学实践提出了巨大的挑战。在以往的教学中，是以教师为中心，学生只是被动地接受，没有自主选择权，教师是权威。教师讲什么，怎样讲，讲的深、广、多、少以及对学生的要求等，主动权都掌握在教师的手里，而在新课程标准中提出以“学生发展为本”，把课堂交给学生，以学生为中心，使学生全面发展、个性发展和可持续性发展。这时教师就应该由原来的教书匠角色转变为课堂教学的策划者、组织者，学生学习的参与者和指导者、合作者、引导者和学生进步的促进者。教师必须适应新课程理念的要求，形成多元整合的教师角色，并能尽快适应它，才能更好地完成教学目标。
一、普通高中生物课程改革
进行普通高中生物新课改，一定要深刻理解高中生物新课程的基本理念；提高生物科学素养；面向全体学生；倡导探究性学习；注重与现实生活的联系。高中阶段将“提高生物科学素养”的课程理念放在所有课程理念之首，强调高中课程标准实施中的核心任务是高中学生的生物科学素养，这是公民科学素养构成中重要的组成部分。高中阶段要保证“不同的学生得到充分的、不同的发展”，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，重在培养创新精神和实践能力，注重引导学生在现实生活的背景中去学习生物学。
二、教师在学生学习生物课程中角色是多元性的
新课程标准强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程，对教师在教育教学活动中提出了更高的要求。那么，教师应如何对自己进行重新定位，或者说，教师在新课程下应该担当怎样的角色呢?
在传统教学中，教师的角色几乎是单一的，那就是仅仅作为一个知识的传授者。新课程标准的理念强调学生学习的自主、合作、探究，这就要求教师角色要从单一传授知识向多元化角色转变。
1.教师是学生学习的促进者
新课程认为，教学过程是师生的互动过程，传统意义上的教学转变为师生互教互学。教师的角色已经不仅仅是知识的传授者，更是学生学习的促进者，即将教师从过去仅作为知识传授者这一角色中解放出来，促进以学习能力为重心的学生个性的和谐和健康发展。教师是学生学习的促进者是最明显、最直接、最富时代性的角色特征，是教师特征中最核心的特征。
2.教师是学生学习的引导者
教育家第斯多惠说：“不好的教师是传授真理，好的教师是教学生发现真理。”课堂上教师适当引导学生在一定的问题作为前提确定参与的方向，然后激发强烈兴趣，形成主体参与的明确目标，使学生主动探究，在思考与实践中寻求答案。教师的作用就是成为学生学习中的引导者、指导者，而非学习代替者，即俗话说“师父领进门，修行在个人”。
3.教师是学生学习的参与者
教师在高高的讲台上讲，学生在下俯首听，这是传统教学的写照。新课程把教学过程看作是师生交往、师生对话、相互交流、相互理解、相互启发、相互补充的过程。教师应放下架子走近学生、观察学生、倾听学生，参与到学生的学习活动中去。这样才能更真实地观察学生的学习情况，找出差异，并补足差异，因材施教，更能了解学生的需要、学生的想法、学生的心声，才能与学生进行认知交流和情感交流，这样实现教学相长和共同发展。
篇3
为了提高高中生物学概念复习教学的有效性，笔者认为应注意下列两方面的教学。
一、强化核心概念的复习
所谓核心概念是指位于生物学知识领域中心的概念性知识，即是与生物科学事实相对应的知识，包括了重要概念、原理、模型及理论等的基本理解和解释，在某种程度上，我们可以将核心概念等同于课标所述的“核心的基础内容”，它是生物学科结构的主干部分，有着广泛的应用且能经得起时间的检验。
高中生物课程强调核心概念的教学，这就要求进行模块备课、单元备课及课时备课时，必须学会准确地把握模块、单元及课时的核心概念。核心概念具有基础性、系统性及联系性等特征，即核心概念具有内涵丰富，可以发展其他概念、核心概念与其他概念以一定的关系组成了同类事物的整体、核心概念引领整个系统知识块的发生、发展和深化等。一般来说，每个模块的核心概念数目控制在10―15个。如生物必修Ⅱ《遗传与进化》的核心概念有：染色体、基因、中心法则、减数分裂、性状、突变、重组、遗传规律、基因频率、物种、种群、自然选择、隔离等。此处直接用生物学名词术语代替了概念的表述，是鉴于读者知道这些生物术语的内涵和外延，而在课堂教学中，应该要用适当的陈述句、科学地表达这些概念，才能有利于学生分析、理解、掌握与应用。
强调核心概念教学的目的是避免传统的对繁杂的生物学事实性知识的记忆教学，转变为追求对核心概念的理解学习和深度学习，体现了国际科学教育倡导的“少而精”（less is more）的教学原则。
开展核心概念复习教学时，除了关注核心概念的内涵、外延、例证、前科学概念等科学概念的要素以及核心概念与一般概念、核心概念与核心概念之间的关系之外；应注意下列问题。
1.概念与术语不同
名词术语仅是标记概念的符号，学生能说出光合作用、呼吸作用、生态系统等生物学名词术语，但不知道如何提出和解答相关的问题，这意味着他只是知道了这些“字眼”，却没有真正理解这些生物学概念。
2.概念与定义不同
通常人们将概念的含义直接与定义相对应，这观点从上世纪70年代起受到质疑：有一些概念如等边三角形有明确的定义，但更多的概念特别是更为抽象复杂的概念，它们所包含的意义无法用一句定义确切表达。同时，随着时代的发展、科学的进步，人们对它的理解不断地发生变化。如现代遗传学尚没有给基因一个统一的定义，多数分子遗传学著作阐述现代基因的概念时，主要从基因与性状的关系、与染色体的关系、与DNA分子的关系、与遗传信息的关系、基因的结构特征以及基因的分类等六个方面上进行界定。此外，对学生而言，随着学习的深入，“定义”的描述会不断变化、加深。如光合作用这一概念，初中阶段的定义是绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，这个过程就是人们常说的光合作用。高中阶段的定义是光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的过程是十分复杂的，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。可见，高中阶段对光合作用要求提高了。
明确概念与名词术语及定义的区别，就要求概念复习教学过程中，杜绝将概念以孤立的名词解释的方式让学生死记硬背，这是一种无意义的学习。长此以往，学生可能知道或记得某个生物学名词术语或定义，但不理解概念及概念之间的联系，无法构建良好的生物知识结构，就谈不上在新情境中运用这些知识。另外，随着学生年龄的不同，“定义”的描述会不断变化、加深。所以“定义”可能会让学生在后续学习时产生困惑。
概念复习教学还应通过生物图、生物表、概念图等形式帮助学生构建概念之间的内在联系，形成知识链、知识网。
二、注意区分生物学事实和生物学概念
生物学基本事实包括动物、植物等生物的名称；大小、形状、颜色等生物的外部特征以及生物、生命现象的发生和发展的过程等。概念是人脑在感觉、知觉和表象的基础上，对感性材料进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的思维加工和改造的产物。总之，事实是客观的，是通过感官或者一定的仪器器材进行观察测量得到的。概念往往是主观的，是人的思维活动的结果，即是由众多的事实归纳推理得出的。
请分析下列陈述句哪些表述的是生物学事实？哪些表述的是生物学概念？“细胞核控制着细胞的代谢与遗传。”“有丝分裂中期每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。”“由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。”根据上述对事实和概念的认识，我们不难作出判断：“有丝分裂中期每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。”这个陈述句表述的是生物学事实，它是可以通过显微镜、细心观察得到的；“细胞核控制着细胞的代谢与遗传”及“由细胞外液构成的液体环境叫做内环境”这两个陈述句表述的是生物学概念，它们是通过众多的生物学基本事实归纳推理得出的，符合客观实际的。
区分生物学基本事实与生物学概念的目的是教师在设计课堂教学方案时，必须将生物学核心概念作为每节课的知识目标与教学重点，引导学生通过一定的生物学事实构建正确的生物学概念及合理的概念体系，并以此解决所面临的实际问题。这就要求教师在教学活动中必须采用恰当的教学手段开展概念复习教学。如通过设置问题串：“为什么用果蝇作为实验材料？根据哪一个杂交组合可以判断出果蝇的显性性状?为什么?果蝇的白眼性状遗传是否符合孟德尔的分离定律?与孟德尔分离定律相比较，这个实验中有什么特殊的情况吗?和性别有关吗？如果控制果蝇眼色的基因用字母A表示，你能写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗?如果你是摩尔根，你将如何解释果蝇白眼性状的遗传?需要设计一个测交实验来验证你的解释吗?为什么?如何设计?”等引导学生深入理解并应用知识。应避免出现类似：“减数分裂发生的场所在哪？减数分裂过程，染色体复制几次，在哪个时期复制？细胞分裂几次？减数第一次分裂染色体的行为、数目、形态有何变化？减数第二次分裂染色体的行为、数目、形态有何变化？减数分裂中染色体的“减数”发生在什么时期？”等仅仅是识记生物学事实的设问，这将导致学生死记硬背，违背了生物科学教学的“做中学”原则，学生不是通过观察、实验、思考、交流等方式学习生物学，那么，提高学生的生物学科学素养这一课程理念就会落空。
同理，区分生物学基本事实与生物学概念也有利于教师在命制试题时，关注生物学核心概念的考查。
试题1西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中大籽（B）对小籽（b）为显性，红瓤（R）对黄瓤（r）为显性，两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，已知西瓜的染色体数目2n=22，请根据如图所示的几种育种方法的流程图回答有关问题：（注：甲为黄瓤小籽，乙为红瓤大籽，且甲乙都能稳定遗传）
