時間：2023-08-17 18:03:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高中生物科學史，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
“科學史”這個詞跟“歷史”一樣有兩個層次的意思，第一層次指的是對過去實際發生的事情的述說，第二層次則是指對這種述說背后起支配作用的觀念進行反思和解釋。生物科學發展史既包括科學家對生命現象的研究過程，又包括科學家研究生命現象時所持有的不同觀點和態度；既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括不同學科之間的聯系、科學與社會的相互影響。
隨著科學普及實踐中對科學的文化方面越來越多的注重，科學史教育已經成為更好地理解科學、更好地將科學文化與人文文化相結合、更好地普及科學的最重要的手段之一。《普通高中生物課程標準》亦明確提出，學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神。
在教學過程中，可以利用生物科學發展史資料，有目的地引入、創設與教學內容相符的生動具體的場景，將間接知識演化為直觀內容，以此激發學生的好奇心，促使他們去探索生命規律。生物科學史是科學方法不斷發展的歷史，學生關注其中，可體味科學家發現與解決問題的思路與方法，培養學生實驗能力和思維能力，提高學生科學素養，從科學家追尋的價值觀和規范中激發學生敢于質疑、敢于創新的精神。
一、利用科學史資料創設情境，引入新課題
1.科學史本身就有其歷史性和科學性，同時，許多生物科學史生動有趣，用它們來創設情境，引入新課題，能激發學生的求知欲望，吸引學生的注意力。
如，在介紹《伴性遺傳》時，可以利用18世紀英國著名的化學家兼物理學家道爾頓的圣誕禮物與紅綠色盲的故事，通過歷史故事創設情境。借以引入對紅綠色盲這一遺傳病的分析，吸引學生的注意，引入對伴性遺傳內容的學習。
2.在介紹科學史時，可以采取多種方式呈現資料，用問題驅動的方式創設情境，像科學家那樣產生疑問，發現問題，把學生從對故事的興趣轉入到對科學探索的興趣。
如，教學《DNA是主要的遺傳物質》時，可利用遺傳物質研究進程的資料展開討論引入新課。“20世紀中葉，科學家用超速離心技術發現染色體主要是由蛋白質和DNA構成。科學家產生一個疑問并對此爭論不休。由此，可以通過問題引導，展開討論：你認為遺傳物質可能有哪些特點？你認為證明某種物質是遺傳物的方法有哪些？”并可進一步引導學生探討：實驗是最有說服力的方法，科學家該用哪類生物作為實驗材料呢？是高等生物，還是低等生物？為什么？
如此層層遞進，引導學生追隨科學家探索的腳步，逐步深入理性思考，同時得到了科學思維的訓練。
二、利用生物科學史的材料組織進行探究性學習
利用生物學史的材料進行探究，是生物學新課程教學中常用的一種方法。根據新課程標準中相關內容的要求，對科學史的材料進行適當的選擇和組織，加以整理、轉化，設計成為有科學性和啟發性的探究課題。在教學中，應著重引導學生沿著科學家的思維和工作歷程，領悟科學家是如何發現問題、大膽假設、尋找證據、小心求證的，體驗科學家不斷深化對問題認識的過程和科學探索的精神。
如，在向學生介紹《DNA分子的結構》時，挖掘探究素材，設計探究過程，創造探究環境，引導學生參與構建DNA分子結構模型的探究活動當中。
1.借鑒前人的研究經驗，獲得靈感，確定構建模型的研究方法
查找沃森在構建DNA雙螺旋結構模型的有關科學史，將他們當時如何開展對DNA分子結構模型的研究工作，以及在探究DNA雙螺旋結構過程當中，如何獲得靈感并得到了哪些方法上的借鑒展示給學生。
沃森在《雙螺旋―――發現DNA結構的故事》一書中寫道：
“特別重要的是，我們曾認真討論了鮑林是怎樣發現蛋白質α螺旋的……不久，有人告訴我說鮑林的成功也很平常，并不是復雜的數學推理的結果……鮑林發現α螺旋并不是僅僅靠研究X射線衍射圖譜。主要方法是探討原子之間的相互關系。不用紙和筆，他的主要工具是一組分子模型。這些模型表面上看來與學齡前兒童的玩具非常相似……用同樣的方法解決DNA的問題！我們只要制作一組分子模型，開始擺弄起來就行了。”
在學生閱讀的基礎上，設置問題：這段描述，帶給你怎樣的啟示？鮑林帶給沃森的靈感是什么？沃森等科學家在揭示DNA結構的過程中，采用的研究方法是什么？引導學生進行思維探究，確定構建物理模型的研究方法。同時，也可以讓學生在潛移默化中感受科學家對科學探究的熱愛及科學態度、科學精神。
2.構建DNA雙螺旋結構物理模型
（1）構建DNA基本單位――脫氧核苷酸的結構模型
查找科學家研究DNA分子結構的有關科學史，將DNA的基本單位――脫氧核苷酸的相關情況整理后，展示給學生。
將脫氧核苷酸的相關情況，整理成探究性問題：組成DNA的基本結構單位是什么？每個基本單位是由哪幾部分構成的？組成DNA的堿基有哪幾種？并組織學生動手實踐，構建DNA的基本單位――脫氧核苷酸的結構模型。
（2）構建DNA分子的雙螺旋結構模型
①整理科學史，將科學家研究的DNA衍射圖譜及推算的DNA分子的結構、直徑的實驗結果，展示給學生。向學生提出問題：獲取上述信息，運用模型法，你將構建怎樣的模型？可能要考慮的問題有哪些？進而展開開放式討論，讓學生像當年科學家一樣，親歷科學探索過程，引發學生思考，激發學生探究激情。
②查找并整理沃森、克里克在構建DNA雙螺旋結構模型過程中的種種嘗試，展示給學生。向學生提出問題進行探討：錯誤的理由可能是什么？有哪些是有價值的？引導學生追尋科學家的思維歷程，領悟科學家是如何發現問題、尋找證據、合理推理的。
③在研究暫時陷入僵局時，看沃森和克里克又得到了誰的啟示，整理并向學生展示查哥夫帶來的信息：腺嘌呤（A）的量總是等于胸腺嘧啶（T）的量；鳥嘌呤（G）的量總是等于胞嘧啶（C）的量。根據科學史資料中的相關信息，向學生提出探究問題：a.堿基配對方式應是怎樣的？b.對原有模型的修訂是什么？保留什么？
④提出探究問題，引導學生深入思考：堿基如何連接？A-T與G-C堿基對組成的DNA分子具有穩定的直徑嗎？整理科學史中的相關研究結構，并向學生展示：四種堿基的分子結構示意圖，比較嘌呤和嘧啶分子結構。解釋堿基的連接方式―-形成氫鍵，A=T，CG。
通過問題，引導學生分析科學史的有關資料，重現這一經典的模型構建歷程，讓學生參與教學過程和思考探究，完成思維性的探究式學習，進而組織學生動手實踐，制作并展示DNA分子的雙螺旋結構物理模型，并與沃森和克里克構建的物理模型相比較，不僅可以獲得成功感，更將思維型探究式學習與操作性的模型構建相結合。同時，在模型建構的探究活動中，引導學生不斷地發現問題和解決問題，使學生在學習DNA分子結構的同時，不僅得到科學方法的訓練，并且體驗尊重事實，尊重客觀規律，善于反思，敢于質疑，勇于實踐等的科學態度和科學精神。并通過討論交流，動手實踐，增強合作精神。
科學史其實本身也是科學知識，它豐富了對科學知識的闡述，但作為科學史教育目標來說，科學知識不應僅僅在這一方面，還應在于科學史能提供科學知識的來龍去脈，科學知識的發展變化。同樣目前我們所取得的科技成就也是暫時的，需要不斷地發展與完善。生物科學史中沉淀了眾多科學家對生命世界探索的精彩片段。良好的生物科學史的教學，應該是從中選擇了恰當的材料，運用了恰當的手段，達到了最佳教學效果，讓學生似乎身臨其境，從而獲得眾多啟示的教學。托克維爾曾說：“當過去不再照亮未來時，人心將在黑暗中徘徊。”那么，在中學生物課堂中，生物科學史不但豐富了學生的科學知識，而且照亮了學生的未來。
參考文獻：
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[3]楊德平.利用生物發展史組織高中生物新課程探究性教學[J].寧德師專學報：自然科學版，2005（3）：321-328.
[4]劉本舉.例析科學史的教育功能與教育實踐[J].生物學教學，2006，31（2）：22-24.
