培养学生生物学素养的几点尝试

颜礼春

在《生物课程标准》中将提高学生的生物科学素养作为新课程的主要目的和基本理念，并明确提出：“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与价值观。”本人通过对《生物课程标准》的理解及平时的教学实践，为培养学生的生物科学素养进行了以下几方面的尝试。

一、再现科学发现过程，培养学生的科学态度

科学是一个发展的过程，学习生物科学史能使学生沿着科学家探索的道路，理解科学的本质。生物科学史既是人类科学发展的历史，也是科学思想的进步史、科学方法的发展史，更是科学家百折不挠的奋斗史，其中蕴涵的教育意义重大而深远。通过加强并深化科学史教学，既能使学生了解科学家百折不挠的精神和坚忍不拔的意志及实事求是的态度，又能使学生在潜移默化中树立起正确的科学态度。

例如在“血糖平衡的调节”的教学中引入胰岛素发现历史。1920年，班廷正在准备给医学院学生讲解糖代谢，他知道这与胰腺有关，但不知胰腺如何调节血糖?(明确问题)班廷在一本杂志中了解到：“在胆石形成中，如果阻塞胰腺通向十二指肠的导管，就有可能引起胰腺萎缩”。(收集材料)于是他设想：“结扎狗的胰导管，待其腺泡萎缩只剩下胰岛后，分离其内分泌物质，应该可以治疗糖尿病。”(形成假设)班廷到多伦多大学麦克劳德的实验室和两名四年级学生一起实验。实验开始进行得很不顺利，经历了一次又一次的失败，班廷在物质和精神的双重压力下几乎喘不过气来，他生活清苦，实验费用一度缺乏，已订婚的女友也与其分手。但这一切没有动摇他攻克胰岛素的信心，在做10只糖尿病狗的实验中，共注射了75次以上的提取液，收到了降低血糖、尿糖的效果，实验终于取得了成功。(验证假设)

在这个案例中，展示了科学探究的过程：存在疑问并明确问题—形成假设并寻找科研的理论依据－设计实验验证段设－得出结论并推广应用。胰岛素的发现过程，不仅记载着生命科学知识的形成过程，而且蕴涵着科学家的创造思维方式和灵活多样的科学方法，体现了科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度，以及勇于创新、善于合作、无私奉献和百折不挠的科学精神。因此，在高中生物学教学中注重科学史的学习，再现科学发现过程，必将对培养学生的生物科学素养产生深远的影响。

二、运用探究式教学，训练学生的科学研究方法

提高生物学科学素养的教学途径多种多样，但探究性学习是最好的教学策略和教学方式之一，所以在普通高中生物课程标准中把“倡导探究性学习”作为基本的课程理念提出。

中学生物是以实验为基础对大量生物事实、生物现象进行科学探究和概括的一门自然学科，生物实验和理性思维是学习生物的两个最基本的方法。从探究教学的实施程序来看，大体包括以下过程：明确问题一发现并明确提出要探究的问题；收集材料——通过实验、观察、调查、查阅文献等方法收集有价值的科学证据；形成假设——根据已有的知识和经验，提出假设和猜想；验证假设——对所有收集的证据进行综合处理，对问题作出科学的理解；交流评价——交流自己的探究结果，对结论进行合理性评价。让学生体验这样一个过程，不仅训练了学生的科学研究方法，同时也提升了其生物素养。

例如“能量之源——光与光合作用”一课，在学习了普利斯特利和萨克斯的实验的基础上，引导学生进一步就光合作用中光的影响(如光的波长、光的强度、光照时间等)设计实验进行探究。教师首先引导学生进行讨论，明确问题的实质，然后分小组设计实验(教师提供一定的实验器材)，进行实验探究，对实验现象进行细致观察和记录，再交流讨论得出结论，完成实验报告。而“人和高等动物生命活动的调节”一课，可组织学生进行“甲状腺激素对蝌蚪发育的影响”的探究，要求学生根据所学的知识，自己设计实验研究方案，并预测实验结果，提醒学生定期观察小蝌蚪的外形变化，如四肢等，以及各种变态发育所需要的时间，实验完成后写出实验报告。