（1）二倍体西瓜子房发育成果实，与种子产生的 有关，该化学物质发挥生理作用的特点是 。
（2）②过程常用的试剂2是 ，③过程得到的无子西瓜B果实的基因型和表现型分别为 ， 。
（3）若甲乙为亲本，杂交获得F1，F1相互授粉得到F2，在F2中两对性状均为显性个体所占的比例为 。⑥过程进行原生质体融合得到杂种体细胞，该过程需要用到的酶是 ，⑦过程的原理是 。
（4）过程⑧是花药在MS培养基所提供的特定条件下脱分化，发生多次细胞分裂，形成 ，然后，最后长成单倍体植株。
该试题围绕核心概念“基因的自由组合定律”考查学生是否把握了单倍体、二倍体、三倍体、育种方法等相关概念间的内在联系，形成知识的网络结构；考查了学生能否运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
试题2已知西瓜红色瓤（R）对黄色瓤（r）为显性。第一年将二倍体黄瓤西瓜种子种下，发芽后用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜植株；以该四倍体西瓜植株为母本，以二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交，所结西瓜中有种子，第二年种下该种子得到三倍体植株，开花后授以二倍体西瓜的成熟花粉，即可结出无籽西瓜。请回答以下问题：
（1）秋水仙素作用于 ，可诱导四倍体的产生，秋水仙素的作用机理是 。
（2）四倍体母本的基因型是 ，三倍体的种子位于
（3）三倍体西瓜的基因型是 ，第二年对三倍体植株的花要授以二倍体西瓜成熟花粉，目的是 。
（4）三倍体西瓜无子的原因是 无子形状能否遗传 （能或不能）。
篇4
生物学隶属于自然科学。生物学课程是一门科学课程，这是生物学课程的基本性质之一。科学是一个内容丰富的知识体系，其中就包括人类认识自然界的一些特殊途径和方法。正由于有了这些对生命世界准确地提出问题及获取较为可靠答案的方法，如观察、量化、求证和思考等，人类对自身和环境的认知才能日益深入、全面和可靠。这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同，也体现了科学最基本的特征和本质。生物学课程作为一门科学课程，不仅要传播科学的事实和概念，更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立，将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念，也将有助于生物老师们的教学改革和实践。
一、关于科学素养的认知
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
(一)科学素养概念的提出
20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指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。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。
不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。
(二)具有科学素养的人
严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。
(一)生物学素养概念的提出
1993年，美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
(二)生物课程标准中的生物科学素养
2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、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。”
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：
1.科学态度和科学的世界观
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。
科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。
3.科学、技术与社会(STS)
生物学课程对学生进行STS的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。
学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，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、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。
4.生物学知识和操作技能
这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。
生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。
(三)生物科学素养的不同水平
培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。
美国生物学课程研究所(BSCS)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。
3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。
参考文献：
[1]刘恩山，汪忠.《普通高中生物课程标准(实验)解读》[M]．南京：江苏教育出版社，2004.
[2]汪忠，刘恩山.《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)解读》[M]．北京：北京师范大学出版社，2002.
[3]余自强，郑春和等.《生物课程标准研修》[M]．北京：高等教育出版社，2004.
[4]刘恩山.《中学生物学教学论》[M]．北京：高等教育出版社，2003.
[5](美)国家研究理事会.《国家科学教育标准》[M]．北京：科学技术文献出版社，1999.
篇5
一、通过生物教材，培养学生的科学精神
高中生物课程中富含很多科学知识和科学研究的步骤、方式。比如，孟德尔在进行豌豆杂交试验时，通过8年的时间，发现了生物遗传中的分离和自由组合规律；我国科学家袁隆平通过水稻杂交的方式将水稻的亩产量提高，因而解决了我国人民的温饱问题。教师可以利用这些实例，教导学生要养成认真观察、细心思考、大胆试验的科学精神，善于发现自然世界中隐藏的秘密，并利用这些奥秘服务于人类。这些教材内容，能够拓宽学生的视野，在科学精神的熏陶下，学生的科学态度和思想将得到锻炼和提高。
二、将生物知识应用于生活，培养学生的科学精神
学习科学知识主要是为了应用于生活实践。高中生物课程中有许多内容跟生活密切联系，教师可以利用这些知识积极引导学生，使学生具有科学的应用思想和应用能力。比如，农业上农作物产量提高的主要方式就是利用提高植物光合作用的利用率，间作套种、合理密植；遗传学中人类研究DNA密码，促使人类提前预防疾病。教师讲述这些知识时，不仅要将这些知识的基本原理告诉学生，还要让学生知道学会了生物学知识就可以协调人与自然的关系，将这些知识应用于实际，可以为人类造福，让学生们理解学习生物知识的作用和意义。
三、通过生物学中的科学发现过程，培养学生崇尚科学的精神
发现实际生活中常见的生物应用过程是复杂和曲折的。这些故事可以激发学生的好奇心，引发学生的求知渴望，培养学生崇尚科学的态度。
案例一：青霉素是广泛应用在治疗疾病的一种药物，弗莱明最初也是在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明某天观察培养皿中的菌种，突然将流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿里，后来黏液周围的细菌被溶解掉，进而发现了溶菌酶。
案例二：詹纳通过细心的观察和冷静的思考，发现了牛痘能够预防天花，从而极大地降低了天花的死亡率。教师通过讲解这些生物的发现过程，使学生养成观察生命现象的热情，并积极探索生物科学领域。
四、通过生物实验，使学生养成求真务实、严谨的科学精神
生物科学知识大都是在众多的生物实验基础上发现的，通过实验可以培养学生求真务实、严谨的科学精神。
1. 在实验过程中，教师要充分利用实验带来的直观效应使学生养成敏锐的探究能力，刺激学生的学习兴趣。生物课中进行分组实验时，教师要让学生掌握正确的观察方法，进而使学生形成谨慎的科学态度。比如，在探索生物酶的作用时，要让学生掌握操作技巧，了解原理和方法，培养学生严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然性和必然性的结合，但是严谨认真的科学精神是发现这些的基本条件。
2. 培养学生单独进行和设计实验的能力。生物课程的实验性要求学生要有独立操作和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的时候，鼓励学生多动手，多实践，严格地进行实验操作，仔细观察和记录，对实验现象和实验数据进行有效的分析，得出相对应的实验结论。学生进行实验的过程中，有的试验成功，有的试验因为某些原因失败了，学生要善于总结经验教训，然后在不断反思中进步。
3. 通过实验培养学生的求实精神。由于某些原因导致无法实行实验的预见方案，也未能出现预见的实验现象，教师最好不要直接告诉学生原因，也不要停止学生的实验，而要正确引导学生找出原因，修改方案，找到解决方法，养成学生求实的科学精神。
篇6
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，未来的公民中有一部分人将会成为科学知识或科技产品的创造者或生产者，而几乎所有的人都将是科技产品的消费者。他们在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