關鍵詞：高中生物；科學史；教學；問題；對策
中圖分類號：G423.07 文獻標志碼：B 文章編號：1673-4289（2011）12-0015-03
生物科學史教育能夠使學生理解科學的本質，體驗科學研究的方法，感悟科學探究的精神，因此，高中生物新課程非常重視生物科學史教育。《普通高中生物課程標準（實驗）》（以下簡稱課標）明確了要“重視生物科學史的學習”，在其內容標準中多處明確提出了生物科學史的具體教學要求。但是，在新課程實施過程中生物科學史教學仍然出現了一些問題和困惑，需要我們探尋原因，研究對策，以更好促進生物科學史教學。
問題一：目標單一、大材小用
【案例呈現】
案例1：在進行《遺傳因子的發現》教學時，教師介紹了孟德爾的豌豆雜交實驗，但目的僅僅是為了把分離規律和自由組合規律講清楚，而沒有引導學生關注豌豆雜交實驗的內在邏輯和實驗的關鍵點，讓學生理解孟德爾豌豆雜交實驗所蘊藏的思想方法。
案例2：在進行《細胞的多樣性與統一性》一節“細胞學說的建立過程”這一內容的教學時，有教師在簡單地解釋細胞學說的三個要點后，以討論題引導學生閱讀細胞學說建立過程的資料，其目的也僅僅是由此引導學生認識細胞的統一性，而沒有真正分析細胞學說的建立過程所蘊含的科學發現的模式，揭示科學的本質。
【原因探析】
上述兩則案例雖然在教學中都利用了生物科學史，但是目標定位在落實知識，科學史只是用于輔助學生理解相關知識的材料，而沒有讓學生真正深入到科學史教育中，獲得方法和情感的體驗。這種情況在課堂教學中具有一定的普遍性。有調查表明，教師對生物科學史的教育價值持肯定態度，但是多數教師卻是為了學生更好地學習知識而引入科學史材料[1]。然而，生物科學史的教學有知識目標但不限于知識又幾乎是業內的共識。課標指出：“學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神。”近年來有關生物科學史教育的文章提出：教學中引入生物科學史能夠提高學生的學習興趣，使其積極主動地參與教學；展示知識發現的過程，幫助學生深刻理解知識；展現科學精神，培養學生的科學素養；展示科學研究方法，培養學生的科學探究能力；幫助學生理解科學研究的繼承性、永不終結性和科學的人文內涵，幫助學生領會創新思維的重要性[2][3][4][5]。那么，為什么教學實踐中還會出現目標過于單一的問題呢？
產生上述問題的原因，固然有考試評價指向的問題，也與部分教師對于如何深入挖掘生物科學史的教育價值認識不夠有關。“科學史是客觀真理發現的歷史、人的心智逐步征服自然的歷史。它描述漫長而無止境的為思想自由，為思想免于暴力、專橫、錯誤和迷信而斗爭的歷史。”[6]由此看來，“科學史”是可以從歷史事實、知識形成、思想發展、精神自由等多個角度去解釋的。在面對生物科學史的素材時，我們往往習慣于從事實的歷史和知識形成的歷史這個角度去引述，卻疏于從思想與方法的歷史、社會的歷史這樣的角度去挖掘科學史的教育價值。
【對策研究】
教學中，我們應該引述生物科學史的事實和知識形成過程，但又不滿足于僅僅轉述事實和講解知識，而是對這些事實再做分析或解釋，從中提煉出科學家所用的研究方法，挖掘出其中所蘊含的思維品質、思想觀念，如此基于事實但又不局限于事實。這樣的課堂，就既有歷史事實，又不局限于介紹事實，而是從事實中挖掘思想和精神營養；它能說明生物學知識，但不以知識為唯一目標，而是在促進知識理解的同時，讓學生因讀科學史而深刻、明智。例如，在案例1中引進孟德爾的科學發現，在用來促進知識理解的同時，還應該引導學生關注以下幾點：孟德爾選擇了合適的實驗材料，引進了數學統計的方法，提出了天才的假設，進行嚴密的演繹以及巧妙進行測交實驗驗證推論，這些科學方法的運用是他獲得成功的重要影響因素；同時，孟德爾的潛心探索（8年耕耘）、扎實實踐在他獲得成功中也起到了重要作用。
在案例2“細胞學說建立過程”這一科學史教學中，要用好教科書中的資料，尤其注意資料中幾個小標題所傳達的關于科學發現模式的信息，并給學生足夠的時間討論資料分析后的幾個問題。然后，總結在細胞學說建立過程中，科學與技術、理論思維與科學實驗的關系，理解科學發現的模式，揭示這一歷史過程所蘊含的科學本質。
因此，進行科學史教學時，不僅要關注和確定知識目標，同時也應該深入分析確定過程與方法、情感態度價值觀方面的目標。只有目標明確且全面，才能在科學史教學過程中不僅幫助學生掌握知識，還能讓學生體驗科學方法，感悟科學研究的歷程。
問題二：拔高拓寬、加重負擔
【案例呈現】
在《DNA的復制》這一節，關于“DNA半保留復制的證據”這部分內容，有如下一個教學案例。在學生進行了關于DNA如何進行復制的猜測后，教師提出：那我現在給你一些實驗材料，你設計一個實驗驗證一下你的假設到底哪種正確。實驗材料有：含14N的DNA的大腸桿菌若干、含15N的DNA的大腸桿菌若干……隨后出現的教學情境是，學生一片茫然，不知所措。
【原因探析】
從學生的反應可見，讓學生設計這樣復雜的實驗脫離了他們的實際。教材安排這部分內容已明確其屬于“選學”，有關內容不要求學生記住，更不要求學生應用。讓學生設計實驗，其教學要求的層次定位是“應用”，這顯然超出“選學”甚遠，屬于過度拔高教學要求的做法。
與上述過度拔高教學要求類似的，教學中還有一種面面俱到、過度拓寬教學要求的做法。其典型表現是：教科書課文中出現的生物科學史內容，教師因擔心其中的歷史事實會考到而不敢有絲毫大意，每個事件都要細細講解而不敢遺漏。在這樣的課上，由于面面俱到，教師教得累，學生學得累，不必要地加重了學生的學習負擔。
【對策研究】
教學中，對生物科學史素材的應用，既需要到位，但又不可越位而過度拔高和拓寬。因此，要適當定位，就要分析針對具體的生物科學史內容其合理的教學要求是什么。
某個具體的生物科學史事實，可能是課程的內容要素，也可能僅僅是教學素材。教學時這兩類情況的教學要求不同，重點也不一樣。前者的歷史事實既是手段也是目標，要讓學生能夠概述其歷程，并由此達成對知識的理解、科學方法的領悟、科學精神的提升。后者的歷史事實不要求學生記住，而是作為“腳手架”，以增進學生對結論性知識的理解，并進一步促成對科學的本質的理解。怎樣判斷某一生物科學史材料是作為教學素材還是作為課程內容要素呈現的？判斷依據是課標中具體內容標準是否有明確的要求。例如在高中生物教材中作為課程內容要素的科學史有，細胞學說的建立過程、人類對遺傳物質的探索過程、植物生長素的發現等。而僅僅作為素材的科學史有，細胞膜結構的探索歷程、促胰液素的發現、穩態概念的提出和發展等。
問題三：材料粗放、教學吃力
【現象點擊】
教師在教科書所提供的生物科學史材料之外又做了較多的擴展，課堂上用PPT一屏一屏地展示歷史上科學家如何進行研究，對背景、材料、方法、結果、結論作詳細、具體的介紹。學生則忙于閱讀，接受諸多人名、年代、研究事實的信息轟炸，卻沒有時間深入思考。這樣的課堂里，由于素材補充過多，教學費時、費力，而結果卻是師生迷失于歷史瑣碎事實的泥潭中。
【原因探析】
科學史教學不是求多求全，而是求精。有些教師認為新課改既然要求教師要學會用教材教，要積極開發課程資源，因此就認為多補充一些課外教學資源會有助于教學的提升。于是很多教師就很認真地查資料，課堂上盡可能地給學生多呈現資料，或是干脆替換教材中的科學史資料。而教師在選材時又沒有考慮所選資料的價值、意義等教育因素，簡單的資料累積只會加重學生的學習負擔，還不能很好地讓學生得到科學方法的熏陶和科學思維的訓練。
【對策研究】
教師在課堂上展示給學生的，應該是從眾多史料中精選出的必要的、易于理解的，且有主線貫穿的歷史資料，因為在課堂上有限的時間內，使用概括性的、簡明扼要的材料往往更為有效。換言之，課堂里出現的科學史材料，應該是先行者加工過的材料，而不是原始的歷史事件。教科書對所介紹的生物科學史已經做了精加工，教師要補充史料，應該在理解教科書的基礎上作必要的擴展，而不是熱衷于歷史素材的量的擴張。
比較成功的生物科學史教學案例，其共性是：教師提供的科學史材料精煉，有內在的線索貫穿，所提問題環環相扣、層層深入，還原了知識的形成過程，促進了知識的理解或科學方法的掌握。學生學習過程中，有資料的閱讀，有挑戰性問題引領。學生既理解了知識，又提升了科學思維能力，還體驗了科學的開放性。例如，生物膜結構的探索歷程，從1895年歐文頓研究植物細胞膜通透性實驗開始，到1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型，近80年的時間里有多位科學家做了很多復雜的探索工作。研究過程中，假說被一次又一次提出又一再修正，最終流動鑲嵌模型得到普遍認可。
問題四：理解偏頗、評論失當
【案例呈現】
在“光合作用的探究歷程”教學過程中，在講到海爾蒙特實驗時，有教師提出：“從實驗設計的原則來看，海爾蒙特的實驗結論是否完全正確？”然后讓學生展開討論。最后，師生一起總結出，“海爾蒙特的實驗設計不符合單一變量原則”，“應該設計單一變量實驗確定水、礦物質、空氣在植物生長中的作用”。
【原因探析】
對科學家的實驗進行恰當的評述，確實有益于培養學生的批判性思維和實驗設計能力。但是，本案例中的質疑本身卻讓人質疑：其一，很難設置單一變量實驗分別研究空氣、水和礦物質在植物生長中的作用；其二，這個實驗是一個析因實驗，不一定遵循單一變量原則。
【對策研究】
歷史是客觀的，但是，對歷史的理解卻可能是主觀的。因此，我們在評述歷史時，要用歷史的眼光，全方位理解歷史，在理解的基礎上對歷史上科學家的工作作恰當評述。評述時，我們應該對歷史持有“溫情與敬意”的情感[7]。
筆者認為，對于生物科學史上一些科學家認識的局限性，在教學中不一定都要著眼于對此進行“批判行思維”，而是可以更注意著眼于以下兩個方面來挖掘其教育價值。其一，學生看到歷史上科學家認識的局限性，可以認識到早期的科學家在解釋自然現象時與他們一樣有類似的前概念，從而增強他們轉變概念的積極性與動機[8]。其二，引導學生認識科學的開放性，從而深刻理解科學的本質。
生物科學史中沉淀了眾多科學家對生命世界探索的精彩片段。良好的生物科學史教學，應該是從中選擇了恰當的材料，運用了恰當的手段，達到了最佳教學效果，讓學生似乎身臨其境從而獲得眾多啟示的教學。托克維爾曾說：“當過去不再照亮未來時，人心將在黑暗中徘徊。”那么，在中學生物課堂里，生物科學史不但應該在場，而且應該“照亮學生的未來”。
參考文獻：
[1]張仁玉.高中生物科學史教學現狀研究[D].東北師范大學，2009：42-45.
