生物科学探究的一般过程

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生物科学探究的一般过程范文第1篇

关键词：生物科学史；科学素养；新课程

《普通高中生物学课程标准》的基本理念之一是“提高生物科学素养”，生物新教材中加入了大量的生物科学史素材，如何将这些灿烂的生物科学史应用于日常教学并达到提高学生科学素养的目的，是我们每位高中生物教师应当努力思考并认真实践的课题。

一、关于高中生物科学史教育

1.生物科学史概念的界定

生物科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述他们进行科学探索的思维过程和方法。在高中阶段，我们无需对整个生物科学的发展历程进行研究，我们关注的仅仅是教材中涉及的对我们理解知识有帮助的一些经典史事，从中我们可以体会科学探索精神，领悟科学探究的一般方法。

2.科学史教育的内涵

美国著名的科学史家萨顿说过：“一部科学史，在很大程度上就是一部工具史，这些工具，无论有形或无形，由一系列人物创造出来，以解决他们遇到的某些问题。”生物教师要带领学生感悟科学前辈们的科学探究方法，以此来指导学生的探究活动。反之，学生实施探究活动又为实践科学方法提供了切实的锻炼机会。两者互相促进，体现了理论与实践相结合的模式，对提高学生科学素养具有重要意义。

二、生物科学史教育在培养学生生物科学素养方面的实践价值

1.灵活运用科学史，激发学生的学习兴趣

恰当引用教材中出现的科学史事，可以激发学生的学习兴趣。有的科学史料能够作为新课的引入，例如，在导入伴性遗传时，若教师引用教材中关于色盲症的发现过程，可以在上课伊始就把学生的学习兴趣调动起来。有的可以提高学生对学科知识的理解，例如，学习完蛋白质的相关内容后，教师可以引导学生阅读科学史话――世界上第一个人工合成蛋白质的诞生以及科学前沿――国际人类蛋白质组计划。这两个科学史料不仅可以加深学生对蛋白质知识的理解，还可以激发学生进一步学习的兴趣和欲望。

2.巧妙运用科学史，引导学生掌握科学研究方法

生物科学史一般要经历提出问题、做出假设、设计实验、实施实验、推论总结等过程，学习生物科学史能使学生理解科学的本质和科学研究的方法。如，学生学习了萨顿的假说“基因在染色体上”后，对于萨顿所运用的科学研究方法――类比推理有了一定的认识，知道这种科学方法存在局限性，即结论没有通过实验的证明，至此学生会有疑问如何设计实验能证明基因在染色体上。此时教师巧妙引入摩尔根的科学故事，摩尔根无论对自己的假说，还是对别人的学说，都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。学生阅读故事的同时感悟着科学探究的一般过程。

同样，在讲授光合作用的探究历程、酶本质等生物学知识时，都可以巧妙引用科学史，让学生领悟单一变量、对照实验等科学实验原则，引导学生一步步地完成科学探究。

3.适时运用科学史，渗透科学研究精神

在教材中写入科学家的姓名和事迹，不仅是对科学家的一种尊重和褒扬，更是对青年学生的一种教育。这种教育主要是科学家人格力量、科学态度、工作精神和人生观、价值观等对学生的启发与感召。

教育学生应该拥有怀疑的科学精神。摩尔根对孟德尔遗传规律的确证过程就是最好的例子。由于摩尔根在自己所进行的实验中没能取得类似的结果，他便对遗传定律产生了怀疑，于是，他勤奋地进行了一系列新的实验，当大量的果蝇实验结果确证了孟德尔的定律之后，他不仅承认，而且还发现了新的定律。

教育学生拥有探幽入微的研究精神。当克劳德决心把细胞内部的组分分离开，探索细胞内组分的结构和功能时，遭到了许多人的冷嘲热讽，认为把好好的细胞弄碎毫无意义。但是克劳德坚信这样做是十分必要的。经过艰苦的努力，他终于摸索出采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法，将细胞内的不同组分分开。

以上这些生物科学发展史中鲜活的事例，能让学生从中受到感悟与点化，进而让他们形成正确的世界观、价值观、人生观。

综上所述，教师利用生物科学史教育，可以提高学生生物科学素养，让他们掌握生物科学概念，提高科学探究能力，理解科学、技术与社会的相互关系，形成科学的态度和价值观。

参考文献：

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].高等教育出版社，2003.