(一)科学素养概念的提出
20世纪60年代以前，中学科学教育并不强调“科学素养”。随着60年代的理科课程改革的浪潮，人们才提出了科学素养理念。70年代初期，在一些教育发达国家的中学自然科学课程中就提出了科学素养的理念，并把培养学生的科学素养作为课程的基本任务。80年代以后，这一课程理念已经被科学教育家和大多数理科教师所认同，成为当今理科课程发展的一个共同趋势。对科学素养的解释，因时代而有所不同，并且随着时代的发展而发生认识上的变化。即便是在同一个时代，不同的机构、组织或不同的专家对科学素养的解释也不完全相同。因此，目前尚没有一个严格的、统一的定义。国内现在多数人认可的解释是：科学素养是指了解进行个人决策、参与公民和文化事务、从事经济生产所需要的科学概念和科学过程。科学素养最基本的含义是指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。由此可见，科学素养包括了两个不同的方面：一方面是对科学知识、态度情感、价值观及科学技能的掌握情况；另一方面是在已有基础上提高自己科学素养的能力。还有一些人认为，科学素养是指一个人对自然科学领域中核心的基础内容的掌握情况，自然科学的核心基础应该包括：①学生理解基本科学现象、规律，以及科学原理是如何用于技术领域之中的；②学生以在学校的学习为基础，形成终身学习的基本能力和习惯；③学生能够理解或解释发生在身边的科学现象；④学生能够形成正确的态度、情感、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；⑤学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式。
不同的学生在学习自然科学时会表现出不同的天赋和特点，有些学生在学习理科时能表现出很强的数理逻辑优势，有些则会在理科的学习中遇到困难。现代科学教育强调面向所有学生，旨在培养所有未来公民科学素养。因此，对不同的学生来说，科学素养应该有不同的要求。但不论要求的差异如何，科学教育都要使这些学生在原有的基础上得到发展，达到一个最基本的要求。一个具有科学素养的中学毕业生不一定要以科学或工程技术为职业，然而每个公民必须具备科学素养，才能使他们在面对日常生活中的科学现象、事件和观点时，能够运用科学的原理和方法去做出判断或决策。
(二)具有科学素养的人
严格地定义科学素养会有一些困难，因此一些专家和科学教育组织回避去直接定义科学素养，而是用对具备科学素养的人进行描述，间接地解释这一理念。如具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
科学素养理念的提出，为中学自然科学课程指出了新的方向和任务。理解这一理念，将有助于生物学教育工作者更好地去制定和实施中学生物学课程方案。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音。它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。在理科课程分科设课的国家、地区或学校提高学生“科学素养”的目的是由各分科课程——生物学、物理学、化学等来共同完成的。中学生物学课程要担负着培养学生科学素养的重要任务。
(一)生物学素养概念的提出
1993年，美国BSCS(生物学课程研究所)出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认知和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解和掌握，是生物学素养的基本要点。BSCS还具体地描述了一个有生物学素养的人应能表现出的具体特点：他应能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念；了解人类对生物圈的影响；领悟科学探究的过程，知道历史上生物学概念的发展。他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度，对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观。他应该能够对自然界的现象提出不同的问题，具备创造性的思维；知道如何正确地利用科学技术；能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策；能够应用知识来解决现实社会中的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物科学素养的概念正式引入中学生物学课程的，并将它作为初中生物课程的主要目的。《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》还将“提高生物科学素养”作为课程的基本理念加以论述。将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
(二)生物课程标准中的生物科学素养
2001年颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》对于生物科学素养的解释是：“生物科学素养是指参加社会生活、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。”
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：
1.科学态度和科学的世界观
科学态度是人基于对科学知识的正确理解和对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。科学态度包括：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。创造力一般分为两种：一种是特殊才能的创造力，主要是指科学家、发明家和艺术家等杰出人物的创造力；另一种是自我实现的创造力，它指的是对人类社会和其他人来讲未必是新的东西，但对自己来说是初次进行的、新的、前所未有的认识或创造。培养中学生的创造力主要是要求学生能够进行独立思考的创造性学习。因此，中学生的创造力主要是自我实现的创造力。
科学的世界观是指科学家对科学有一些基本的信念和态度，主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
科学探究不是仅仅属于科学家的方法和技能，它也是学生学习科学的有效方式之一。学校的科学探究活动通常是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
科学思维的方法，包括形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯。科学的思维习惯不是科学家所特有的，是每个人可以掌握、应该掌握的技能。
3.科学、技术与社会(STS)
生物学课程对学生进行STS的教育，目的在于突出科学、技术、社会之间的关系。学生要了解什么是科学，什么是技术，以及科学和技术的联系。解决技术问题需要科学知识，而一项新的技术的产生又使科学家有可能用新的方法来扩展他们的研究。科学、技术与社会是紧密相连的。社会可以影响科学和技术的发展，科学和技术又会影响社会。通常技术对社会的影响比科学对社会的影响更为直接。
学生在生物学课程的学习过程中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学与技术的知识，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、方法与实践相结合，如何对科技引起的新的问题进行思考和判断。
4.生物学知识和操作技能
这是生物学教育中我们熟知的一个领域。生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。操作技能包括正确使用显微镜等生物学实验中的常用工具和仪器，基本的实验操作技能。让学生掌握一定的生物学知识和操作技能也是生物课程所规定的基本任务之一。学生在义务教育初中阶段应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律，对生物学的整体画面有一个大致的了解。
生物课程标准提出关于科学素养的理念，是强调在生物学教学中注重学生在知识、科学探究、态度情感、价值观以及对科学、技术和社会的认识等四个领域的全面发展。
(三)生物科学素养的不同水平
培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。这一目标指明了生物教师和学生的努力方向。教师的任务是使所有的学生在这个指定的方向上有尽可能大的进步。学生在刚刚进入中学生物学课堂时，他们每个人的起点不尽相同。按照澳大利亚生物教育家DavidMorgan博士的观点，学生开始这门课的时候，他们一般不是零起点；而当学生结束这门课程的学习时，他们大多数人也不会达到课程目标的100%。但他们所有的人都应在自己原有的起点上前进了许多。
美国生物学课程研究所(BSCS)也认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。该研究所还将这种连续的生物学素养分为4个水平，分别是肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。了解了生物学素养的特点，有助于生物学教师在教学中选择适当的教学策略，并实现课程的目的——培养学生的生物学素养。
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。
3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
我们对所有的学生进行科学教育，其核心目标就是培养学生的科学素养。生物科学素养是科学素养的基本组成之一。从培养科学素养的视角来看中学生物教学，中学生物学教师的任务就是将学生的生物科学素养从较低的水平提高到较高的水平。