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[7]錢穆.國史大綱?凡讀本書請先具下列諸信念[M].北京：商務印書館，1996：1.
一、利用生物科學史資源，引導學生形成正確的思想
生物科學史向我們揭示了科學家思考和解決生物學問題的思想歷程。科學家思想的形成在當時的社會，不僅受到文化背景的制約，還受到當時科學技術水平的制約，對于科學家來說，生物學知識的產生，都需要首先從思想上有所突破。如果思想不科學，就會導致人們對事物產生錯誤的認識。反過來，通過對事物的科學探究，獲得對事物的正確認識，又會改變人們的思想，使人們對事物的認識產生質的飛躍。例如，物種是演變的思想的確立，就是對物種是不變的思想的突破；人類對生命個體發育的探究歷程，體現了思想方法上的突破。因此，生物科學史向我們展示了科學家所處的時代背景，記錄著科學家們的思想以及思想轉變的歷程，對學生形成正確的思想具有積極的教育意義。
二、利用生物科學史資源，幫助學生建構知識結構
學生學習了生物科學史，既能從整體上了解各個分支學科是在解決什么問題的過程中發展起來的，又能了解各個分支學科之間的聯系，從而建立知識點之間的聯系，建構完整的知識結構。例如，遺傳學的建立和發展，經歷了細胞遺傳學、群體遺傳學、微生物遺傳學和分子遺傳學等階段。在其發展過程中，如果孟德爾沒有運用數學知識對數據進行統計分析，就不能揭示遺傳規律；如果沒有細胞學的發展，薩頓和鮑維里就不能推測到遺傳因子與染色體之間的聯系。在科學家解決遺傳的規律是什么、遺傳物質是什么、遺傳物質具有什么結構、遺傳物質如何復制和如何控制多肽鏈的生成等一系列問題的過程中，遺傳學逐漸發展起來。如果教師能引導學生循著這樣的線索展開學習去了解這一系列問題的解決過程，那么，這一部分的知識結構學生就可順利地建構起來，還可能聯想到新的問題。
三、利用生物科學史資源，培養學生的批判性思維
學生通過生物科學史的學習，可以了解到生物科學是在自我更正的過程中積累和進步的；還可以了解到生物科學知識是科學家在不斷對前人的結論進行質疑、求證的基礎上，再進行自我更正的過程中積累起來的。例如，達爾文建立了以自然選擇為核心的進化論，人們在承認生物進化論的同時，卻不愿意接受達爾文對進化原因進行臆想的方法，不滿意達爾文對進化機制的解釋。德弗里斯將實驗方法引入進化論的研究中，提出了“突變學說”，以此來解釋達爾文的自然選擇。在20世紀的頭10年，這一學說得到生物學界的廣泛接受。然而，1910年，果蠅遺傳學的。發展表明，果蠅群體中不斷發生著突變，卻沒有產生物種的變化1912年～1915年細胞學的精確研究，沉重地打擊了德弗里斯的學說，揭示了他所認為的大規模突變產生的性狀實際上是已有性狀的復雜重組。細胞遺傳學，尤其是群體遺傳學的建立，才闡明了自然選擇的機制。學生在了解了進化論的發展后，可以得到科學知識是在不斷質疑、求證與更正的過程中積累的這一結論，這對培養學生的批判性思維大有幫助。
四、利用生物科學史資源，培養學生的探究能力
生物科學史就是科學家探究生物學知識的科學過程史。生物科學每一個知識點的產生過程，就是一個科學探究的過程，如發現問題、提出問題、作出假設、邏輯推理、檢驗假設、分析結論、交流評價等，是對學生進行科學方法訓練的良好素材。學習生物科學史有助于學生了解每個知識點的來龍去脈，而且可以從其中的一些典型事件中學習到科學家的科學探究方法。例如《標準》中列舉的生長素的發現史，教師可利用現代化教學手段，引導學生深刻領會科學家的思維方式，探索生長素基本理論的形成過程。這樣不僅可促進學生深刻領會生長素理論的論點，還能使學生在親身體驗科學探索的過程中接受科學方法的訓練，形成一定的探究能力。
五、利用生物科學史資源，培養學生的合作能力
在課程改革的過程中，合作學習是一種重要的學習方式。學生通過高中生物科學史的學習，能夠明白在探究知識的過程中，科學家之間往往是通過合作取得成功的。例如：DNA雙螺旋結構模型的建立過程，匯集了許多不同學科背景科學家的智慧，特別是沃森和克里克兩人的合作，為解決問題提供了不同的思路。他們在解決問題的過程中相互啟發，相互補充，相互促進，同時共享了研究成果。學生還可以在生物科學史的學習中，明白必須重視每一學科的學習，而不能有偏科現象。只有這樣，才能為終身學習奠定良好的基礎。
六、利用生物科學史資源，培養學生的科學素養
生物科學史呈現了科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀。生物科學史中記載著科學家的生平事跡，從中挖掘科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀，把它們滲透到生物教學中，對培養學生的生物學素養乃至科學素養和人文素養都具有積極的教育意義。例如，人教版高中生物課標教材中，必修模塊1《分子與細胞》中選取了“細胞學說的建立過程”“探索生物大分子的奧秘――與鄒魯院士一席談”“細胞世界探微三例”“對生物結構的探索歷程”“關于酶本質的探索”“光合作用的探究歷程”等方面的歷史。學生置身于科學史的氛圍中進行領悟和體會，可獲取豐富而有趣的知識營養，體驗嚴密的邏輯思維過程和解決問題的思想方法，并在厚重的歷史感中體會前人的智慧，從而提升自身的生物科學素養。
【關鍵詞】高中生物，科學史教育，科學素養，課堂教學與研究
1.研究背景
《普通高中生物課程標準》（以下稱《標準》）明確指出：提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準實施中的核心任務。美國著名科學教育家馬丁認為科學知識、科學過程能力和科學態度三方面內容組成了科學素養，而國內一些學者認為科學素養包括知識與技能、科學方法、科學觀和科學品質四個要素。[1]而生物科學史不僅展示了科學家們在探究生物學有關問題中的時代背景、技術發展情況，也展示了他們在探究過程中的思想過程和探究方法，體現出科學方法不斷發展的歷史，科學家們散發出來的科學品質和科學觀。因此《標準》在第四部分的實施建議中也指出了注重生物科學史的學習：學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家獻身科學的精神。這對提高學生的科學素養是很有意義的。[2]
這個認識是與近年來國際的教育理念相接軌的。隨著對科學本質的認識不斷深化，各國教育家們意識到：科學本質離不開科學的歷史、文化、社會，HPS教育（即：科學史History、科學哲學Philosophy和科學教育Science Teaching）應運而生。[3]查閱多方文獻資料便可發現，重視科學史教育在提高學生科學素養方面的意義已經成為國際科學教育改革的大趨勢：美國的《科學素養的基準》和《國家科學教育標準》、英國國家課程的科學部分等，都將科學史與科學教學結合，并對HPS的課程與教學有著明確的要求。
因此，國內的新一輪高中生物課程改革緊隨國際步伐，在《標準》中明確提出對科學史的重視，新教材的編排就蘊含了大量的科學史內容。
1.1 三個必修模塊的緒論都改編為“科學家訪談”，從鄒承魯到孫儒泳，從我國率先人工合成蛋白質到生態學研究，展示科研成果，探討研究過程，滲透科研精神，切入模塊主題。
1.2 在“問題探討”欄目中作為引入新知識的背景材料，引導學生進入學習情境。如必修1第5章“降低化學反應活化能的酶”介紹了意大利科學家研究鷹消化食物的巧妙實驗；必修2第1章“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”介紹了當時的融合遺傳的觀點。
1.3 以科學家的探索過程作為主線呈現在教材的正文主要部分。如“對生物膜結構的探索歷程”、“光合作用的探索歷程”、“生長素的發現歷程”等等。
1.4 以“資料分析”、“科學史話”、“科學前沿”、“科學家的故事”等欄目穿插在正文中，或者作為拓展的閱讀材料。
而整個必修2模塊的編排就是按照科學發展的歷史，圍繞人類對基因的認識這一主線展開，使學生在學習遺傳知識的過程中感受科學家們的探索之路。
2.國內的研究現狀
但在我國的基礎教育中，科學史的教育起步較晚，因此在實施的過程中呈現出一些問題：
2.1 與國外相比，國內的教材對科學史的編排更加側重科學研究的神圣，強調科學家的光輝一面，強調理性在科學研究中的作用，同時更重視我國的科學成就，而對科學家“人性”的一面介紹很少，容易使學生們陷入科學家的“神話”里。
而根據沈陽師范大學蔡紅英在其碩士論文的課題研究《應用生物學史開展高中生物科學方法教育的研究》可發現另外的一些問題（她采用問卷調查的方式，于2010年6月再甘肅省定西市漳縣四所學校隨機抽樣，結論具有可信性）。
2.2 學生對于生物學史的興趣普遍高，也認識到了其中的科學方法教育的重要性。但是，對于科學方法的學習有畏難情緒，在遇到有關生物學方法的試題或在實驗設計方案中能從中得到幫助的比較少，也就是生物學史的科學方法教育價值得不到充分發揮。