学生在实验中获得感知，再对实验现象进行分析、比较、概括，进行思维加工，总结得出结论，通过交流，能使学生感觉自己也能像科学家“搞科研”一样“发现”科学规律，从而获得巨大的成就感。教师在此过程中主要是指导学生进行实验、提出注意事项、提醒记录数据等，保证学生实验过程的顺利进行，使学生在“做科学”中自觉、主动地叩开知识大门，向着未知领域不断前进，培养学生科学研究的方法和独立操作的能力。

三、创设生物学情境，培养学生的创造性思维

思维能力是人的各种能力的核心，而创造性思维又是思维的最高形式，所以创造性思维能力是最高层次的能力。培养学生的思维能力，要充分发挥教师的主导作用和体现学生的主体地位，其中教师的重要任务之一就是要善于创设问题情境，引导学生创造性地发现问题、提出问题和解决问题，培养学生创造性思维。

问题情境的创设有多种途径，可以结合生活中的生物事实(来自个人的体验或当前社会发生的各种事件及问题)和利用生物实验中的现象来创设，更可以让学生到大自然中通过亲身感受、实地观察而发现问题。

例如某媒体报道安徽省某农民买了600头猪研究沼气发电。禽畜粪厌氧处理的沼气比酒糟液、城市垃圾和污水发酵处理的沼气更适合发电，这样既环保又节能。将柴油机进行改装，用沼气代替柴油进行发电。随着村民开始大量用电，600头猪每天产生的粪便根本就不够满足沼气发电。这时他开始向农民收购猪粪便，发酵后剩下的沼渣沼液以同样的价格卖给附近的蔬菜种植大户，而且用这个沼渣种的蔬菜，不会生虫，不会焦灰，产量还高，还不容易生病。

利用上述背景材料，可以引导学生提炼出各种生物学问题，如：(1)禽畜粪厌氧处理的沼气为什么比酒糟液、城市垃圾沼气更适合发电?为什么既环保又节能?(2)沼气为什么可以代替柴油进行发电?(3)沼渣沼液为什么也能卖出与粪便相同的价格?(4)用这个沼渣种的蔬菜，为什么不易生虫、不易焦灰?为什么产量还高?(5)该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理?(6)该工程的结构和功能有哪些特点?等等。

通过这种学生提炼问题的形式开展教学，不仅活跃了课堂教学的氛围，还能使学生真正体会到生物学是大有用武之地的，认识到遵循自然规律可以做到产品－原材料－产品的循环，从而在不知不觉中落实了教学任务又培养了学生的创造性思维。

四、利用各种课程资源，培养学生的生物学素养

课程资源是指形成课程的要素来源以及实施课程的必要而直接的条件，它大致可以分为校内课程资源和学生家庭、当地社区等校外课程资源，既包括教材、教具、仪器设备等有形的物质资源，也包括学生已有的知识和经验、家长和社会的支持态度与能力等无形的资源。

充分有效的使用各种课程资源，既是完成《生物课程标准》所规定的生物学课堂教学、实验教学以及生物学科技活动等教学活动的有效保证，同时也对培养学生的生物学素养起着重要的作用。

例如，要充分开发与利用生物学新教材资源；开放生物实验室、生物实验园，为学生的科学探究创造条件，让学生随时熟悉生物实验室、生物实验园中的有关仪器和生物材料，让学生参与到实验室、实验园的日常管理中来，以便学生选择自己感兴趣的课题、适当的方法和材料来进行科学探究；将信息技术引入生物实验室、实验园，逐步让学生通过计算机处理实验数据、分析实验结果，也可以让学生在网上模拟生物学实验和实践过程，在生物学实验和实践中接触现代科技，丰富生物实验室、实验园课程资源的内容，等等。