基于科学素养培养的初中生物学教学策略探究

2022-11-02叶华

考试周刊 2022年25期

叶华

一、引言

随着时代的进步，现代社会的发展越来越依赖于各种科学知识与科学技术，科学素养也成为衡量现代人才的重要标准。教育是培养科学素养的重要途径，当前，科学素养培养已经成为我国基础教育改革的大趋势。生物学是自然科学的六大基础学科之一，了解和掌握生物科学的相关知识，有利于人类阐明生命活动的原理，进而服务于认识自然和改造自然的活动。21世纪以来，生物科学研究取得了重大突破，多项先进的研究成果和技术转化为社会生产力，给社会发展和人类生活带来了巨大影响，生物科学及其科学素养也引起了社会的重视。在初中阶段即设置了生物学课程，初中生正处于知识、技能的快速增长期，具有较强的获取能力，教师在生物学教学中渗透科学素养培养的相关内容，能够帮学生树立科学的意识，促进他们逐渐掌握用科学思维审视世界的方法，进而从整体上提高学生的素质。

二、初中生物学科学素养的概念

“科学素养”一词最早是由美国著名的教育学家科南特教授提出的，它在早期通常被用来形容受过高等教育人群具备的素质。随着更多的学者加入研究，科学素养的概念也逐渐进入大众的视野，它被认为是人所具备的对科学本质、科学知识、科学技术的一种认知和理解能力。我国学者也对科学素养的概念做出了阐述，即人将科学知识结合正确的逻辑和方法对事物或事件进行科学论证与判断后，做出有效抉择的一种能力。由以上内容可知，科学素养与人的生活密切相关，它有利于人们在参与社会活动时，做出正确的策略，并将自身的行动导向预期的目标。对初中生物学科学素养的概念，我国在本次基础课程改革中也给出了明确定义，2022年，中华人民共和国教育部修订的《义务教育生物学课程标准》提出：“义务教育生物学课程注重探究和实践，以丰富的生物学知识为载体，通过多种教学活动展现人们认识自我现象和规律的思维方式及探究过程，反映自然科学的本质。学习生物学课程有利于学生养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，学会学习，提升科学素养，对学生的健康生活、终身发展具有重要意义。”由此，科学素养培养被确立为初中生物学课程的核心教育理念，从而为初中生物学教育、教学指明了方向。

三、初中生物学教学渗透科学素养培养的意义

(一)能够帮助学生奠定良好的生物知识基础

初中时期是学生学习生物知识的启蒙阶段，也是其科学素养发展的关键阶段。对初中阶段的学生而言，他们正处于知识、技能的快速增长期和价值观念的成长期，具有较强的知识获取能力，教师在日常教学中渗透科学教育的相关内容，有利于学生各方面科学素质的快速提高。因此，开展初中生物学教育时，教师应依据科学教育的理念，充分挖掘学科知识中的科学元素，构筑起有效的教学模式和方法，从而促进学生科学的认识生物知识，掌握正确的应用方法，并在不断学习和积累中，培养和提高科学素养。

当前，我国基础教育十分注重对学生生物科学素养的培养，小学阶段即开设了《科学》课程，通过学习后，学生能够理解一些基本的生物概念，也能掌握一定的生物科学现象、事实。进入初中阶段后，学生会正式学习生物学课程，其知识容量、教学目标都发生了明显变化，在课程设置上更加注重学科性和专业性，学生也能系统、全面的学习生物知识，由此掌握一定的生物科学的原理、方法。该阶段，学生对生物科学的认知也由浅显逐渐到深入，这不仅为学生奠定了良好的知识基础，也有利于学生生物科学素养的提高。随着学习的深入，学生能够根据自己的兴趣和特长做出正确的学业选择。

(二)科学素养培养理念对初中生物学教学具有导向作用

1. 有利于教学目标的明确

教学目标是指通过阶段性的教育培养后，期待学生达成的学习结果。合理、明确的教学目标对教学活动的开展具有积极的影响。科学素养涵盖了生物学知识、结构和思维等内容，其培养的根本诉求是发展学生形成正确的科学认知和态度。因此，科学素养培养理念具有对教学的导向和控制功能，在其引导下，教师才能将传统的知识堆积和技能培养扭转为切实提高学生的能力、素质提高上来。但应注意的是，科学素养培养的总体目标具有一定的抽象性，教师应将其清晰化、明确化，并转化为具体的教学目标，从而让教学有标准可依，也更具可操作性和检验性。