2.3 由于高考的現實壓力以及課堂教學時間的限制，教師往往按照教材的知識內容編排順序，簡單介紹基本知識和原理，傳授科研成果以縮短學生的認識過程以提高高考成績，沒有深入挖掘其中的教育價值。
2.4 由于當代教師是在傳統的科學教育理念下培養出來，本身沒有受到科學史教育，加上教學工作的繁忙而無法在課前查閱大量資料，這樣，教師本身的科學史知識的儲備問題，使他們在科學史教學教育中力不從心。
3.加強和改善科學史教育教學和研究的措施
筆者根據參考文獻和自身的教學經驗提出個人的一些建議和改善措施：
3.1 增強師生對于科學史教育的價值的認識。這是亟待解決的首要問題，只有師生在觀念上的重視，才會在教學和學習過程中重視以達到教學目標。既然以高考為核心的考試評價體系沒有更改，那就從這個現實的角度切入，搜集高考以及各地市試卷中有關科學史與科學方法的習題，無論教師層面還是學生層面都有引起重視。例如：09年天津卷和2012年福建卷的選擇題等，教師在研究各地市高考及其他試題之后，要回歸到《標準》，結合試題能更深入地理解高中新課程理念，認識到科學史教育的重要性，不斷更新觀念，在課堂教學中把握住科學史教育的教學設計理念。進而，教師可將這些試題改編成與某個階段學習進度相適應的練習，引導學生對科學史教育的重視。
3.2 在重視的基礎上，教師自身更要注意日常對生物科學史資料和素材的積累。除了網絡上搜集到的資源，也可以參考百花文藝出版社出版的《生命科學史》、復旦大學出版社出版的《20世紀的生命科學史》等書籍，從中了解生物學知識的發展史，把握知識的內在聯系和概念、規律等的形成過程，挖掘出隱性的科學方法、科學態度和科學精神。
3.3 在資料搜集和積累的基礎上，根據《標準》確定、精選出出科學方法教育目標，對相關史料進行適當整理，或有一定趣味性，或突出重點事件，使目標在有限的課堂教學時間內得以實現。例如：在《孟德爾的豌豆雜交實驗》中，突出的是假說演繹法這一科學方法，因此，在教學設計中，可將“科學史的發展脈絡”作為線索，整合“不同顏色牡丹花”的問題探討和“孟德爾獲得成功的原因”這個思考與討論的材料，同時，其中的科學方法“假說演繹法”為另一條主線設計教學過程，孟德爾提出什么問題？根據現象怎么提出假說的內容？又怎么設計實驗進行演繹推理和實驗驗證？教師在教學過程中，通過方法引導，使學生在體驗科學史的過程中學習科學方法。
3.4 在資料搜集和積累的基礎上，注意科學史的真實性，在充分肯定在科學史中科學家們的巨大貢獻和科學精神時，也要對他們犯下的錯誤進行客觀的評價。既要看到科學家們身上光輝的一面，也要引導學生關注他們“人性”中的弱點。例如：在促胰液素的發現過程中，囿于定論的沃泰默和另辟蹊徑的斯他林、貝斯利之間就可以形成思維上的矛盾沖突，教師可以在分析教材資料時引導學生從這個矛盾折射出富有生命力的人文精神，將科學教育中的真實性、客觀性與人文教育中的求美有機結合起來，培養出具有科學精神和人文精神的全面發展的個體。
3.5 在資料搜集和積累的基礎上，教師有所了解之后，還可要求學生自行搜集相關科學史材料，如“搜集生物進化理論發展的材料”并有所側重，比如搜集澄江生物群的資料顯示物種大爆發，對達爾文的自然選擇學說中物種是漸變的形成新的質疑，引出現代生物進化理論的修正和完善；比如搜集“中性突變學說”等其他進化理論的大概內容。引導學生加深對科學本質的理解，在科學史教育中認識到科學知識是多元的、暫時的，科學是動態過程，是人類不斷認識自然的嘗試，因此作為其成果的科學知識也不是一成不變的，很多都是各家學說，并非定論。
參考文獻
[1] 張大昌.新課程理念與初中物埋課程改革.東北師范大學出版社，2002.5.
關鍵詞：生物科學史教學；問題化學習；探究能力
生物科學史在很大程度上就是實驗探究史，其中多數實驗在高中課堂上是無法體驗和再現的。學生對于平鋪直敘的實驗史實不可能感興趣，也不能拓展學生的思維和提高實驗探究能力。如果將生物科學史的學習問題化，讓科學家的思維滲透在問題中，學生就可以在嘗試解決問題的過程中體驗科學家探究之路，從而提升思維品質和探究能力。
1.學習目標問題化
生物科學史教學的目標是讓學生了解知識發現的過程，體會科學家的思維方式和科學研究方法。如果將這些學習目標以告知的方式簡單地呈現給學生，學生會認為這些東西離自己太遙遠，而且面對已知結論的科學探究，學生不會激起探究的欲望。如果我們將這些學習目標隱性化、問題化，將其轉變成學生身邊的問題，甚至是學生自己發現、提出的問題，從而激發學生嘗試解決問題的欲望，變被動接受為主動探索，學習目標便會水到渠成。高中生物教材中科學史的學習目標大同小異，主要是讓學生了解科學家的實驗設計思路，體會實驗設計的嚴謹性和科學性。將學習目標問題化后，可以將學生學習科學史轉變成設計科學實驗，這樣，學生就由被動的學習者轉變成科學發現的參與者和創造者，學習積極性自然大不相同。同時在參與和設計實驗的過程中又會發現新的問題，學生的思維將得到充分發展和提升，學習目標也將上升到更高的層次。
2.學習過程問題化
生物科學史的學習過程是一種比較特殊的學習體驗，由于條件所限，在課堂上進行完整的全程探究活動較難做到。因此，在生物科學史教學中的探究性學習更多的是思想實驗。在思想探究中簡單的對話式或呈現式教學，對學生缺乏有效的刺激，教學效果不佳。這就要求學生將生物科學史學習過程轉化成以一條核心問題為主線，并圍繞核心問題自我構建一系列的問題系統，并通過小組合作形式解決這些問題，最終形成完整的科學發展脈絡。要讓學生建立起這樣的問題系統，可以從以下幾個方面嘗試。
2.1角色扮演策略
每一個科學知識的發現，放在其學科歷史脈絡中都有其特有的時代性，學生只有站在當時科學家的角度才可能發現有價值的問題，才可能體會當時科學家的思維方式。所以鼓勵學生進行角色扮演，使學生提出有價值探究問題的有效策略。如遺傳基本規律發現過程中，可以進行如下教學片斷設計。師：讓我們將目光聚焦到160多年前那個在學術界雜交試驗盛行的年代里，如果你就是當時年輕的孟德爾，現在有一堆雜交試驗的結果擺在你的面前，你會有什么樣的苦惱，你又想知道哪些問題？生：為什么子一代只有一種性狀？為什么子二代又有兩種性狀？為什么子二代的性狀比總是接近3：1……師：以你現有的知識理論可以解決這些問題嗎？生：不能。師：不錯。當年的孟德爾就和你們現在一樣，面對這么多的問題無從下手，因為沒有任何現成的理論可以解決他產生的疑問。那么你現在能提出解決辦法嗎？（學生隨后討論并嘗試解決問題的辦法。）通過這一角色扮演后，學生將自己放在研究者的角色上，以研究者的身份思考問題、解決問題，真切體會到科學研究的艱辛與不易，才能真正走進科學家的思維世界，提升自己的思維品質。
2.2實驗改進策略
從生物學科的歷史發展脈絡看，每一位科學家的實驗設計都會受到當時科學發展水平的限制，一些實驗設計會存在不足和缺陷，而這恰好是激發學生問題意識、構建問題系統的最好資源。如促胰液素發現中，沃泰默限于當時權威主流認知的影響，并沒有對實驗結果進行大膽分析，也沒有設計更合理的實驗以進一步研究遇到的問題，而是歸結為實驗操作中的不可抗拒因素。教師此時可以不展示斯他林和貝利斯的實驗，而是利用這一契機引導學生構建新的問題系統：沃泰默實驗的關鍵問題出在什么地方？如何徹底排除神經系統的干擾？如何設計對照實驗，讓實驗更有說服力？學生將這些實驗思路問題化以后提出自己的改進措施進行新的研究。最后在交流評價的基礎上，教師再展示斯他林和貝利斯的經典實驗，與學生的實驗設計進行對比，提升學生的成就感和探究知識的熱愛。
2.3自我反思追問策略
在生物科學史學習過程中，自我反思追問策略是構建問題化學習方式的較高階段。該策略更多的是在解決某一問題以后，引導學生回顧自己的思考歷程，從而獲得這種思考歷程的經驗提升。在教學中，教師可以引導學生學會追問自己：就這一內容我是如何發現問題的？我發現了哪些問題？對于這些問題我是從哪些角度思考的？我又是采用什么方法解決的？我生物科學史中的問題化學習（常州市北郊高級中學，江蘇常州213031）金交通摘要：生物科學史教學在目前高中生物課堂中往往是史實介紹有余、思維訓練不足，達不到課程標準對科學史的學習目標解決問題的方法與其他同學的不同之處在哪？有沒有更好的解決辦法……自我反思和追問不僅僅是一種構建問題系統的策略，更是一種良好的學習習慣。在反思與追問中，學生往往能發現新的、有價值的問題，從而開展新一輪探索。
3.問題化學習的關鍵與注意事項
基于問題化學習的生物科學史教學關鍵是師生根據情境創設以問題主線為核心的問題系統。教師在實施的過程中應注意以下幾點：①教師應放下包袱，實現思想和教學方式的雙重轉變，要讓學生真正提出自己的問題；②讓學生提出問題不是天馬行空，而是圍繞課題基礎問題展開，同時教師和學生要對學生提出的問題進行一定的篩選，確定問題的主線；③問題化學習的主體是學生，只有真正投入問題的發現和探究中才能提升學生的實驗探究能力和思維能力，教師在這個過程中應是引導者和領航者。
參考文獻：
［1］王天蓉，徐誼，馮吉，唐秋明，張治.問題化學習教師行動手冊（第二版）.上海：華東師范大學出版社，2015.