生物科学探究的一般过程范文第2篇

课程标准是教材编写的重要依据。总体编写思路是贯彻落实课程标准提出的基本理念，根据各模块的具体内容标准，结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际，本着便于教和学的原则进行设计。概括地说，教材的编写要体现课程标准的基本理念，遵循课程标准的设计思路，落实课程标准中“具体内容标准”的要求。具体包括以下几个方面。

1．重视基础知识的教学，帮助学生形成良好的知识结构

（1）构建主线突出、结构合理的知识体系

为凸显各模块在知识教育方面的价值，帮助学生形成良好的知识结构，每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开；同时，根据学生的认知规律，确定知识内容的呈现顺序，使之形成结构合理的知识体系。例如，在《分子与细胞》模块，教材内容围绕“细胞是基本的生命系统”这一主线展开。

（2）重视基本概念、原理和规律

高中生物课程涵盖的知识内容广泛而丰富。对学生来说，知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高，实现迁移的可能性越大，其时效性越长久，对学生终身学习和发展的价值就越大。鉴于此，知识性内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开，避免过多事实性知识的罗列堆砌和单纯描述，在认识“是什么”的基础上，更多地探讨“如何”和“为什么”。例如，关于动物和人体的激素调节，重点是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理，以及激素调节的特点，而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。

（3）把握基础性，体现先进性

按照课程标准的要求，精选符合学生发展需求和认知水平的基础知识。知识内容的深难度总体上维持在现行高中生物教材的水平，避免出现深、难、重。

基础不等同于经典。教材展示给学生的生物学，应当具有时代特色，基础性应是现代意义上的基础性。在体现共同基础的必修教材中，一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致，体现先进性。例如，酶的概念不局限于蛋白质的范畴，中心法则不局限于克里克提出的经典法则，将免疫也视作一种调节方式，等等。此外，还以“科学前沿”、“科学•技术•社会”等形式介绍了生物科学的新进展，如通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。在满足学生多样化发展需要的选修教材中，内容紧扣时代脉搏，集中反映现代生物科学和生物技术及其应用，同时也注意到把握基础性，避免过深过难。例如，在《现代生物科技专题》中，侧重基本原理和方法及其应用的介绍，技术操作多用“生物技术资料卡”形式介绍，学生一般了解即可。

基础性与先进性之间有时会出现矛盾，矛盾的焦点是学生的认知水平和接受能力。对此，教材从高中阶段教育的性质和任务出发，做了灵活变通的处理。例如，关于水分子的跨膜运输，尽管已发现水通道，教材正文仍沿用目前细胞生物学专著中将其归为自由扩散的说法，而将通道蛋白的内容放在课外阅读材料“科学前沿”中介绍；关于细胞的衰老和癌变的原因，则采用在正文中排小号楷体字的办法，供感兴趣的学生选读。此外，教材不可能也无必要在反映新进展上面面俱到，为此，在正文和作业中常常提示学生搜集有关资料。

（4）突出重点，点面结合，使知识内容层次分明

教材中重要概念和原理的表述，以黑体字排印；其余需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印；供学生一般了解或选学的内容以楷体字排印，或以“相关信息”、“资料卡”、“科学•技术•社会”等形式出现，有的内容明确标注“选学”。《生物技术实践》中帮助学生设计实验的资料也以楷体字排印。

（5）纵横衔接，促进知识网络的形成

体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系，教材旁栏设有“学科交叉”栏目；为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系，教材旁栏设有“知识链接”栏目。在必修模块各章后的自我检测中，大多安排画概念图的习题。

2．突出生物科学的过程与方法，培养学生的科学探究能力

有关科学过程与方法的内容，在教材中占有较大的比重。“过程”包括科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程。“方法”侧重在科学探究的一般方法，也包括学科内的方法，如分离细胞器的方法、放射性同位素标记法、标志重捕法等。

（1）关于科学方法的内容

教材中涉及的科学探究的一般方法如下图。

这些科学方法的内容贯穿在各个模块中，同时，不同模块在科学方法教育上又有不同的侧重点。例如，《分子与细胞》模块侧重观察和实证的方法，《遗传与进化》模块侧重假说演绎的方法，《稳态与环境》模块侧重系统分析的方法。

鉴于思维能力是科学探究能力的核心，教材注重思维方法的训练：①注重训练抽象思维和发展形象思维相结合；②注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合；③注重引导发散思维、求异思维和批判性思维；④重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用。

关于科学方法的内容，教材主要通过研究过程的介绍和探究活动的设计，让学生逐步领悟。此外，在必修模块中还辟有专门的栏目予以提炼和概括，其中属于科学探究一般方法的内容见下表。