2. 有利于教学内容的生成

科学素养培养理念下的教学内容也变得十分宽泛，它不再局限于初中教材中的书面知识，需要教师根据教学实际情况，将教材知识进行适当的延伸、拓展，从而生成全新、变化的内容。这就要求教师发挥自身的创造性，根据预期目标，合理整合资源，从而设计出具体的教学内容。不仅如此，教师在教学时还应将知识教“活”，让学生在“活学”过程中一步步掌握独立发现、分析、处理生物问题的方法，挖掘出生物学知识中的内部联系或规律，进而朝科学素养培养的方向发展，由此逐步从已有的认知领域跨入到全新的未知领域，最终发展、形成特定的能力。

四、初中生物学科学素养培养的教学原则

(一)注重教学的启发性

生物学科学素养的形成，不仅需要学生掌握一定的知识，还需要他们在应用中积累一定的经验，属于能力培养的范畴，教师在教学时应注重采用启迪、启发性的方法。启发性原则实质是对认知规律的一种反映，学生的学习是在教师指导下进行的一种能动的认知过程，必须通过观察、思考、分析、积累等环节才能掌握知识、提高能力。启发性建构起了学生与知识、能力之间的联系，当学生在教师的启发下开展学习活动时，即能触及科学素养这种能力。因此，教师应从学生的心理特点以及实际认知水平出发，将科学素养培养的相关内容与生物学课程有效结合，给予学生切实的感受和启发，从而优化他们的学习行为，提高他们对生物学知识的认知和态度，这是一种契合教育心理学的育人技巧。

(二)遵循教学的科学性

生物学是一门自然科学，它本身具有较强的科学性，教师在教学时必须遵循科学教学的原则，即教学活动必须遵循科学理论的指导，其程序和方法必须符合科学的规律。科学性的特点是准确、严格、可靠，它适用于解决现实生活中的种种问题。现代社会发展越来越迅速，生物科学对人们的生活具有越来越大的影响力，以前没有出现过的新情况、新问题层出不穷，比如转基因食品、遗传缺陷造成的残障等，不仅要求学生用科学的思维去审视这些问题，还要求学生用科学的态度去正确认识问题带来的影响，而这些都必须通过科学的教学才能实现，尤其在初中阶段，学生形成的科学意识和精神，对他们未来的学习、生活影响深远。因此，科学性原则也是初中生物学教学活动开展的前提和基础，在该原则之下，教师的知识传授、科学素养培养的教学行为才具有意义。

(三)应注意理论联系实践

生物学是一门注重实践的学科，它来源于实践，并在实践中得到应用和发展。理论联系实践本质上是在教学中落实科学素养培养，它是建立在正确的生物科学价值观基础之上的。在传统的初中生物学教学中，教师对如何加强理论与实践的联系并不清晰，通常只对教材中的知识、习题进行讲解，再辅以一定的实验，导致常态的教学方法较为固定，达不到理论与实践相结合的目的。因此，理论联系实践必须做到用理论分析客观现象，用实践验证理论，可采取以下方法：联系大自然、联系日常生活、联系农业生产实践、联系自身的发育规律、联系实际问题等。比如教师在上课时可将一些常见的生物现象向学生讲解，并用课本知识加以解释，这样既将课本理论与实践有效联系起来，又激发了学生的学习兴趣，从而极大地提高了教学效率。

五、基于科学素养培养的初中生物学教学策略

(一)引导学生探究生物学概念

概念是生物学的基础，是生物学教学中的重要内容，概念教学的效果对学生理解生物学知识有重要影响。《义务教育生物学课程标准》提出：“就生物学课程而言，重要概念处于学科的中心地位。”由此强调了概念在生物学中的重要性。在传统的概念教学中，教师往往侧重让学生“记忆”，却忽视了概念的来源和形成，造成学生记忆的概念成为“无源之水”。因此，教师在进行教学设计时，一方面应围绕重要概念展开，另一方面，在讲解概念时应向学生提供有力的、富有代表性的事实为概念形成支撑。概念教学并非是要学生背诵相关的名字及其释义，而是运用一种动态的建构过程，让他们认识生物学科学的现象和过程，帮助他们在理解生物事实的基础上概括概念的具体内容，最终树立起生物学概念的意识。以《生物的遗传与变异》教学为例，该章节中的重要概念有“遗传”“变异”“人工选择”等，教师可充分围绕“高产奶牛的培育”实例，将生物学原理联系现实的农业生产加以阐述、分析，让学生认识到高产奶牛的产生是人工选择的结果——人类根据自身需求对变异个体进行选择，经性状积累和加强后，最终形成了新的奶牛品种。进而引导学生将由该实例获得的事实性知识，从整体上把握“遗传”“环境”“人工选择”等概念的关系，由此构建起“遗传与变异”的知识体系。