關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
現行《普通高中生物課程標準（實驗）》中明確指出：“注重學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識，包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現當代生物學科圖景，是生物學科結構的主干部分，并能展現生物學科的邏輯結構;同時，它還具有高度的統領性、包攝性以及引領性，能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學，能使學生少走彎路，少繞圈子，直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學，還可把孤立、零亂的知識以點連線，以線帶面地進行整合，把相關的知識進行有效的構建，從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。
1 核心概念的界定
在高中生物復習中，教師經常會對一些概念的理解存在偏差，比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確，定位不精準，這些都會影響一輪復習的有效備考。因此，如何對教材核心概念進行界定，而不是簡單通過感性印象對其甄別，顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為：“核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間，源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系，為領域的發展提供了深入的角度，還為學科之間提供了聯系。”國內課程專家劉恩山教授也指出：“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的，強調概念之間的關聯和概念體系的結構。”基于學者們的觀點，生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題，統領包攝教材章節中的基本概念、事實、原理及規律，是構建整個生物學教材的基本骨架，并且能經得起時間和實踐的檢驗。
例如，在復習《選修3·現代生物科技》中“細胞工程”這一專題時，筆者通過羅列比較一般概念、重要概念，從而界定出該專題中具有統領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中，一般概念有16個，分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養、傳代培養、原生質體、合成培養基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個，分別是細胞全能性、植物細胞組織培養、植物體細胞雜交、動物細胞培養、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后，發現該專題中的核心概念其實只有3個，是細胞全能性、植物組織培養技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念，很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養、傳代培養、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣，通過比較對比，學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。
2 核心概念教學
2.1 運用概念圖，整合新的核心概念
概念圖是由概念節點和連線組成的一系列概念的結構化特征，概念節點是表示某一命題或知識領域的各概念，連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中，教師通過運用概念圖進行教學，能清晰有效地呈現教材內容，有利于學生對已有知識進行遷移和聯系，進行有效的復習備考;同時，也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系，便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合，培養學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如，在復習“植物組織培養”時，教師以必修部分的概念和原理為前提，利用概念圖呈現核心概念和相關概念的聯系，在學生喚醒原有知識的基礎，促進理解和掌握新知識（圖1）。
2.2 設計“問題串”，引導學生對核心概念的學習
所謂“問題串”，就是指教師為實現一定的教學目標，根據學生已有的知識或經驗，針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將教材知識轉換為層次分明、具有系統性的一連串問題。在高考生物復習時，教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題，激發學生去發現、探索的欲望，從而培養學生熱情和動力。如，在講授“單克隆抗體”這一概念時，教師運用一組“問題串”（圖2）進行巧妙設問，使得學生對這一概念的理解更加深刻，不易忘記。
2.3 演示認知過程，學概念
在高考生物復習中，有許多概念是純理論性的，內容很抽象，學生理解起來相對比較困難，久而久之就會有挫敗感，產生厭學的情緒。因此，教師在教學過程中可以適當地轉換教學方式，把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。
以“通過神經系統的調節”一節內容中為例，“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統的教學方式讓學生看教材，讀概念“由相對靜止變為顯著活躍的電位變化過程”，則顯得抽象不易理解。那么，如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”，從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢？教師可以利用圖解（圖3）逐一演示，并加以說明，使學生有逐步認知的過程。
首先，神經纖維處于靜息狀態，即相對靜止時，膜上有一個“內負外正”的電勢差，這電勢差的形成是由靠能量來維持，而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。
第一個結構是“Na-K離子泵”，它是由蛋白質構成，在消耗一個ATP分子的情況下，能夠向膜外泵出3個Na+，向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”，通過前面第一個過程，膜內K+濃度明顯高于膜外，于是膜內外之間形成一個濃度差，使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態下，膜上僅有K+這個通道會打開，不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構，膜外的陽離子越聚越多，導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態，這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用，膜外的Na+濃度很高，當受到某一刺激時，Na+通道會迅速打開，在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流，而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發生改變，在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態，這就是“動作電位”。利用以上圖解，學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識，從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。 可見，演示認知是學概念的一個重要策略，也是學習教材內容，掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現過程，使得許多抽象的概念知識形象易懂，從而提高高考生物復習的有效性。
2.4 利用生物科學史，構建核心概念
全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言，更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構，也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發展史為材料，讓學生重走科學家的研究歷程，培養學生的科學探究能力，使學生體會概念的建構過程，加深對核心概念的理解。
例如，“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前，孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發現：染色的成分是蛋白質和DNA，而染色體在遺傳上具有連續性和穩定性。因此，探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測，一開始就有人認為是蛋白質，他們的理由是：蛋白質的基本組成單位——氨基酸，氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息，因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑，挑戰這一觀點的有以下幾個經典實驗：1928年，格里菲思利用小鼠作為實驗對象，進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗，得出了“已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質——轉化因子”的結論，但是轉化因子究竟是什么，格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著，1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”，以肺炎雙球菌作為實驗材料，進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離，分別單獨和R型細菌進行培養，結果發現，只有添加了S型細菌DNA成分的培養基上，部分R型會轉化為S型細菌，并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖，于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA，DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是，艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年，赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料，利用“放射性同位素標記”技術，完成了另一個更具有說服力的實驗：“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養噬菌體進行同位素標記，然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養，觀察同位素的去向。”如此，巧妙地把蛋白質和DNA區分開，直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用，從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。