参考文献：
篇7
培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出，提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此，作为高中生物教师，应该充分利用各种课程资源，着力于提高学生的生物科学素养，合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件，开展教学不失为一种有效的选择。
一、解读生物科学素养的主要内容
我国现行的《普通高中生物n程标准》指出：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。1993年，美国生物科学课程研究所（简称BSCS）出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握，是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定，虽然在表述上略有不同，但总的来说，两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说，生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义：在知识层面上，要求学生掌握基本的生物科学知识，能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象；在能力层面上，要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力，具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力；在情感、态度、价值观层面上，要求学生形成正确的世界观和价值观，对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情，对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力，并且能根据自己的判断做出正确的抉择。
二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用
当今，随着信息传播手段的不断发展，人们获得各类信息的渠道增多，不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件，这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的，我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理，可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用，也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。
引导学生关注和探究这些学科热点事件，对于广大教师来说，也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面，学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注，乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究，本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养：素质教育的新起点》一文中指出：现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出，培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识，并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合；需要用人类最前沿的科普性知识，不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面，热点事件得到了社会层面较多的关注，在各种媒体中出现的频率也比较高，往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断，只要老师引导得法，学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得，学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。
一段时期以来，与生物科学相关的热点问题是很多的，笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。
（一）屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖
2015年，我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖，这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来，可谓举国沸腾，中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为，我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时，教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。
首先，教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖，但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定，是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少，在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步，但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖，而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪，“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此，生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。
其次，屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”，“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨，学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性，力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的，也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说：“药物是治疗疾病的主要手段，我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然，她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。
这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。
（二）施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理
在生物科技前沿领域，我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月，中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章，揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现，清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的，这是中国生命科学发展的一个里程碑，它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点，而帕特尔教授的评论，提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。
首先，教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂，创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件，我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义，更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举，要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题，而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术，并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许，同学们并不能理解这些技术的原理，但同学们一定要有勇于创新的意识。同时，我们要让学生对创新有一个正确的理解，创新并不一定就是“无中生有”，如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了，施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此，教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良，可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考，在科学的基础上勇于革新，创新并不是遥不可及的。对于学生来说，只有增强了他们对创新的理解，创新能力的提升才成为可能。