(二)渗透生物学史教学

生物学史是对生物学科学研究、发展历史的描述，近年来，各版本新编的初中生物学教材中选用了大量的生物科学家的生平事迹、主要成就等作为素材，尤其涉及一些重要知识点时，教材还对其科学发现历程进行了详细介绍，如光合作用就涉及海尔蒙特柳树实验和普利斯特利实验。生物学史的内容为教学提供了十分丰富的资源，学生不仅可以了解生物知识的来源，也能通过学习科学家的具体事迹，培养科学态度和科学精神。比如在讲解“人类的起源与进化”时，就涉及达尔文和他的进化思想，教师可在教材基础上向学生进一步讲解达尔文进行研究时的经历：为研究自然史，达尔文从1831年到1836年坐船进行环球航行，他主要对各区域的动物、化石进行研究，并收集了大量的标本，记录了第一手的考察结果，这为他未来写下《物种起源》《人类起源和性选择》等著作奠定了基础。生物学史实质上也阐明了生物学科学发展的轨迹，有助于学生理解生物学科学对社会发展带来的历史影响，是培养学生形成科学精神的重要途径。

(三)强化生物学实验教学

生物学是以实验为基础的科学，实验也是了解和应用生物学知识的重要方法。就初中生物学课程而言，实验是整个教学体系中的重要环节，学生在实验中可以观察到具体的过程和现象，能够加深对生物学知识的认识，可以说整个初中阶段的生物学学习和发展都离不开实验。在教学实践中，部分教师对生物实验不够重视，往往用视频或演示实验的方法代替学生实验，这也导致学生没有实践的机会。基于此，在生物学教学中，教师应强化实验活动的开展，比如一些来源于生物学历史发展进程中的经典实验，教师应引导学生动手操作，直观感受其原理和方法，再联系实际，让学生深刻认识该生物学知识对科学探究和社会生产带来的巨大影响，这也是科学素养培养中的重要内容。

(四)加强新旧知识的联系

任何知识都不是孤立存在的，它和其他的知识有着内在的逻辑联系，只是在内容和层次上发生了一些变化。学习的过程，本质就是利用大脑里存储的旧知识来解释新知识，然后建立起新、旧知识联系的过程。在初中生物学教材中，存在着大量有密切联系的知识点，如八年级下册“生物的进化”章节，它是在学生学习“生物的遗传和变异”后的新内容，学生已对遗传、变异、进化的概念和彼此之间的关系有一定的认识，在学习新章节后，即能进一步综合运用遗传、变异、进化的知识对一些问题进行解释。如“先有蛋还是先有鸡的问题”，根据新旧知识间的联系，进化是以遗传和变异为基础的，鸡是由爬行动物进化而来的物种，鸡和鸡蛋的遗传物质是相同的，所以当鸡这一物种出现时，鸡蛋也同时出现了。

(五)开展生物学课外活动

生物学隶属于自然科学的范畴，主要对生命现象和生命活动的规律进行研究，它与大自然有着天然的联系。现阶段人类已知的物种达上百万个，这些物种分布在不同的区域，其生物学特征也有着较大不同。因此，研究形形色色的生物现象不能局限于教室和实验室的狭窄范围之内，教师应将课堂教学向课后延伸，组织学生开展一定的生物学课外活动，比如组织学生参观学校周边的植物园、让学生自制简易的植物标本、开展生物学知识竞答等，使课内和课外有效结合。尤其是近年来我国环境治理取得了较大成效，城市中兴建了较多的公园，农村的自然环境也得到了较大改善，这些都为开展生物学课外活动提供了有利条件，在春天可以组织学生观察蝌蚪到青蛙的发育过程，夏天可观察蝉的脱壳等，这样的活动不仅加强了生物学课程与大自然的联系，还让学生在活动中掌握了具体的探究、合作等学习方法，符合科学素养培养的内在要求。