教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史，讓學生清楚地認識到科學探究是要經歷了“發現問題—作出假設—實驗驗證—得出結論”的過程，從而形成質疑與嚴謹的科學態度以及良好的生物科學素養。同時，通過對發現史進行梳理，“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。
3 小結
總之，高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建，針對不同的概念類型和教學內容，有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構，是提高高中生物復習的重要策略。同時，教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力，幫助他們正確理解和內化相關概念，從而提高概念教學的有效性。
參考文獻：
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關鍵詞 科學方法 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
高中生物科學方法教育是指在高中生物教學中有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授生物科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步掌握最基本、最主要的研究方法。高中生物科學方法教育的內容分為兩大類：獲取經驗性材料的方法（也叫經驗方法），包括觀察法、實驗法、調查法、模擬實驗法等；從經驗性材料（感性材料）的獲取到問題、假說或結論的得出需要理性思維，理性思維的方法包括邏輯思維、形象思維、直覺和靈感、數學方法、模型方法和系統方法等。那么，教師在高中生物教學中如何進行科學方法的教育，或者說可通過哪些途徑引導學生逐步掌握探索生物學的奧秘？
1 通過生物科學史“解讀”科學方法，重現科學巨匠的探究歷程
生命科學史是以生物科學產生和發展的過程為輪廓，以科學發展歷程中帶有重大轉折作用的課題及事件為主線，用翔實的資料論述科學家的創造性勞動，生動地描述科學家科學探索的思維過程和方法。它作為學生實施科學探究的范例無疑是實施科學方法教育的一個有效途徑。高中生物教材中有許多關于生物科學史的教學內容，如酶的發現、光合作用的發現、生長素的發現、遺傳物質的發現等。這些科學發現本身就是科學家科學實驗（探究）的過程，教師可以充分利用這些素材，幫助學生尋著先人的足跡，在享受科學探究的快樂中受到科學方法的教育。
下面以蘇教版必修2《遺傳與進化》第四章第一節“探索遺傳物質的過程”一課為例，介紹科學方法教育如何有效滲透到教學中。首先教師以“想象實驗”引導學生進行探究性學習。在教學時要求學生要親歷實驗設計（包括實驗步驟、實驗結果預測等），強調學生分組全員參與，并在教師的指導下完成。其次通過滲入科學猜想，提高學生思辨是非能力。猜想是科學探究的重要一環，它為進一步制定探究計劃、進行實驗、收集證據、分析論證指示方向。例如，在講授格里菲思的肺炎球菌第四組實驗時，教師要結合實驗情境（實驗中出現的與常規推理不相吻合的實驗結果）引導學生猜想：當時格里菲思是如何猜想的呢？請同學們像科學家一樣進行思維，如果是你，你可能有哪些猜想？最后運用比較方法，引導學生分析、比較格里菲斯、艾弗里、赫爾希和蔡斯等科學家的探究性實驗之間的異同。在不同的實驗設計中可以通過比較，分析相同、不同的特征。例如，在教學“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”后引導學生分析這兩個實驗異同點。這兩個實驗對象、方法及所處的時代背景都不同，但都證明了DNA是遺傳物質，從而認同科學結論的獲得，最基本的方法是實證法。實驗的設計思路有共同之處(設法將DNA和蛋白質分開，然后單獨地觀察每種物質的)。接著運用歸納法總結探究生物問題的一般方法：實驗事實理論推斷（提出假說）實驗驗證（實驗思路）修改或否定原假說，提出新理論進一步探究得出結論（統一認識）。通過解讀和體味科學史中的科學方法，教師引導學生站在科學家的位置進行思維探究，培養學生獲取科學知識及提高實驗技能（如觀察、調查、搜集數據、處理數據、實驗和實驗中怎樣設置對照實驗、如何恰當選擇實驗材料、控制變量等實驗設計能力）。
應注意的是，用科學史對學生進行科學方法訓練，要防止將科學探索的過程固定化，應以活潑多樣的形式誘發學生的創造性思維。例如，孟德爾分離定律的發現過程以教師的簡述為主，而自由組合定律則應以學生討論為主，特別是孟德爾應用正交和反交兩組測交實驗的結果來檢驗假設的合理性，對學生的思維訓練具有重要作用。
2 通過知識（包括概念、原理、規律）的教學“滲透”科學方法，培養學生科學探究品質
生物學概念是反映生命現象和生命過程本質屬性的一種思維方式，是生物事實的抽象。借助于這種概括、抽象的思維方式，人們找到了復雜的自然世界的簡單規律，建立了假說、模型等抽象的思維方式。
生物科學方法教育就是要幫助學生生動活潑地、主動地從諸多事物及其變化中去尋求規律、構建科學概念。科學概念的形成，常用的科學方法策略有以下幾點。
① 是建立在豐富的事實基礎上，運用歸納法提煉生成。只有相關的事例越豐富，才有可能抽象、概括、從而形成一種理性的解釋和表述，即概念的初步建立。例如，“細胞是構成生命的基本結構和功能單位”，這是一個基于大量觀察，觀察動物、植物、其他生物的身體結構，運用歸納推理得出的一個結論。并不是只有施萊登、施旺分別用顯微鏡觀察植物、動物的結構，還有其他許多學者先后觀察了各種生物材料，才總結出這一科學概念。這樣的教學目的是引導學生必須在觀察植物、動物等多種細胞基礎上，也才有可能建立這一概念。
② 概念教學時要注意聯系生產生活實際，通過舉例演繹生成。如在學習“頂端優勢”時，可呈現幾個生活現象：園林工人修剪行道樹，對盆栽花卉進行造型等，從分析這些生活現象中獲得對頂端優勢的感性認識。以此引導學生進一步列舉自己所熟悉的例子，諸如“果樹整枝修剪”、“茶樹摘心”、“棉花打頂”等例子，通過這些事例幫助學生理解概念。
③ 概念教學時要重視實驗。觀察和實驗是研究自然科學的基本方法，通過實驗，可以提高學生對概念的認識。例如，在學習“滲透作用”概念時，教師可先進行滲透裝置的演示實驗：根據觀察滲透裝置中長頸漏斗內液面的上升或下降，指導學生進行分析和討論，對兩組實驗現象進行比較與分析，引導學生將問題的焦點集中于半透膜兩側的物質分子大小的差異，最后得出滲透作用即水分子或其它溶劑分子通過半透膜的擴散。并讓學生設計坐標系，用數學模型（坐標曲線）表示三種運輸方式過程中物質的濃度梯度、氧氣供應量與物質的運輸速度之間的關系。這樣的概念教學中充分“滲透”科學方法，便于生成概念。
另外，高中生物教材中相似的概念很多，在教學這些容易混淆概念時，要充分運用邏輯思維中的比較和分類、歸納和演繹、分析和綜合以及理想化方法抽象出客觀事物的共同本質屬性，可以收到事半功倍的教學效果。例如，通過讓學生列表比較光合作用和呼吸作用，條件反射和非條件反射等概念能夠使概念更清晰，利于掌握概念的本質屬性；通過簡化的圖像對比細胞分裂和細胞分化能夠使概念直觀化，從而易于區分；通過逆向思維法比較有性生殖、無性生殖概念（一般高等動物都是有性生殖，引導學生思考有沒有無性生殖呢，以逆向思考法操作：例舉克隆羊多利的事實引證），可以把解決問題的最好方法固定在認知結構中，能夠將認知對象的觀察自覺深入對變化原因的理性探究中，從而形成對概念的實質性理解。
生命科學中的原理、規律是借助于有關生物學概念才得以表述，在正確理解和運用概念的基礎上利于生物學原理的掌握。如歸納總結孟德爾遺傳定律之前要先理解父本、母本，正交、反交，顯性性狀隱性性狀等概念。然后運用“假說――演繹法”訓練學生的思維：在觀察和分析的基礎上提出問題以后，通過推理和想像提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結果。由此可見，生物學原理、規律的建立和發展一般在直覺思維、形象思維和抽象思維的共同作用下，經歷觀察和實驗、歸納和演繹、分析與綜合、類比、想象、假說等方法的探究，通過假說的試探、直覺的洞察、靈感的激發，不斷形成新的概念。并對觀察結果進行全面的分析、深入的研究得到原理和規律。因此，在生物學原理、規律教學中，教師要創設便于發現問題、討論問題、探索規律的教學環境，將原理、規律的教學作為幫助學生認識事物的本質、訓練思維能力、掌握科學方法的手段，使學生能夠將知識與方法巧妙的結合，從而真正領悟到生物學內在的魅力。
3 通過實驗“體驗”科學方法，感受科學探究過程
生物學是以實驗為基礎的科學，回憶和解讀生物科學史中的實驗僅是生物教學中的一小部分，學生親歷實驗是實驗教學的主要內容。新課標中安排了大量的“演示”、“實驗”、“做一做”，它把實驗與其他教學內容緊密地結合在一起，使實驗成為高中生物教學中“教”的手段，也成為“學”的手段，更是學習、認識科學方法的手段。例如，人教版必修1教材中“酶在細胞代謝中的作用”一節，教材重點安排學生做過氧化氫在不同條件下分解速率的實驗，教師要通過引導學生做實驗并得出結論，從而切身體會到酶具有很高的催化效率及其生理意義。通過實驗使學生充分體會控制變量（理解自變量、因變量、無關變量以及什么是對照實驗），假說方法以及用圖像法（繪坐標圖區別酶和無機催化劑催化效果比較等）等科學實驗方法，這樣的教學有助于培養學生的科學探究能力。同時利于培養學生敢于質疑、敢于創新，大膽猜想的科學精神和態度價值觀。
3 通過解題“理解”科學方法，形成“生物思想方法”
“學以致用”，科學方法教育的最終目的無非是提高學習者的科學探究能力，而在高中生物教學中一個重要的落腳點無非是解題和運用能力。近年來的生物高考試題更加重視對學生生物學科素質和能力的考查，如科學態度、意志品質、合作精神、觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力和科學探究的方法等。以實驗題為例，從實驗設計的角度，挖掘科學研究方法教育的合理因素，幫助學生歸納科學方法的基本過程，并加深學生對這些過程的理解，就是十分有效的科學方法指導。① 生物實驗設計的過程就是科學方法理論的應用過程，分析并完成典型的高考生物實驗設計題實際上就是一次科學方法知識的實踐和檢驗。② 高考試題的設計都比較嚴密，尤其是生物實驗的設計有較強的邏輯性，有利于培養學生科學縝密的邏輯思維習慣。③ 高考導向作用的力量是不可估量的，生物科學研究方法以高考試題的形式出現對教師和學生的引導作用非常巨大。