其次，教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界，施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果，他略带传奇色彩的求学和科研之路，他对生命科学研究的执着追求，他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等，都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中，同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法，这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻，但是，他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩，这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。
再次，在学生对生物知识学习的层面上，这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理，高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景，便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境，学生的学习和探究就能更加投入和主动，这显然有利于学生对相关知识的学习。
当然，与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件，并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值，为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。
[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.
篇8
生物学课程作为一门科学课程，不仅要传播科学的事实和概念，更要体现科学是一个探究的过程。生物学教育的宗旨应该是培养全体学生的生物科学素养。这一宗旨的确立，将使我国生物学课程产生一些重大变化。理解这一新的课程理念，也将有助于生物老师们的教学改革和实践。
一、关于科学素养的认知
我国基础教育的任务是培养未来的合格公民。在当今科技产品比比皆是、科学问题在我们的生活中无处不在的时代，在个人生活和社会生活中，要去面对各种各样与科学相关的问题，并做出决策。这些都要求生活在当今和未来社会中的公民具有一定的科学素养。
具备科学素养的人应该：①具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；②掌握了科学的基本概念和原理；③具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在团队中的合作能力等。
二、关于生物科学素养的认知
“科学素养”是20世纪90年代以后许多国家的教育家在课程改革中的共同声音，
它已成为我国新一轮理科课程改革的基本目标。我国在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中指出：“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的，以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一。”将提高生物学素养作为课程的主要目的和基本课程理念，标志着我国生物课程有了重大变化，这有助于将我国生物学教育提高到一个新的高度。
课程标准提出“提高学生科学素养”的理念，是期望学生通过生物课的学习能够在以下四个领域得到发展：①好奇心。生物学教师的任务就是培养学生对科学现象产生好奇，并将这种好奇心转变成对科学和对学习科学的积极态度。②诚实。在生物学教育中，培养学生诚实的品质就要求学生要真实地报告和记录在实验中观察到的东西，而不是他想象中应该是的东西，也不是他认为老师想要的东西。③合作。团体成员之间的合作意识是科学精神的重要组成部分。④创造力。培养学生的生物科学素养是我国中学生物学课程的总目标。生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。培养学生的生物学素养，主要有以下几个不同的层次:
1.肤浅的生物学素养
学生在日常生活中能够认出哪些是生物学的术语和概念，并能够将这些术语与自然界中的现象相对应。
但他们仍然有错误概念，对生物学概念的理解也很不准确。
2.功能化的生物学素养
学生能够使用正确的生物学词汇，对术语的定义表述也很准确。但大都是基于记忆。 转贴于 3.结构化的生物学素养
学生应能够理解生物学的概念体系，理解科学探究过程的知识和技能，能够用他们自己的话来解释概念。学生能将所学的知识与他们个人生活实际相联系，对于生物学的学习充满兴趣；他们从学习或实践的经历中构建了概念的意义和对概念的理解。
4.多维的生物学素养
学生理解生物学素养在诸多自然学科中的地位，知道生物学的发展史和生物学的本质、特点，理解生物学与社会之间的相互作用。学生能够意识到自己在知识或技能方面的不足，自己主动去获取更多的知识或技能；能够将学科知识应用于解决问题或寻找答案的行动之中。
三.学生生物学素养的培养途径
1.科学的世界观
科学的世界观是主要包括：①科学认为世界是能够被认知的，世间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真系统的研究都可以被认知。②科学知识是不断变化的，知识的变化是不可避免的。有些新的发现会对已有的理论构成挑战，从而要不断地对这些理论进行检验和修改。③科学虽然处于不断变化中，但这种变化只是处于缓慢的修正之中，绝大部分科学知识是非常稳定的，所以科学知识的主体具有连续性和稳定性。④科学不能为一切问题提供全部答案。人类面临的很多问题，是由政治、经济、文化和环境共同决定的，科学只是其中的因素之一。
此外还有爱国主义教育，包括积极培养热爱大自然，珍爱生命，爱家乡、爱祖国的情感，正确理解人与自然和谐发展的意义，从而增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。
2.科学探究方法与技能
学校的科学探究活动通常是学生们获取知识、领悟科学的思想观念而进行的各种活动。学生们应该掌握科学探究的一般技能，包括：提出问题、做出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流的科学探究能力。学生进行探究的真正意图，不仅在于掌握生物学知识本身，而更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法，让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，并以此渐渐地养成探究的态度和方法。
3.科学、技术与社会
篇9
2011年版课标在课程宗旨、课程理念、课程目标、课程内容框架及学生学习方式等方面保持稳定，不作颠覆性的改变。即坚持以“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习”为课程基本理念；以“获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用。初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯。理解人与自然和谐发展的意义，提高环境保护意识。初步形成生物学基本观点、创新意识和科学态度，并为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础”为课程目标；以“人与生物圈的关系”构建包括科学探究、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、动物的运动和行为、生物的生殖、发育与遗传、生物的多样性、生物技术及健康地生活等10个一级主题的课程内容基本框架。2011年版课标保持了实验稿课标的理念鲜明、目标明确、框架新颖、内容简明、结构合理等特色。
二、修订要点及说明
1.补充和完善“课程性质”，彰显科学课程本质
实验稿课标是以“生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。它是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其他有关应用科学的基础。生物科学经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程，并与工程技术相结合，对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响”“义务教育阶段的生物课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的必修课程，是科学教育的重要领域之一”等阐述“课程性质”的。它仅说明了什么是生物学以及课程的宗旨，未阐明生物学课程的本质、价值、属性和教学特征。