分子与细胞遗传与进化稳态与环境

模型方法

提出假说

控制变量

对比实验假说—演绎法

类比推理预实验

调查法（样方法等）

数学模型

这里有两点需要说明：①教材中科学方法内容是建立在义务教育生物课程标准实验教科书基础上的，初中阶段已经讲述的方法不再作为重点介绍，如观察法、实验法、调查法、比较法、搜集资料的方法等；②系统分析的方法对高中学生来说过于深奥，教材通过研究群落、生态系统的结构和能量流动等内容来渗透其大致思路，而未作正式表述。

（2）强化科学方法教育、培养科学探究能力的途径

①安排丰富多样的科学探究活动，让学生通过活动体验过程，领悟和运用方法（见下表）。

类型特点能力目标侧重点

实验说明材料用具、方法步骤等培养操作技能和观察能力

探究学生自行制订探究方案

学生自主探究的空间大全面提高科学探究能力

模型建构提供一定的指导，由学生动手动脑建构模型领悟和运用建构模型的方法

资料分析提供让学生分析的资料培养信息处理能力

资料搜集和分析让学生搜集资料培养信息搜集和处理能力

思考与讨论，讨论提出要讨论的问题培养思维能力

技能训练就科学探究的某一环节创设情境，提出问题训练过程技能

调查提出要求和提示，让学生到自然界或社会中进行调查培养调查能力

②较多地介绍生物科学史的内容，特别是生物科学史上的经典案例。有的部分以科学发现的先后顺序作为构建框架的重要线索，如遗传部分。让学生分析科学家是怎样进行科学研究的，从中获得科学方法等方面的启示。

③鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、思考与探究、自我检测等栏目中有许多关于科学过程和方法的思考题，可以帮助学生领悟方法，活跃思维，提高科学探究能力。

3．关注科学、技术和社会的关系，深化情感、态度和价值观教育

通过教材展示给学生的生物学，是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学，是通过技术而不断转化为现实生产力的生物学，是在广阔的社会背景中，对人类文明有着巨大推动作用，同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此，教材一方面介绍有关生物科学、技术和社会关系的资料，另一方面还引导学生深入探讨生物科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系，理解科学的价值和局限性，养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识，树立人与自然和谐发展的观念，形成科学的价值观。

教材通过多种方式，突出这方面的教育：

①通过资料搜集和分析、思考和讨论、调查、评价等多种活动，落实科学、技术和社会关系的教育。

②在必修模块中设置“科学•技术•社会”和“与生物学有关的职业”等栏目；正文辟“与社会的联系”小栏目。

③在选修模块中分别设置相应栏目。如《生物技术实践》中的“课题背景”，《生物科学与社会》模块中的“从社会中来”、“到社会中去”及“现实中的问题”，《现代生物科技专题》中的“实践活动”、“进展追踪”、“论坛”、“热点问题讨论”等。例如，设置“论坛”引导学生深入讨论生物技术的安全性和伦理问题。

④在教材的作业系统中设计相关的练习题。

教材通过介绍科学家从事科学研究的实例、安排学生探究活动和讲述有关知识等多种途径，试图构建具有生物学科特点和时代特色的情感态度价值观体系。

4．重视知识内容与生活经验的联系，激发求知欲，驱动知识的建构

借鉴有意义学习和建构主义学习理论，教材内容的表述不是从概念到概念，而是尽量从生活经验入手，创设较好的问题情境或悬念，激发学生的学习兴趣，促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间的联系，完成知识的建构，同时也理解所学知识的价值。

①必修模块的每节都从“问题探讨”入手，该栏问题除出自科学史外，主要是从学生的生活经验中提炼。

②教材重要概念和过程的阐释，尽可能结合学生的经验和生活体验，使之亲切而生动。

③不少章节采用问题串的形式，引导学生步步深入地分析问题、解决问题，建构知识，发展能力。在《分子与细胞》模块，还设有“与生活的联系”栏目。

④作业系统中注意习题与生活、健康、环境等方面的联系和实际应用。

5．加强内容的引导性和开放性，促进探究性学习

为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式，教材改变传统的注入式写法，也未停留在经典的启发式写法上，而是引导学生提出问题、分析问题、通过各种途径寻求答案，在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。

教材内容的开放性表现在以下几个方面：

①有些问题，不是直接给出答案，而是让学生自己探究；

②有些问题，并未叙述得面面俱到，而是提出要求，让学生自己搜集信息，特别是联系当地和当前实际的信息；

③探究活动的写法重在引导，探究的课题、材料用具和方法步骤不作过死的规定；对于难度较大的探究活动，教材提供了参考案例;

