淺議科學(xué)教育研究方法在高中生物教學(xué)中的實踐

淺議科學(xué)教育研究方法在高中生物教學(xué)中的實踐-3-淺議科學(xué)教育研究方法在高中生物教學(xué)中的實踐西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院馮愛云科學(xué)方法教育既是中小學(xué)素質(zhì)教育的需要，也是適應(yīng)高等院校選拔高素質(zhì)人才的需要。作為高校選拔人才的重要考試，高考對當(dāng)前的高中教學(xué)有著十分重要的導(dǎo)向作用。理綜高考生物中有關(guān)生物探究性實驗試題的頻頻出現(xiàn)，也對高中生物科學(xué)方法教育起的了推波助瀾的作用。事實也證明，只有將科學(xué)方法教育滲透到高中生物教學(xué)中，才能夠真正提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為高校（社會）輸送高素質(zhì)的科研、創(chuàng)新人才.一、生物科學(xué)研究方法及科學(xué)研究方法教育的基本內(nèi)容科學(xué)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(xué)方法可分為多個層次，我們這里所指的生物科學(xué)研究方法主要是指科學(xué)研究的一般方法，如科學(xué)觀察方法、科學(xué)實驗方法和科學(xué)調(diào)查方法，特別是指科學(xué)實驗方法?？茖W(xué)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(xué)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(shè)，并對假設(shè)做出基本預(yù)測，最后設(shè)計實驗來驗證假設(shè)。如果實驗結(jié)果與假設(shè)不一致，則說明原來的假設(shè)是錯誤的，要修改假設(shè)，重新實驗；如果實驗結(jié)果與假設(shè)一致，則說明原來的假設(shè)是正確的，可將假設(shè)上升為學(xué)說或理論?？茖W(xué)方法的掌握有利于學(xué)生更透徹地理解科學(xué)知識、有利于學(xué)生思維方式和行為方式的發(fā)展、有利于學(xué)生創(chuàng)造性才華的培養(yǎng)。從“學(xué)會學(xué)習(xí)”的意義上講，學(xué)生掌握科學(xué)方法比掌握科學(xué)知識更重要。科學(xué)方法教育應(yīng)包括科學(xué)研究“過程技能”（觀察一問題一假設(shè)一實驗一結(jié)論）的教育，還應(yīng)包括觀察、調(diào)查、實驗等方法的具體技能?？茖W(xué)方法教育中尤其要重視科學(xué)思維的訓(xùn)練，即努力使學(xué)生將科學(xué)方法內(nèi)化為自己的思維方式和行為方式。二、科學(xué)研究方法教育在高中生物課堂教學(xué)中的實踐生物學(xué)是一門實驗科學(xué)，有著眾多的可以滲透科學(xué)方法教育的內(nèi)容。我在教學(xué)中在努力鉆研教材的基礎(chǔ)上，充分挖掘教材中對學(xué)生進行科學(xué)方法教育的素材，并踏踏實實地將科學(xué)方法教育滲透到教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，收到了很好的教學(xué)效果。下面便是自己的一些體會。（一）通過生物科學(xué)史滲透科學(xué)研究方法高中生物教材中有許多關(guān)于生物科學(xué)史的教學(xué)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(zhì)的發(fā)現(xiàn)等。這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)本身就是科學(xué)家科學(xué)實驗（探究）的過程，我們可以充分利用這些素材，幫助學(xué)生尋著先人的足跡，在享受科學(xué)探究的快樂中受到科學(xué)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(lǐng)學(xué)生回顧了科學(xué)實驗的一般方法，然后學(xué)生閱讀教材，根據(jù)意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼的實驗在教師的引導(dǎo)下回答問題。（二）通過探究性教學(xué)體現(xiàn)科學(xué)研究方法高中生物教學(xué)中，如何選取適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，進行探究性教學(xué)，是大家都在研究的問題。如何將探究性教學(xué)和科學(xué)方法的指導(dǎo)有機地結(jié)合在一起，更是值得大家思考的問題。我在教學(xué)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(xué)中充分體現(xiàn)科學(xué)方法的指導(dǎo)，下面便是基因的自由組合規(guī)律探究教學(xué)的案例。（三）通過生物學(xué)實驗讓學(xué)生體驗科學(xué)研究方法現(xiàn)行高中生物教材中，有著眾多的學(xué)生實驗，每做一個實驗都是學(xué)生親身體驗科學(xué)研究方法的過程。實驗教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生比較重視實驗的過程（如何做實驗）和實驗的結(jié)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(xué)中盡可能地將驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?，要求學(xué)生通過明確實驗?zāi)康?、自己設(shè)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(xué)生真正通過實驗體驗到科學(xué)研究的方法和過程。另外，教師在備課和教學(xué)中應(yīng)將科學(xué)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(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，理解科學(xué)方法的本質(zhì)。（四）通過研究性學(xué)習(xí)使學(xué)生實踐科學(xué)研究方法研究性學(xué)習(xí)是高中學(xué)生的一門必修課，利用研究性學(xué)習(xí)使學(xué)生實踐科學(xué)研究方法，可以使學(xué)生真正體會到科學(xué)研究方法的重要性，學(xué)會如何將一些科學(xué)研究的理論知識應(yīng)用到實踐中。例如學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)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(xué)生通過收集資料、設(shè)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(jié)論?？梢?，研究性學(xué)習(xí)既是學(xué)生對科學(xué)方法的實踐，也是教師進行科學(xué)方法教育成果的檢驗。（五）通過解答實驗試題歸納科學(xué)研究方法當(dāng)前理綜生物高考試題中生物實驗設(shè)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(dǎo)向作用的體現(xiàn)。我在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，認真分析這些高考試題，從實驗設(shè)計的角度，挖掘科學(xué)研究方法教育的合理因素，幫助學(xué)生歸納科學(xué)方法的基本過程，并加深學(xué)生對這些過程的理解，就是十分有效的科學(xué)方法指導(dǎo)。首先，生物實驗設(shè)計的過程就是科學(xué)方法理論的應(yīng)用過程，分析并完成典型的高考生物實驗設(shè)計題實際上就是一次科學(xué)方法知識的實踐和檢驗；其次，高考試題的設(shè)計都比較嚴(yán)密，尤其是生物實驗的設(shè)計有較強的邏輯性，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)縝密的邏輯思維習(xí)慣，三是高考導(dǎo)向作用的力量是不可估量的，生物科學(xué)研究方法以高考試題的形式出現(xiàn)對教師和學(xué)生的引導(dǎo)作用非常巨大，為了應(yīng)付高考學(xué)生和老師也不得不認真研究如何提出問題、做出假設(shè)、安排實驗步驟、收集檢驗實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論等問題。我在教學(xué)中，對學(xué)生比較模糊的問題，如變量、假設(shè)、對照等進行歸納指導(dǎo)，收到很好的教學(xué)效果。如變量或稱因子，可以