2011年版课标在说明“生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。它是农林、医药卫生、环境保护及其他有关应用科学的基础。生物科学经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程，并与工程技术相结合，对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响”的基础上，明确指出：“生物科学有着与其他自然科学相同的性质。它不仅是一个结论丰富的知识体系，也包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。生物科学的发展需要许多人的共同努力和不断探索。这些是生物学课程性质的重要决定因素。”这不仅说明了生物学的自然科学属性，还强调“科学工作过程”与“科学工作结果”是生物学的两个重要的组成部分。同时鲜明地提出“义务教育阶段的生物学课程是自然科学领域的学科课程，其精要是展示生物科学的基本内容，反映自然科学的本质。它既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。生物学课程期待学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力”等生物学课程的科学课程属性，以及在知识、能力及情感、态度与价值观等三个维度上的课程任务，强调了在生物学教学中开展主动学习、合作学习及探究性学习的必要性与重要性。最后，2011年版课标概括地指出生物学课程宗旨是：“学习生物学课程是每个未来公民不可或缺的教育经历，其学习成果是公民素养的基本组成。义务教育阶段的生物学课程是国家统一规定的、以提高学生生物科学素养为主要目的的学科课程，是科学教育的重要领域之一。”
2.凸显重要概念的传递，体现科学课程要求
实验稿课标以“行为动词+术语”的方式表述了教学内容和范围要求，但无法体现不同年级的教学深度。因此，2011版课标在保留实验稿课标“行为动词+术语”表述方式的同时，根据实验稿课标“内容标准”的教学要求，在“课程内容”的10个主题中筛选并呈现50个生物学重要概念，并以概念内涵或命题的形式表述。例如：
在“科学探究”这一主题的教学中，教师需要帮助学生形成以下重要概念：
*科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。
*提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。
*科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。
*科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析和判断。
*科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式来表述结果，需要与他人交流和合作。
2011版课标将“隐藏”于实验稿课标相应主题的教学要求中的重要概念以陈述句的形式直接地、清晰地呈现，使之与课程知识框架高度吻合。在课程文件中出现“重要概念”，是2011版课标的重要变化，是生物学课程进步的显著标志之一，体现了国际科学教育倡导的“少而精”（lessismore）的教学原则。
2011版课标在“教学建议”中进一步强调了“关注重要概念的学习”，指出生物学重要概念的定义、作用及教学中应采取的教学策略与方法。
总之，在课程标准中呈现重要概念，对教学的指导和要求就更加明确了，有利于教师把握教学重点、教学深度和广度；并帮助学生形成、理解和应用概念；便于进行学生学业成绩的测评，有助于减轻学生的学业负担，实现课程理念和课程目标。
3.增加有关动物类群，契合生物多样性主题
实验稿课标在“内容标准”的第八主题“生物的多样性”中，无脊椎动物部分仅提及环节动物和节肢动物，脊椎动物部分仅提及鱼类、鸟类和哺乳类，缺少许多在自然界中具有重要作用的或与人类生活息息相关的常见动物类群，如腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物、两栖类和爬行类。为了让学生对生物界的全貌有较全面的认识，避免对动物类群重要性认识不足，增进对动物与人类关系的认识，为学习生物进化内容打基础，2011年版课标在“课程内容”该主题中增加了腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物等无脊椎动物类群以及两栖类和爬行类等脊椎动物类群。删去“生物圈中的绿色植物”主题中“绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物”的表述，在“具体内容”中将“绿色植物为所有生物提供食物和能量”，改为“绿色植物为许多生物提供食物和能量”。在“课程设计思路”中，删除了“植物和人是生物圈中两类作用最大的生物”，代之以“绿色植物对生物圈的存在和发展起着决定性作用，人类活动对生物圈的影响日益凸显”。
此外，2011年版课标在“课程内容”的“具体内容”中将“说明显微镜的基本构造和作用”调整为“说出显微镜的基本构造和作用”。“解释某些有害物质会通过食物链不断积累”调整为“举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累”。“形成生物进化的观点”改为“认同生物进化的观点”。增加了“为班级或家庭中的植物浇水、施肥”、“调查当地有关食品安全的实例”、“收集有关肾透析、肾移植方面的资料”等活动建议；删去了“组织学生参观养鸡场”活动建议；将“探究某种动物条件反射的形成过程”活动建议改为“观察人或动物的某些反射活动，说明其意义”，将每一主题中的案例统一置于文末的“附录1教学与评价实例”中，删去“案例：制作小肠壁结构的模型”。在“附录2学习目标的说明”的知识性目标动词中，补充“写出、估计”；删去“撰写”等行为动词，技能性目标动词中补充“进行、制作”等行为动词。适当调整或降低学习要求，适合7～9年级学生的认知水平，使得教学具有可操作性。
2011年版课标还进行了一些细节性的修改，如删去实验稿课标题目中的“全日制”，将“生物”改为“生物学”等，使得2011年版课标更具“学术性”。将“内容标准”改为“课程内容”，“具体内容标准”改为“具体内容”等，以及个别字、词、句的删、补等调整，使得文字表达更规范、科学，易于理解或更具可操作性。
4.完善“评价建议”，重视检测知识目标的达成
2011年版课标“评价建议”在保留实验稿课标的“对学生的探究能力进行评价”、“对学生情感、态度和价值观的发展状况进行评价”等内容的基础上，明确指出：“在重视对学生的探究能力和情感态度与价值观进行评价的同时，要利用好纸笔测验等方式检测学生知识目标的达成。在编制纸笔测验试题时，应体现课程目标和课程内容的要求。”同时倡导评价方式多样化，提出：在具体操作时，除了采用笔试外，还要重视采用实验操作、制作设计等任务表现性方式进行评价。
三、强化生物学重要概念的学习，贯彻2011年版课标精神
概念是人类对一个复杂的过程或事物的理解；是反映事物的本质属性的思维形式。人类在认识过程中，从感性认识上升到理性认识，把所感知的事物的共同本质特点抽象出来，加以概括，就成为概念。概念有助于学生认识世界、了解事物的本质或规律。生物学概念是生物学课程内容的基本组成，是教师教与学生学的重点。
2011年版课标首度在课程文件中出现“重要概念”一词，何谓重要概念？它明确指出：生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。是否可以这样理解：重要概念的外延较一般的概念更广，它不仅是概念，还可以是原理、规律和理论等。重要概念一般抽象程度较高，属于上位概念，是生物学科的主干知识，它能够有效地组织起大量的生物学事实和其他生物学概念。若用雨伞来比喻的话，伞把代表的是事实，伞柄是主题，而张开的伞面则代表重要概念，它涵盖了所有信息的。故重要概念又称核心概念（keyconcept）、基本概念（fundamentalconcept），主要概念（majorconcept）等。
教师在备课时，应该根据2011版课标中所列的某一主题的重要概念，结合该主题“具体内容”的要求及活动建议，认真进行教学设计，并将生物学重要概念（生物学概念）确定为每一节课教学的重点与教学目标之一。课堂教学时，根据教学目标、教学内容以及学生情况，通过阅读文本资料、图片、图表；观察演示实验、观看视频资料；开展小组讨论、探究活动、生物学实验；设置问题情境启发思考等等教学策略与教学方法，引导学生在观察、分析生物学事实的基础上，“由表及里、由此及彼、去伪存真”，建立正确的生物学概念；理顺概念及概念之间的关系，使学生对概念有深层理解；进而能够在新情境下应用概念解决实际问题。例如，“生物多样性”主题的教学不能仅停留在让学生记住生物形态、结构特征等生物学事实性知识；不能让学生死记硬背生物学术语、生物学概念定义，这样的教学会扼杀学生学习生物学的兴趣，导致生物学科教育价值的丧失。同时，纸笔测验时，应注意考查学生对生物学重要概念（生物学概念）的理解和应用；考查学生的分析、综合等思维能力，而不是考查枝节的、零散的知识，或单纯的生物学事实。
总之，生物学概念教学应该引导学生“做科学”——“学科学”——“理解科学”，即应该引导学生通过动手设计实验方案、绘制图表、制作模型、做实验等各种形式的探究活动；通过讨论、解释、表达、评价；积极开动脑筋，以分析、综合、比较、抽象、概括和具体化等形式建构科学理论或知识；学习并应用有关科学方法；理解科学知识和科学方法的本质，理解科学、技术、社会三者关系。只有这样，才能保证因时间推移造成遗忘的是大量的生物学事实，而生物学重要概念会保留在学生的认知结构中，并内化成为生物科学素养，指导其在生产、生活中做出科学的决策。
本文是笔者对2011年版课标的学习体会，借此与同行交流，不当之处敬请批评指正。
参考文献：
1.中华人民共和国教育部：《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》，北京师范大学出版社，2001年。
2.中华人民共和国教育部：《义务教育生物学课程标准（2011年版）》，北京师范大学出版社，2012年。