④介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议，体现科学体系的开放性；

⑤有些练习题的答案不惟一。

6．改进作业系统，促进评价的改革

评价方式的改革是课程改革的关键环节之一。教材改变了作业系统主要为巩固知识而设计的传统做法，以期促进生物课程的评价改革。

①作业系统围绕知识、能力和情感三方面的目标来设计，特别重视知识的迁移、方法的运用和发散思维的培养。例如，必修模块每章后都有“自我检测”题，帮助学生从知识的掌握和能力的发展等方面进行自我评价。

②作业系统的内容既包括章节后的作业题，也包括某些探究活动中的讨论题；既有随堂练习和技能训练，又有阶段性的自我检测；既有书面作业，又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。

生物科学探究的一般过程范文第3篇

一、追踪生物科学的历史轨迹

生物学史教育可展示生物知识的来龙去脉，有利于学生加深对生物知识的理解，掌握科学方法，培养科学的态度和正确的价值观。但如果引入不恰当，会影响其应有的教学效果。因此，教师在课堂引入生物学史时要适时穿插，充分发挥生物学史的教学功能。

1.作为课前导入的背景材料。例如，在学习伴性遗传时，可以先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事，这样就为新知识的引入作了背景材料的铺垫。

2.作为课堂内容的补充资料。例如，在讲完细胞膜的结构后，补充介绍由尼科尔森和辛格于1972年提出的“流动镶嵌”模型，并对模型的优缺点进行简单的分析评价，这样既可以促进学生对生物知识的理解，又可以进一步提高学生的认知水平。

3.作为扩展性的阅读资料。生物教材中很多生物学史的内容均属扩展性的阅读材料，教师要充分利用它们拓宽学生的知识面，加深学生对所学知识的理解。如，“光合作用的发现”分别介绍了五位科学家所做的工作。英国科学家普里斯特利在1771年发现植物的光合作用能更新空气；德国科学家萨克斯在1864年通过实验证明绿叶在光合作用中有淀粉的合成；德国科学家恩吉尔曼在1880年用实验证明氧是叶绿体释放的和叶绿体是光合作用的场所；美国科学家鲁宾和卡门在20世纪30年代进一步证明光合作用释放的氧来自水而不是二氧化碳。这一介绍至少带给学生这样的信息：我们今天对光合作用的认识是经过几代科学家、历经300余年的艰苦探索才逐步建立的。在教材中写进科学家的姓名和事迹，是对科学家的一种尊重和褒扬，我们应珍惜前人科学研究的成果。

4.作为章末总结的系统资料。教师在某章小结的时候花上几分钟给学生介绍该章的学科简史，既不会加重学生的负担，也对完善学生的生物知识结构十分有益。

二、模拟生物学家的探究情境

在利用生物学史培养学生科学素养的过程中，如果只是了解生物学家科学研究的大致过程，学生难以真正理解科学的本质。模拟生物学家的探究情境，再现生物学家的实验设计和操作，让学生亲身体验和感受科学探究过程，有助于学生了解实验设计的基本思路，掌握科学研究的一般方法，养成正确的科学态度，形成科学探究的能力。

中学生的神经活动的兴奋过程强，抑制过程弱，他们富有热情，情感体验易受外因影响，尤其是在一定的情境之中情绪易受感染。教师若将生物学史内容中蕴含的积极情感通过声情并茂的讲授，又将音乐图画的情感渲染纳入创设的情境之中，更能让学生愉快地接受。

生物科学发展史本身具有很强的故事性。教师应注意，课堂教学时不能将过多的时间花在讲述科学家的故事上，沉浸于故事情境中，以免影响教学目标的全面达成。

生物科学探究的一般过程范文第4篇

关键词：生物实践能力；影响因素；培养措施

《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》提出：开展素质教育，全面提高学生的科学素养，培养学生的创新精神和实践能力。生物实践能力作为生物科学素养的核心内容，培养学生生物实践能力则成为素质教育的一个重要内容，新编教学大纲在“课程目的”第3条规定为：要求学生初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学基本操作技能、收集和处理信息的能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力。目前中学生生物实践能力的现状不容乐观，具体表现在以上能力较差。面临高考的高三学生，我们来探讨一下如何培养他们的实践能力。