總之，在解題過程中要重分析、重引導、重討論、重總結，用一系列最基本的思想方法去解決一般乃至于最困難的問題，形成一套行之有效的“生物思想方法”。從這個高度去看各種具體解題方法，不過是掌握了“生物思想方法”之后的必然產物，而這一切，正是科學方法教育的最終產物。
此外，高中生物科學方法教育的策略還有：在解決實際問題中運用科學方法；通過開設專題講座等第二課堂教學方式滲透科學方法；在探究性學習、合作學習等自主探索中總結科學方法；通過課外制作、小發明等科技活動進行科學方法教育等。因篇幅所限，在此不再詳述。
參考文獻：
關鍵詞： 生物科學史教學 問題化學習 探究能力
生物科學史在很大程度上就是實驗探究史，其中多數實驗在高中課堂上是無法體驗和再現的。學生對于平鋪直敘的實驗史實不可能感興趣，也不能拓展學生的思維和提高實驗探究能力。如果將生物科學史的學習問題化，讓科學家的思維滲透在問題中，學生就可以在嘗試解決問題的過程中體驗科學家探究之路，從而提升思維品質和探究能力。
1.學習目標問題化
生物科學史教學的目標是讓學生了解知識發現的過程，體會科學家的思維方式和科學研究方法。如果將這些學習目標以告知的方式簡單地呈現給學生，學生會認為這些東西離自己太遙遠，而且面對已知結論的科學探究，學生不會激起探究的欲望。如果我們將這些學習目標隱性化、問題化，將其轉變成學生身邊的問題，甚至是學生自己發現、提出的問題，從而激發學生嘗試解決問題的欲望，變被動接受為主動探索，學習目標便會水到渠成。
課例：植物生長素的發現
高中生物教材中科學史的學習目標大同小異，主要是讓學生了解科學家的實驗設計思路，體會實驗設計的嚴謹性和科學性。將學習目標問題化后，可以將學生學習科學史轉變成設計科學實驗，這樣，學生就由被動的學習者轉變成科學發現的參與者和創造者，學習積極性自然大不相同。同時在參與和設計實驗的過程中又會發現新的問題，學生的思維將得到充分發展和提升，學習目標也將上升到更高的層次。
2.學習過程問題化
生物科學史的學習過程是一種比較特殊的學習體驗，由于條件所限，在課堂上進行完整的全程探究活動較難做到。因此，在生物科學史教學中的探究性學習更多的是思想實驗。在思想探究中簡單的對話式或呈現式教學，對學生缺乏有效的刺激，教學效果不佳。這就要求學生將生物科學史學習過程轉化成以一條核心問題為主線，并圍繞核心問題自我構建一系列的問題系統，并通過小組合作形式解決這些問題，最終形成完整的科學發展脈絡。要讓學生建立起這樣的問題系統，可以從以下幾個方面嘗試。
2.1角色扮演策略
每一個科學知識的發現，放在其學科歷史脈絡中都有其特有的時代性，學生只有站在當時科學家的角度才可能發現有價值的問題，才可能體會當時科學家的思維方式。所以鼓勵學生進行角色扮演，使學生提出有價值探究問題的有效策略。
如遺傳基本規律發現過程中，可以進行如下教學片斷設計。
師：讓我們將目光聚焦到160多年前那個在學術界雜交試驗盛行的年代里，如果你就是當時年輕的孟德爾，現在有一堆雜交試驗的結果擺在你的面前，你會有什么樣的苦惱，你又想知道哪些問題？
生：為什么子一代只有一種性狀？為什么子二代又有兩種性狀？為什么子二代的性狀比總是接近3：1……
師：以你現有的知識理論可以解決這些問題嗎？
生：不能。
師：不錯。當年的孟德爾就和你們現在一樣，面對這么多的問題無從下手，因為沒有任何現成的理論可以解決他產生的疑問。那么你現在能提出解決辦法嗎？
（學生隨后討論并嘗試解決問題的辦法。）
通過這一角色扮演后，學生將自己放在研究者的角色上，以研究者的身份思考問題、解決問題，真切體會到科學研究的艱辛與不易，才能真正走進科學家的思維世界，提升自己的思維品質。
2.2實驗改進策略
從生物學科的歷史發展脈絡看，每一位科學家的實驗設計都會受到當時科學發展水平的限制，一些實驗設計會存在不足和缺陷，而這恰好是激發學生問題意識、構建問題系統的最好資源。
如促胰液素發現中，沃泰默限于當時權威主流認知的影響，并沒有對實驗結果進行大膽分析，也沒有設計更合理的實驗以進一步研究遇到的問題，而是歸結為實驗操作中的不可抗拒因素。教師此時可以不展示斯他林和貝利斯的實驗，而是利用這一契機引導學生構建新的問題系統：沃泰默實驗的關鍵問題出在什么地方？如何徹底排除神經系統的干擾？如何設計對照實驗，讓實驗更有說服力？學生將這些實驗思路問題化以后提出自己的改進措施進行新的研究。最后在交流評價的基礎上，教師再展示斯他林和貝利斯的經典實驗，與學生的實驗設計進行對比，提升學生的成就感和探究知識的熱愛。
2.3自我反思追問策略
在生物科學史學習過程中，自我反思追問策略是構建問題化學習方式的較高階段。該策略更多的是在解決某一問題以后，引導學生回顧自己的思考歷程，從而獲得這種思考歷程的經驗提升。在教學中，教師可以引導學生學會追問自己：就這一內容我是如何發現問題的？我發現了哪些問題？對于這些問題我是從哪些角度思考的？我又是采用什么方法解決的？我解決問題的方法與其他同學的不同之處在哪？有沒有更好的解決辦法……自我反思和追問不僅僅是一種構建問題系統的策略，更是一種良好的學習習慣。在反思與追問中，學生往往能發現新的、有價值的問題，從而開展新一輪探索。
3.問題化學習的關鍵與注意事項
基于問題化學習的生物科學史教學關鍵是師生根據情境創設以問題主線為核心的問題系統。教師在實施的過程中應注意以下幾點：①教師應放下包袱，實現思想和教學方式的雙重轉變，要讓學生真正提出自己的問題；②讓學生提出問題不是天馬行空，而是圍繞課題基礎問題展開，同時教師和學生要對學生提出的問題進行一定的篩選，確定問題的主線；③問題化學習的主體是學生，只有真正投入問題的發現和探究中才能提升學生的實驗探究能力和思維能力，教師在這個過程中應是引導者和領航者。
參考文獻：
【關鍵詞】新課標 教學體會 教育改革
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）09-0070-01
對課標的結構進行改革，是為了可以更好實現高中教育中的培養目標。可以將課程中設計的內容的時效性以及選擇性還有基礎性都能有一定的體現。同時也是對課程管理以及實施還有評價多方面的變革。這是對學校以及老師在教學改革上的考驗，下面就針對新課標改革后進行教學的體會以及反思。
一、通過對高中生物新課標體系分析，總結其對教學的影響
（一）生物課程結構變化，提高生物教學的地位
通過整體的課程結構方面的設計分析，高中的生物課程是同所有的自然學科的課程一樣歸屬于在科學的領域內，在必修的部分相應的要求是同數理化同等的分配的。這有利于改善我國在長期的教育中，存在的偏重對理化方面的教育，輕視生物的教育的畸形現象。使得生物的教育與理化同等的重要，恢復了生物科學的教育地位以及尊嚴。這同時也提醒著生物教師身上肩負著，科學課程教師的使命。因此要依照科學的教育規律進行教學。
（二）新課標生物課程內容的加深，對生物教學使命的加重
目前新課標的教學內容主要是由六個模塊組成，其中包括三個必修的以及三個選修的部分組成。對在教學內容中的深度以及廣度都有了進一步的提高。比如說，在以往的教學中從來沒有將36個學時都用來對分子以及細胞，還有以傳統進化，穩態以及調控這些方面進行學習。現在隨著學時的增加，課程中的內容相對變的更加的集中，教學的廣度也有所擴充。
在選修課程中，也分了很多的大型的生物工程，但是對生物技術方面的實踐以及生物科學，還有社會這些元素都沒有專門的設立相應內容。新的課標在原有的基礎上做了相應的擴充。這樣可以將高中生物教學的地位在學校的教育體系中有所提高。雖然高中時針對大眾的一項基本教學內容，但是如果人為的將一門學科的難度以及寬度降低，是很難達到提高國民的綜合素質的目標的。同時也會使得這一學科的地位有所下降。同時對教師來說，如何對學生進行具有深度以及廣度的課程教學，如何吊起學生對教學內容的興趣。教師絕對不應該單單只是為了迎合學生的興趣，降低教學內容的難度。這樣是不利于在學生對人生的選擇，以及規劃方面起到積極作用的，這就需要教師精心的對授課的內容進行規劃，以及采用合理的方式進行授課。
（三）對課程的設計要合理
根據國家相關明確的規定指出，對課程要進行合理的有序的安排。在高一年級應該主要進行必修課程的設置，按照一定規律的進行對選修課程的增設，學生可以通過跨班級的方式進行選修。也就是說學生要在高一時將三個必修的知識學完，與過度傳統的教學不同，新的課標將學生的學習年級降低了，在學生對于數理化方面的儲備基礎相對還不足的情況下，使得教學的難度又大大的提高了。同時對于選修以及必修課程的設立，教師直接面對的問題就是，如果沒有很好的將必修的內容較好，勢必也會大大影響學生對選修部分的選擇。教師的教學質量，直接的對學生的興趣以及專業還有職業方面的選擇有所影響。這就考驗了教師在各個學科間的競爭，也是對教師的崗位職責的挑戰。
（四）教師對教學實踐的研究
在國家的方針中明確的提出：鼓勵教師對在教學實踐的過程中，遇到的問題展開教學方面的研究，讓教師的專業隨著課程的實施有所成長。對于新課標的制定以及實施，其實相應的是對教學內容的一項改革。這不只需要專家的出面調控，更是需要教師在教學過程中的實踐。通過廣大教師共同努力，將新課標的教學實踐進行不斷的改進以及創新。
（五）對課程資源的要求
如果沒有足夠的課程資源作為支撐，將很難實現新的課程。對于像生物這樣的屬于科學領域的學科，就更需要通過進行科學的試驗的方式，將課堂同生活相互聯系，在教學的過程中，對信息現代化的要求相應的就比較高。要求要因地制宜的進行教學內容的實施，而不是生搬硬套。這就要求教師要積極加強對課程的資源方面的開發，以及建設還有創造性方面的利用。
二、有關高中生物新課標教學體會和反思
通過對高中生物新課標內容改革的分析，總結出對教學體系的影響。隨著新課標的改革，教學在深度以及廣度方面都有很大的提高。過去的教學體制已經不能適應新課標的內容了。在對新課標的教學過程中，就要求教師在授課方面的布局規劃更加的縝密。在新課標的改革中將初級教育的年限降到了一年級，學生在其他學科方面的知識的儲備不足，大大的加大了生物教師的教學難度。在新的教學體系中對學生綜合生物方面的知識有所加深，對新課標的教學更多的強調了教師的作用，也更尊重學生對教學內容的選擇。教師絕對不應該單單只是為了迎合學生的興趣，降低教學內容的難度。這樣是不利于在學生對人生的選擇，以及規劃方面起到積極作用的，這就需要教師精心的對授課的內容進行規劃，以及采用合理的方式進行授課。
總的來說對新課標的改革時具有歷史性的，有時代創新的舉措。在新課標中的教學內容方面，還是存在著很多值得深入解決的問題的，總體的新課標的改革還是具有時代性比較成功的。
在對新課標的教學內容進行分析后，總結出新的教學目標中應該注意的問題。就新課標的教學內容的反思以及分析，得出當前教師在新課標體系中起著重要的主導地位。新課標的改革是對教師傳統教學內容的挑戰，如何對學生進行有針對性的教學是當前教師在教學過程中需要解決的問題。對高中生物新課標的改革是成功的，但是在對新課標的教學過程中，對內容的改革也是需要一定時間以及過程的，對新課標的制定以及實施，其實質是對教學內容的一項改革。這不只需要專家的出面調控，更是需要教師在教學過程中的實踐。通過廣大教師共同努力，將新課標的教學實踐進行不斷的改進以及創新。