3.刘恩山，汪忠：《义务教育生物学课程标准（2011年版）解读》，.北京：北京师范大学出版社，2012年。
4.汪忠、刘恩山：《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）解读》，北京师范大学出版社，2002年。
5.刘恩山：《在教学中实现主动探究学习与凸显重要概念传递的对接——修订思路和要点》，《生物学通报》2012年第3期，第33-36页。
6.张颖之、刘恩山：《核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变》，《教育学报》，2010年第1期，第57-61页。
7.刘恩山、张颖之：《课堂教学中的生物学概念及其表述方式》，《生物学通报》2010年第7期，第40-42页。
8.刘恩山：《中学生物学教学中概念的表述与传递》，《中学生物学》，2011年第1期，第3-5页。
篇10
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。
篇11
水足迹概念最早由荷兰学者阿尔杰恩・胡克斯特拉于2002年提出，其完整概念包括“国家水足迹”和“个人水足迹”两部分。水足迹指的是一个国家、一个地区或一个人，在一定时间内消费的所有产品和服务所需要的水资源数量，形象地说，就是水在生产和消费过程中踏过的脚印。
2 运用“水足迹”提升中学生节水意识的实践案例
2009年6月13、14日，华东师范大学的8名学生参加了由中国环保部宣教中心和上海市教委教研室等8部委联合举办的“千名青年环境友好使者”培训，成为中国“千名青年环境友好使者”。在之后的“千名青年环境友好使者”节能减排全民行动方案设计大赛中，该校的5名使者组成了节能减排参赛团队――“水宝队”。该团队旨在引入新兴的荷兰的“水足迹”概念，开展初高中生的环保节水宣教活动，并根据不同年龄段的培训对象心理特点，采取不同的宣教策略因材施教，以学生为主角，运用教育学革新理念推行教学法，自编自制，研制出了具有理论基础的水足迹教案和互动游戏用具，培养了学生的节水意识，鼓励了双向交流和科学探究。该项目为期一年。
由于“水宝队”环保宣教方案的成功践行，在2010年6月5日的2010年世界环境日纪念大会上，副总理参观了“水宝队”的环境保护展览，并会见了该团队的环境友好使者代表。该队的全民节能减排项目“减少水足迹，从小朋友做起”也被评为上海地区“千名青年环境友好使者”节能减排全民行动方案设计大赛的最佳实践方案，“水宝队”的两名队员被评为“优秀使者”。可见，该团队运用“水足迹”概念对中学生进行节水意识的提倡宣教是非常成功的。
该团队在培训方法上采取个性教育。所谓个性教育，就是指根据受教育对象的特点制订教育目标和培育方法，从而有效整合教育资源，深层发掘教育对象的潜能，以达到预期教育效果的教育理念。该团队的这种教育模式同样适用于中学生物课堂，即分层教学、因材施教。
3 “水足迹”概念在中学生物课堂推广的现实意义
中学时期是个人世界观、价值观形成的阶段，趁早在中学生心中播撒环保的绿色“种子”，将使环境友好观念更加根深蒂固地植入他们成长的过程，从而长远地影响未来的国家建设和国际活动。同时，现行国家中学生物课程标准课程理念之一是“培养中学生的科学素养”，环保节水意识的培养也是中学生科学素养培养的一个方面。目前，国内水足迹的推广还不成熟，民众对于“水足迹”概念还知之甚少，在中学生物课堂上推广“水足迹”的概念，可以恰到时机地培养初高中生节约用水和时刻留意自己的水足迹的意识。
3.1 “水足迹”概念对于学生科学素养的培养
科学素养是当今国际科学教育的宗旨，它的提出，标志着科学教育价值取向从强调培养少数科学家转向注重提高每位学生的科学素养。
3.1.1 科学素养的定义与内涵
科学素养目前比较公认的是两个定义：
第一种定义，国际科学素养促进研究中心主任米勒教授提出的科学素养三维度模型：
第一维度，对重要科学术语和概念(即科学知识)的理解。
第二维度，对科学、原理和方法(即科学本质)的理解。
第三维度，对科学技术社会影响的意识和理解。
国际学生评价项目(PISA)是由经合组织(OECD)发起组织实施，通过对阅读素养、科学素养和数学素养三个领域的测试以便于各国进行比较的国际性比较评价项目。第二种定义，PISA对科学素养的界定。
PISA科学素养测试采用了与米勒类似的三维结构体系：
第一维：科学概念。为了理解自然界及其由于人类的活动所导致的变化，学生们需要掌握一系列基本的科学概念，这些概念涉及物理、化学、生物科学、地球与空间科学等学科。
第二维：科学过程。考查学生运用科学知识及对科学过程的了解；要求学生具有获取证据、解释证据和运用证据的能力。
第三维：科学境况。主要了解日常生活中涉及的科技问题或科技事务与人们的关系。
3.1.2 “水足迹”概念对于学生科学素养的培养
无论是米勒的科学素养三维度模型，还是PISA的科学素养三维结构体系，“水足迹”概念都有利于学生科学素养第三维度的培养。“水足迹”概念能够让学生感受到现代化的科学对社会水资源所产生的广泛影响；同时，对于作为消费者的学生个人，其日常生活方式与环保节水意识，会对环境产生广泛影响。
3.1.3 “水足迹”概念的引入对于学生生物科学素养的培养
我国现行普通高中《生物课程标准》对生物科学素养界定为：
“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。”
“水足迹”概念，正是教师引导学生将科学、技术与实际社会相结合的很好的载体，有利于学生生物科学素养的培养，主要体现在这些方面：
第一，通过“水足迹”概念的引入，能促使学生了解人类对生物圈尤其是水圈的影响。学生可以更加深刻地意识到，目前世界各地缺水现象已成为一个日益严峻的问题，而在各种耗水载体上携带表明产品“水足迹”的标签，正是一种提高公众意识、减少食品和饮料制造商在产品制造过程中水耗量的好方法。
第二，通过“水足迹”，学生认识到能够通过改变自己的日常用品以及习惯生活方式来减少水足迹。一般来说，商品的加工程度越高，水足迹就越多，从而能促使学生少购置奢侈用品以及消耗水多的用品，转而使用环保节能产品；并且在食物的选择上，学生也可以减少自己消费的水足迹，食物的水足迹携带量由多到少依次为：肉类、谷物、蛋类、蔬菜、水果、奶。
第三，“水足迹”概念的引入能让学生了解到日常生活中的饮用、烹调和洗涤无不使用大量水资源，而更多的水则应用于粮食生产、造纸以及棉布生产等行业。
3.2 “水足迹”概念对于中学生环保意识的培养以及和谐生态观的教育
环保意识――作为学生运用生物科学概念和科学探究的能力，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，在生物学科教学中具有十分重要的意义。同时，在中华人民共和国环境保护部2008年的《中国环境状况公报》中就着重强调了环境宣传教育。
生物的生存和发展都与环境密切相关，人类的生存和发展也是如此。在环境问题日益突出的当代社会，让学生通过生物学课程的学习，从生态学的角度认识生物界的现象和规律，认识人与环境的对立统一
关系，进而建立生态学的基本观点，树立环境意识，获得关于保护生物多样性、环境污染对生物和人体健康的不利影响以及如何消除环境污染、增强人类自我保护意识的知识，对于提高学生的环境意识，进而提高全民族的环境意识无疑具有非常重要的意义。
同时，“水足迹”概念也有利于在生物教学中对学生进行和谐的生态观教育，它体现在以下几个方面：
(1)“水足迹”概念有利于培养学生树立人与自然的和谐意识。
生物学是研究生物与环境关系的科学，其关于生物与环境的关系、生态系统的结构与功能、生态平衡的原理、生物多样性理论等，有助于学生正确认识自然界与人类的关系。人类是环境中的一员，不可能置身于自然界之外，也不可能去征服它，人类的生存和幸福依赖于环境。“水足迹”概念能够让学生了解到地球上有限的淡水资源对人类生存的重要性。
(2)“水足迹”概念有利于培养学生的生态道德。
“水足迹”概念能够让学生更深切地了解到：作为一个世界公民，理应对节水、环境保护作出贡献。
(3)“水足迹”概念有利于培养学生的危机意识。
通过“水足迹”，学生会发现，原来除了家里水表上的具体数字，还有平时消费的产品和服务在生产过程中所耗费的大量看不见的水。同时，由“水足迹”概念，学生也会了解欧洲环境学家巴洛的观点：水危机和五年前气候变化的情形差不多。水危机刚刚开始进入媒体和人们的意识，五年后它将成为人们谈论话题。而且，学生也能知道：联合国教科文组织2009年的《世界水资源开发报告》指出：到2030年，47％的世界人口将居住在用水高度紧张的地区，预计将有2400万～7亿人口会因为缺水而背井离乡。通过“水足迹”，让学生充分树立起了水资源的危机意识：人不可一日无水，水是生命之源，珍惜水就是珍惜生命。从而，让学生在日常生活中自觉树立节水意识。
课堂上，教师还可向学生介绍：目前计算“水足迹”的主要数据，都来自于国外的研究数据。为了警示人们对水的巨大消耗，荷兰的科学家仿效碳足迹计算器，设计了一个专门计算水足迹的网站(省略)。教师可以让学生自己动手计算水足迹的消耗量，从而使他们有了直观的体验，这也是充分利用现代多媒体进行CAI教学的实践。
(4)“水足迹”概念有利于帮助学生确立可持续发展观念。
确立可持续发展观念，要从本质上使学生理解生态消费的观念，倡导生态消费、适度消费，消费内容方式要符合生态要求，有利于环保和消费者的健康，提倡减少资源的浪费和过度消耗，既满足现代人的需要，又考虑到后代人的利益，做到可持续发展。
“水足迹”概念能够让学生知道产品的水足迹是指在产品生产过程中实际所用的淡水量，让学生进一步了解到日常生活中哪些物品和哪种生活方式所携带的“水足迹”更少，使其树立可持续发展的观念，引导节水环保的生活方式。
3.3 “水足迹”概念的引入可在生物教学中充分调动学生学习积极性
(1)“水足迹”概念联系实际，贴近生活，尤其是切合现行生物教材中的“人与生物圈”、“生物与环境”章节，使生物课上所讲的内容贴近生活，易于理解和掌握，让学生觉得所学的知识亲切和容易，学了有用。