一、影响中学生生物实践能力的因素

影响中学生生物实践能力的因素有学生主体因素、学校因素、家庭和社会环境因素等。其中学生主体因素是影响学生生物实践能力发展的核心要素，学生本人是教学主体，他的生物实践兴趣、态度及动机等都对能力产生巨大影响；学校是制约中学生生物实践能力发展的关键因素，有的学校由于受实验条件的限制，只是教师讲实验，画实验，让学生背实验。也有的学校“做”实验，怕学生犯错误，模仿书本的实验或教师演示实验操作，机械性强。以是否记住书本知识为目标，忽略了学生实践能力的培养。另外，家庭和社会环境也是影响学生生物实践能力发展的重要因素。

二、实践能力的培养措施

培养实践能力的主要“载体”，就是在“课程安排”和“教学内容”中加强实践活动的内容，安排实验、实习和研究性课题。教师要积极创造条件，按照大纲要求让学生有效、安全地完成实验、实习和研究性课题等实践活动，初步学会生物科学探究的一般方法，掌握基本的操作技能，努力使学生学会提出问题、做出假设和实践验证等方法，培养他们观察能力、收集和处理生物科学信息的能力，以及应用生物学知识解决简单实际问题的能力。

实践能力要通过多种途径来实现。首先是教师的原因，要从课堂教学上真正实现由重视“教师的教”向关注“学生的学”的转变。建立以学生为主体，教师为主导的新型高效实验课堂教学模式，提供足够的实践机会，切实指导学生进行实验，引导学生进行实验探究，培养学生的实验探究能力，是新课标所倡导的，也是新课程改革的一个基本要求。另外，要开展课外实践活动，扩展生物课程资源，加强家校联合，全方位培养学生的生物实践能力。

近年来高考对生物实验的实践能力特别是实验探究能力的考查越来越重视，高三学生对考纲所列17个实验都要熟悉掌握，对实验的目的、原理、方法、步骤和操作技能能够综合运用，对实验现象、结果能够解释、分析和处理。考查对生物问题的初步探究能力，确认变量，作出假设和预期，设计可行方案，解释处理数据，并作出合理判断。这就要求我们在学习过程中既要扎实学好生物知识，又要提高实验和探究能力，最终提高生物学素养，在高考中立于不败之地。

生物科学探究的一般过程范文第5篇

关键词 科学方法 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

高中生物科学方法教育是指在高中生物教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授生物科学研究方法，使学生受到科学方法的熏陶和训练，逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科学方法教育的内容分为两大类：获取经验性材料的方法（也叫经验方法），包括观察法、实验法、调查法、模拟实验法等；从经验性材料（感性材料）的获取到问题、假说或结论的得出需要理性思维，理性思维的方法包括逻辑思维、形象思维、直觉和灵感、数学方法、模型方法和系统方法等。那么，教师在高中生物教学中如何进行科学方法的教育，或者说可通过哪些途径引导学生逐步掌握探索生物学的奥秘？

1 通过生物科学史“解读”科学方法，重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及事件为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，教师可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。

下面以苏教版必修2《遗传与进化》第四章第一节“探索遗传物质的过程”一课为例，介绍科学方法教育如何有效渗透到教学中。首先教师以“想象实验”引导学生进行探究性学习。在教学时要求学生要亲历实验设计（包括实验步骤、实验结果预测等），强调学生分组全员参与，并在教师的指导下完成。其次通过渗入科学猜想，提高学生思辨是非能力。猜想是科学探究的重要一环，它为进一步制定探究计划、进行实验、收集证据、分析论证指示方向。例如，在讲授格里菲思的肺炎球菌第四组实验时，教师要结合实验情境（实验中出现的与常规推理不相吻合的实验结果）引导学生猜想：当时格里菲思是如何猜想的呢？请同学们像科学家一样进行思维，如果是你，你可能有哪些猜想？最后运用比较方法，引导学生分析、比较格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家的探究性实验之间的异同。在不同的实验设计中可以通过比较，分析相同、不同的特征。例如，在教学“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”后引导学生分析这两个实验异同点。这两个实验对象、方法及所处的时代背景都不同，但都证明了DNA是遗传物质，从而认同科学结论的获得，最基本的方法是实证法。实验的设计思路有共同之处(设法将DNA和蛋白质分开，然后单独地观察每种物质的)。接着运用归纳法总结探究生物问题的一般方法：实验事实理论推断（提出假说）实验验证（实验思路）修改或否定原假说，提出新理论进一步探究得出结论（统一认识）。通过解读和体味科学史中的科学方法，教师引导学生站在科学家的位置进行思维探究，培养学生获取科学知识及提高实验技能（如观察、调查、搜集数据、处理数据、实验和实验中怎样设置对照实验、如何恰当选择实验材料、控制变量等实验设计能力）。

应注意的是，用科学史对学生进行科学方法训练，要防止将科学探索的过程固定化，应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如，孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主，而自由组合定律则应以学生讨论为主，特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验假设的合理性，对学生的思维训练具有重要作用。

2 通过知识（包括概念、原理、规律）的教学“渗透”科学方法，培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式，是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式，人们找到了复杂的自然世界的简单规律，建立了假说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成，常用的科学方法策略有以下几点。

① 是建立在丰富的事实基础上，运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富，才有可能抽象、概括、从而形成一种理性的解释和表述，即概念的初步建立。例如，“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”，这是一个基于大量观察，观察动物、植物、其他生物的身体结构，运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构，还有其他许多学者先后观察了各种生物材料，才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生必须在观察植物、动物等多种细胞基础上，也才有可能建立这一概念。

② 概念教学时要注意联系生产生活实际，通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时，可呈现几个生活现象：园林工人修剪行道树，对盆栽花卉进行造型等，从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子，诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子，通过这些事例帮助学生理解概念。

③ 概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法，通过实验，可以提高学生对概念的认识。例如，在学习“渗透作用”概念时，教师可先进行渗透装置的演示实验：根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降，指导学生进行分析和讨论，对两组实验现象进行比较与分析，引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异，最后得出渗透作用即水分子或其它溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系，用数学模型（坐标曲线）表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法，便于生成概念。

另外，高中生物教材中相似的概念很多，在教学这些容易混淆概念时，要充分运用逻辑思维中的比较和分类、归纳和演绎、分析和综合以及理想化方法抽象出客观事物的共同本质属性，可以收到事半功倍的教学效果。例如，通过让学生列表比较光合作用和呼吸作用，条件反射和非条件反射等概念能够使概念更清晰，利于掌握概念的本质属性；通过简化的图像对比细胞分裂和细胞分化能够使概念直观化，从而易于区分；通过逆向思维法比较有性生殖、无性生殖概念（一般高等动物都是有性生殖，引导学生思考有没有无性生殖呢，以逆向思考法操作：例举克隆羊多利的事实引证），可以把解决问题的最好方法固定在认知结构中，能够将认知对象的观察自觉深入对变化原因的理性探究中，从而形成对概念的实质性理解。

生命科学中的原理、规律是借助于有关生物学概念才得以表述，在正确理解和运用概念的基础上利于生物学原理的掌握。如归纳总结孟德尔遗传定律之前要先理解父本、母本，正交、反交，显性性状隐性性状等概念。然后运用“假说――演绎法”训练学生的思维：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结果。由此可见，生物学原理、规律的建立和发展一般在直觉思维、形象思维和抽象思维的共同作用下，经历观察和实验、归纳和演绎、分析与综合、类比、想象、假说等方法的探究，通过假说的试探、直觉的洞察、灵感的激发，不断形成新的概念。并对观察结果进行全面的分析、深入的研究得到原理和规律。因此，在生物学原理、规律教学中，教师要创设便于发现问题、讨论问题、探索规律的教学环境，将原理、规律的教学作为帮助学生认识事物的本质、训练思维能力、掌握科学方法的手段，使学生能够将知识与方法巧妙的结合，从而真正领悟到生物学内在的魅力。

3 通过实验“体验”科学方法，感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学，回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分，学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”，它把实验与其他教学内容紧密地结合在一起，使实验成为高中生物教学中“教”的手段，也成为“学”的手段，更是学习、认识科学方法的手段。例如，人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节，教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验，教师要通过引导学生做实验并得出结论，从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量（理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验），假说方法以及用图像法（绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等）等科学实验方法，这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新，大胆猜想的科学精神和态度价值观。

3 通过解题“理解”科学方法，形成“生物思想方法”

“学以致用”，科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力，而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查，如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例，从实验设计的角度，挖掘科学研究方法教育的合理因素，帮助学生归纳科学方法的基本过程，并加深学生对这些过程的理解，就是十分有效的科学方法指导。① 生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程，分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。② 高考试题的设计都比较严密，尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性，有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。③ 高考导向作用的力量是不可估量的，生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

总之，在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结，用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题，形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法，不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物，而这一切，正是科学方法教育的最终产物。

此外，高中生物科学方法教育的策略还有：在解决实际问题中运用科学方法；通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法；在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法；通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。因篇幅所限，在此不再详述。

参考文献：