(2)“水足迹”概念前沿求新，幽默形象，使得课堂拥有很好的师生互动。富有好奇心是青少年突出的表现，“水足迹”灵动的形象和新颖的概念能给学生新奇的感觉，从而激发学生的学习兴趣，使得课堂气氛活跃。笔者在将“水足迹”的概念应用于对上海闵行四中和时代中学的初中学生进行的科学普及教育时，学生们都表现出很强的积极性，主动参与互动，同时学生也很快掌握和理解了生命科学中环保和节水的知识。
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生物统计是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用，是一门应用数学。它是关于生物科学试验的设计、实施，试验数据的收集、整理和统计分析，以及统计分析结果的解释的一门科学[1]。该课程是林学、农学、中药栽培学等专业的学科基础课程。本课程主要是将数理统计原理和方法应用于生物科学研究，是一个强有力的分析工具[2]。由于生物统计课程以概率论和数理统计为基础，因此，数学基础较差的同学容易对该课程产生畏惧情绪。另外，由于生物统计要求建立起基于概率的统计推断思维方式，这往往需要同学在学习和实践中逐渐领会。再加上该课程要求多方面知识的综合，因此被公认为是生物科学类专业最困难的课程之一。因此，如何有效利用课堂时间，提升生物统计μ教学效果是生物统计教学中的重要课题。
与基础数理统计学相比，生物统计不仅要通过事物外在的数量表现揭示事物可能存在的规律性，而且要根据专业知识去解释现象，并阐明为什么会存在这种规律性[1-3]。然而在教学过程中所面对的学生往往缺乏专业知识和实践经验，使学生面对繁多的公式和试验设计方法无所适从，难以提起对生物统计的学习兴趣。因此，在教学过程中，针对不同专业的学生，在讲解课本中理论的同时，如果能结合专业知识和学生的实际经验、选取令学生印象深刻的的例子将对生物统计的教学效果有较大提升。笔者根据教学经验总结出利用学生的实际经验，包括专业知识、实践经验和生活经验三个方面，提升生物统计教学效果。
一、结合专业知识选取例题和习题
笔者在浙江农林大学给林学专业学生讲授“生物统计”课程。使用的生物统计教材是四川农业大学明道绪主编的《田间试验与统计分析》[3]。我们在讲清基本原理、思路和方法后，在举例时尽量结合专业知识，便于学生理解和掌握基础理论，并将所学知识应用于专业实践。如给林学专业的学生上课时，参考了续九如、黄智慧主编的《林业试验设计》，所举例题均与林木遗传育种、栽培、生理生化和森林资源调查等有关。
此外，在中国期刊网上收集一些与林业试验相关的文章作为课堂讨论内容，引导学生对相关的试验设计、数据分析进行剖析，并对由此得出的结论进行探讨。可以根据学生对知识掌握的程度，在引用这些例子时适当选取一些在试验设计和数据分析中存在纰漏的研究报道，引导学生逐步发现其中的问题。这样的过程不仅加深了学生对生物统计理论的认知，提升了学生的学习兴趣，而且使学生对生物统计理论与应用有了具体的认知。
二、结合实践经验讲解理论知识
笔者在针对不同专业开展统计教学的时，首先会了解所教专业学生已经学习过的课程和相关的实验、实习，挖掘其中可以为生物统计教学所用的例子，充分利用学生试验和实习经验讲解生物统计的知识，使抽象的理论知识形象化。以笔者所教授的林学专业的学生为例，该专业的学生已经学过生态学，在生态学实习中有一个关于种群分布格局的调查。
种群的空间分布格局是指种内个体在其生存环境空间中的配置方式，是由种的生物学特性，种内、种间关系和环境因素的综合影响决定的。通常种群分布格局可以区分为几种类型，其常见的有三种类型：即均匀型，集群型和随机型。方差/均值比率法是测定种群分布格局类型的方法常用方法。根据Poisson分布的定义，如果S2/ =1，则种群完全遵循Poisson分布；如果S2/ >1，种群趋于集群分布；如果S2/
同时，这个例子还可以应用于t检验中解释表面差异与实际差异。对个样本进行比较时，必须判断样本间差异是抽样误差造成的，还是本质不同引起的。如何区分两类性质的差异？这正是显著性检验要解决的问题。由于同学在实习过程中会发现即使在相同的地点针对相同群落调查，不同组/人之间所测量的值并不一样，而事实上能使S2/ 这一比值恰好等于1的几乎没有。因此要求用t检验来解决误差的问题。利用生态学中的相关经验公式来判断这一比值在多大程度上与1接近可以推断其近似等于1。从而理解“通过从试验的表面效应与试验误差的权衡比较中间接地推断处理效应是否存在”这一显著性检验的基本思想。
三、结合生活中的例子提升对理论知识的认知
由于学生专业知识和相关经验的积累还不多，因此在讲解理论知识时，可以多利用现实生活中的例子。如在讲“直线回归与相关分析”时，在讲解清楚理论的同时，需要特别强调其应用时的注意事项。
例如，直线回归分析和相关分析是处理变量间关系的数学方法，在将这些方法应用于生物科学研究时要考虑到生物本身的客观实际情况，譬如变量间是否存在直线相关以及在什么条件下会发生直线相关，求出的直线回归方程是否有意义等，必须由生物科学相应的专业知识来决定，并且还要用到生物科学实践中去检验。如果不以一定的生物科学依据为前提，把风马牛不相及的资料随意凑到一块作直线回归分析或相关分析，那将是根本性的错误。我们在讲解的过程中给出一组小树的生长量和一组小孩身高的生长量，相关分析表明这两个变量之间呈极显著相关。针对这一例子让学生深刻认识到专业知识在相关性分析中的重要性，避免出现以数字为游戏的伪科学，让生物统计更好地为科学研究服务。
[参考文献]
[1]明道绪.生物统计附试验设计[M].北京： 中国农业出版社，2008.
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科学史是研究科学发展的历史，作为一种教育资源，由于其独特的视角和范例价值，受到越来越多的教育工作者的重视。而生物科学史又由于它研究内容的特殊性，即人类认识生命世界、认识自身的发展过程，其本身的价值已远远超出“促进学生理论学习”的价值范围。它已经成为生物课程的一个重要组成部分。
《课程标准》指出：“要注重生物科学史的学习……使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学方法，学习科学家献身科学的精神……提高学生的科学素养。”并在具体的内容标准中对生长素的发现、孟德尔的研究方法、细胞学说的建立等内容作了规定。在新课程的教学实践过程中，笔者在科学史教学方面突破现行教材，做了一些尝试，并有所感悟，与大家共勉。
用科学史，学习科学家的实验设计思想，培养学生的实验设计能力
实验设计是一项比较复杂的工作，根据加涅等对知识的分类，实验设计属于程序性知识①，科学家的范例作用是不可忽视的。在这类知识的教学中，学生初次接触，设计得不太全面是正常的，教师不要太急于求成，将要求降低，力求突破一点。
例如，在“光和作用发现”一节的教学中，将简单的科学史叙述拓展为讨论课，让学生通过体验科学家的工作方法和过程，体会探索的艰辛与快乐，学习科学家的实验设计思想，培养学生的实验设计能力。在介绍普里斯特利小鼠-钟罩实验时，增加问题：许多人重复了他的实验，有人成功了，有人却没有成功，这是为什么？要求学生通过观察分析解答，从而指出实验条件—光的重要作用。在介绍萨克斯叶片遮光—碘熏蒸检验实验时，提出问题：萨克斯为什么要把叶片先放在黑暗条件下处理几个小时，不这样做会有什么影响？引导学生体会条件控制在实验设计中的重要作用。在此基础上，进一步利用恩格尔曼水绵实验来引导学生分析：①为什么选用水绵作为实验材料？②为什么把水绵装片黑暗密封处理？③为什么先用一束极细的光线照射，再完全暴露在光下？不这样做行不行？④恩格尔曼的实验设计对你有什么启发？这样一步一步引导学生逐步发现材料、条件控制、对照实验和检验手段在实验设计中的重要作用。引导学生学会从高出看问题，学方法而不仅仅是学结论。
而在介绍鲁宾和卡门的实验—同位素标记法，发现光和作用产生的氧气全部来自于水时，先不引入实验过程，而是提出问题，让学生作出假设和设计，再与教材的实验对比，从而体验了探索的过程，体会了探索的乐趣。
适时引入科学史，有取有舍
例如在“生物膜的流动镶嵌模型”一节的教学中教材上有关生物科学时的资料很少，只有一个大致的框架，中间的跨度很大，学生难以形成一个完整的认识。在磷脂分子在“空气—水”界面的铺展问题上，我先通过讲解磷脂分子的结构，在让学生自己画出磷脂分子的排布情况，再尝试画出磷脂双层的排布情况，并就几种可能的情况进行讨论，从而得出磷脂双分子层必然是“脚对脚”的排列方式。这种“史实的再现”方式能够使学生有效构建膜的结构模型。而在“暗—亮—暗”模型的建构过程中，我增加了我在教学中增加了有关电镜的工作原理的介绍，让学生明确的“三明治”模型的含义。这样学生沿着科学家的发现历程认识膜的结构，逐步搭建知识框架结构，并在此过程中能对科学家的结论的合理性做出自己的判断。
但是，科学史的引入也要注意取舍。我们不是重复史实，课堂教学也不需要重复科学史上做过的每件事情，而是要抓住主线，排除干扰。如光和作用发现史有很多比较著名的实验：希尔反应，紫硫细菌利用硫化氢作原料进行光合作用等。但是对于教学主线来讲，是个干扰，教学中就应该舍弃。
科学家生平—激励与熏陶
科学的发展史也是科学家们不计个人名利，为科学和真理奉献一生的奋斗史。科学家成长过程与当时的社会环境、科研条件、个人努力创新都是分不开的。如“遗传的基本规律”一节，教材着重归纳总结了孟德尔生平。孟德尔的成功，不仅是他积极进取、勇于创新、大胆实践的结果，同时也是与他所处的社会环境是分不开的：他所在的大学有如多普勒、艾廷豪森、昂格尔等诸多名师名家，他所在的修道院的良好的学术氛围等。
而在进化论部分教学中，达尔文的理论成功与实践失败，对学生也是一种启迪。从而让学生不仅要学习科学家严谨、求实、不舍的探究精神，还要认识到个人理论发展的局限性以及个人发展与社会环境的关系。
另外，沃森和克里克的伟大合作等又体现着“科学无国界”的公理，科学家的协作精神是全人类的宝贵精神财富。
总之，科学史教学重在展现科学史实的内在价值，是学生学习科学的途径之一。它对于学生理解相关理论知识，建构知识框架体系，以及科学态度、情感价值观的培训作用是其他方面教学所不可替代的。高中学生有一定的知识基础，会在科学史学习中有自己的理解和感悟。这对他们的科学素养的形成，乃至将来的人生规划都有重要的启发意义。
参考文献：