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高中生物新課程教材中有相當多生物科學史的教學內容，如“細胞學說建立的過程”、 “對生物膜結構的探索歷程” 、“光合作用的探究過程”、“人類對遺傳物質探索過程”、 “孟德爾遺傳實驗的科學方法”、“植物生長素的發現”等。在以往的教學實踐中，注重的是學生對事實性知識的掌握情況。因此，在處理生物科學史這部分教學內容時，常常是由教師簡單介紹這些生物科學史，然后給出結論，重在讓學生理解結論并能加以應用。不少學生覺得這些科學史學習起來枯燥，往往采取機械記憶的方式記住相關結論，在涉及相關知識應用時常常出現知識結構模糊不清的現象。難道沒有什么辦法讓這些經典的科學史不那么枯燥嗎？這恐怕是每一個生物老師都曾想過并想解決的問題。高中生物新課程教材中教學內容的安排在這方面也下了很多功夫，有了不少變動。
二、案例描述
新課程體系下的人教版必修第一冊第四章第二節《生物膜的流動鑲嵌模型》，內容編排上有很大變化。舊人教版教材采取直接展示細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質，磷脂的雙分子層排布，以及直接表達細胞膜具有選擇透過性的功能特點，學生也沒有去細想為什么磷脂要排成雙分子層？單分子層不行嗎？更沒有人深刻的體會到細胞膜的這種結構特點決定的功能特點。然而新教材并沒有直接展示這些知識點，而是通過一段生物史的介紹━━對生物膜的探索歷程，讓學生重走了一遍科學家的探索之路，在考慮當時現有的技術水平和已有的知識背景下，逐步自己總結出生物膜的結構并完善，并在此基礎上理解生物膜的結構特點和功能特點。
本節內容授課要想達到好的效果，僅有新課程教學內容的精心編排還不行，還依賴于教師的精心組織。教師必須多花心思組織課堂，利用生物發展史中的實驗對象、實施方案、觀察統計對象、結論設定相關節點設置問題串實施探究性教學。讓學生的自主探究和合作探究過程中有章法、有目標、有適切性評價，而不是機械的記憶，從被動接受到主動探究，這樣才能從中找到樂趣和成就感，也就不會覺得枯燥。
首先，融合生活情境元素，激發學生主動構建知識的熱情
貼近生活引入問題：若給三種材料：普通布、塑料袋、彈力布，你會用哪種材料做細胞膜的模型？為什么？體現了什么觀點？學生大都都會選擇彈力布，認為彈力布有彈力可以讓一部分物質通過，體現了細胞膜的選擇透過性，也能答出體現了結構與功能相適應的觀點。這時我借勢追問：那么生物膜究竟是怎樣的結構才使它具有選擇透過性的功能呢？將學生引入到本節課探究重點。然后師生互動，從歐文頓試驗中，學生都能捕獲“膜是由脂質組成的”這一結論，還有很多問題并沒有理解，我在此有幾個設問：①對“歐文頓實驗”，最初實驗得到生物膜是由脂質組成的，是通過對現象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？②在推理分析得到結論之后還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？③為什么一開始不對生物膜直接進行提取、分離和鑒定呢？④思考技術對科學發展起什么作用？學生將這幾個問題思考清楚后，會理解當時只能得到這一推測的結論，因為還沒辦法提取到細胞膜直接分離鑒定。
其次，思維節點設疑引入 鞏固發展學生生成資源
根據歐文頓的推論，細胞膜除了脂質外，還有沒有其他成分呢？過渡到脂質和蛋白質怎樣形成細胞膜呢？ 學生閱讀課本，從這一實驗：從紅細胞膜中提取脂質，鋪成單層分子，發現面積是紅細胞膜的2倍，可以得出細胞中脂質分子排列成連續的兩層。但學生并不知道如何排布以及為什么排成兩層？這時我只提供磷脂結構示意圖，簡單介紹磷脂是一種由甘油，脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。請學生自己展開大膽想象，推測以下問題：運用相關的化學知識解釋為什么磷脂在空氣――水界面上鋪展成單分子層？并畫出如何分布的示意圖。通過這一問題，學生理解了磷脂的特點。接著解決下一問題：生物的結構和功能是相適應的，在細胞膜內外都是水環境條件下，細胞膜的磷脂分子排成一層行不行？細胞膜的兩層磷脂分子可能怎樣排布呢？形成什么樣的結構呢？
學生對這三種模式選擇不一，最后意識到細胞膜內外都有水這一特點，而磷脂的頭部是親水的這一特性，學生能自己理解并記住應該選第一種模式圖，整個排布可以用右圖表示，這樣也就理解了磷脂雙分子層。
再次，問題串層遞演進 豐富延展學生思維視野
我接著帶領學生思考：磷脂排布方式清楚了，那蛋白質如何排布呢？學生閱讀課本能找到羅伯特森提出的“生物膜是由“蛋白質—脂質—蛋白質”的三層結構構成的靜態統一結構”的觀點。很多學生也許也接受了這個觀點，這時我反問學生：能否用剛才的觀點解釋以下現象呢？例如細胞分裂、草履蟲的運動和分裂、成熟植物細胞的質壁分裂與復原現象。最后師生一起解決，學生也能理解若把生物膜描述為靜態的剛性結構，這顯然與膜功能的多樣性相矛盾。隨著新的技術手段不斷運用于生物膜的研究，科學家對蛋白質的位置也提出了準確的說法，指出蛋白質不是全部平鋪在脂質的表面，有的鑲嵌在脂質雙分子層中。
緊接著問題遞進：有什么證據證明細胞膜中的物質不是靜態的嗎？假如做實驗應該采用什么實驗方法來判斷？如果是同學們自己做這個實驗，大家又會從中得到什么結論呢？同學們經過仔細分析加上閱讀課本，很自然就過渡到了下面這個實驗。實驗：將人和鼠的細胞膜用不同的熒光抗體標記后，讓兩種細胞融合，雜交細胞的一半發紅色熒光、另一半發綠色熒光，放置一段時間后發現兩種熒光抗體均勻分布。從實驗結果表明細胞膜具有流動性。學生根據我設計的問題串自然領悟了這個實驗的實驗方法：用不同熒光染料標記不同膜蛋白，并且找到觀測指標分析得出結論：通過觀察不同熒光的分布情況得出細胞膜上的蛋白質是可以運動的。最后引申出細胞膜具有流動性。
最后，知識信息轉換實踐 厚實學生主動構建知識內化評價
學生經過對這一段科學史的自我探究，自己也能畫出細胞膜的分子結構示意圖了，并且還能描述出成分主要包括磷脂和蛋白質以及它們各自的排布方式，這樣排布的原因也能理解。因為理解了，后面關于生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容就可以理解記憶和靈活運用而且不容易遺忘。更重要的是，對學生而言對這些知識點不是靠死記硬背而得來，都是通過自己重走科學家道路分析而來的，學生在這個過程中投入了極大的熱情和興趣，獲得了很高的成就感。學完這節內容后，我還布置了一個課外活動：讓學生自己選擇生活中的素材自己制作一個生物膜的流動鑲嵌模型，課后學生分組采用泡沫盒，牙簽，橡皮泥，蘿卜等自己身邊的材料，形象準確的制作出了符合生物膜結構特點和功能特點的物理模型。
三、案例反思
生物學是一門以實驗為基礎的科學，有關生物學的重大科學發現也都是經過大量的探究實驗而獲得的。新課程教學中更注重探究、操作及自我發展等實踐能力的培養，倡導探究性學習。因此，如何發展學生的實驗探究能力也是新課程教學的一項重要任務。當然，學生的實驗探究能力不可能通過短時間的強化訓練就能達到課程要求，而應該是在日常的學習過程中逐步得到發展和提高的。這就要求高中生物教師要注重日常教學中有關實驗探究內容的教學，抓住每次機會，重視實驗探究過程和方法的指導，培養學生的探究興趣，循序漸進地的提高學生的實驗探究能力。而課本中的生物科學史為我們培養學生的的探究能力提供了很好的素材，教師應該學會利用課堂教學中的科學探究史，激發學生的探究興趣，培養學生的科學探究精神。“興趣是最好的老師”。要提高學生的實驗探究能力，首先要給學生樂于探究的動力，而動力來源于興趣。因此，激發學生的實驗探究興趣是培養學生實驗探究能力的重要前提。因此我們作為教師，自己對待課本中有關生物科學史的內容時，不能簡單對待，引入時應該融合生活情境元素，激發學生主動構建知識的熱情。
對待生物科學史中的探究思想和探究歷程也要深一層次的進行挖掘，多維視角展示生物科學史 豐富學生主動構建知識載體，教學生將這些看似枯燥的內容通過探究內化成自己生成的知識。生物學上每一次科學發現都離不開實驗探究的過程，因此，課本中每個科學研究史都是學生探究興趣和科學探究精神的培養機會。在處理這些內容的時候，教師如果能把傳統教學方式中枯燥的科學史的講解變成教師引導下的學生自我探究，會更有利于學生探究興趣的激發和探究能力的提高。教師可以引導學生重走科學家的探究之路，鼓勵學生再現科學家的探究思想和探究過程，對科學家的實驗進行評價、改進或重新設計，讓學生會更有興趣主動參與并在不知不覺中提高了探究的意識和能力。教師再對學生的設計進行評價，讓學生對實驗設計思想有清楚的認識，同時糾正學生在實驗設計中的遺漏和錯誤。在這樣的學習過程中學生會更多的獲得成就感而提高生物學實驗探究的興趣和能力。
【摘要】以貴州師范學院生物科學專業為例，論述了在該專業畢業生就業難的背景下、地方生物科學高等教育應用化改革的必要性；提
>> 地方高校生物科學專業的教學內容改革與探索 地方民族院校生物科學師范專業教育研究型教師培養模式的探索與實踐 對地方高校推動高等教育國際化進程的思考與探索 地方高師院校生物科學人才培養方案改革的探討 淺談如何加快地方應用型本科院校高等教育的改革發展 生物科學的發展與應用 生物科學專業實踐教學改革探索 高等教育信息化背景下的考試改革探索 應用生物科學專業植物學野外實習改革的探討 培養學生生物科學素養的探索 試論高等教育的綜合化改革 論高中生物科學史教育的應用與價值 應用型高等教育創業團隊的探索 淺析生物科學史的教育價值 生物科學史的教育價值 高度信息化環境下高等教育教學改革探索 基于高等教育改革的地方本科高校教師專業發展研究 面向基層培養生物科學應用型本科人才的探索與實踐 地方高校高等教育國際化問題研究 應用型高等教育教學改革模式探索 常見問題解答 當前所在位置：l
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作者簡介：
姜金仲（1958），博士，教授，茶葉籽綜合開發利用。
關鍵詞： 思維導圖 高中生物教學 應用
1.引言
高中生物課程大綱對衡量生物教學的效果提出了兩個判斷標準，其一是課程的學習情況，其二是思維能力的發展，創新意識的培養。在現階段的高中生物教學過程中，教師已經充分認識到了思維能力對生物學習的重要性，不僅是自主學習的源泉，更是培養創新意識的重要途徑。思維導圖作為一種教學方法被引進生物教學，促進了高中生物教學的發展。在教學過程中，思維導圖將無形的思維過程給予有形的表現，對于培養學生的創新意識，提高生物教學效率具有重要意義。
2.思維導圖概述
思維導圖最早由英國學者托尼?博贊提出，用于組織和表征知識，是將無形的思維模式給予有形表現的一種重要手段。它以一個中心為起點向周圍發散，形成若干的分支，每條分支中的節點又可以作為中心，繼續發散，形成更多的次分支，從而形成一個信息表征網絡，進而清晰地展現思維發展的過程。
3.思維導圖在高中生物教學中的應用
（1）思維導圖在生物科學史教學中的應用
科學史是科學發展的歷史，學生對于科學發展脈絡的掌握，有利于加深對于具體生物問題的理解。在生物教學中，運用思維導圖，有利于清晰地展現科學發展史的前后關系和內在框架。每個理論的總結都不是由某個科學家獨自完成的，必然有著前后的遞進關系。如果只是根據課本對這些發展脈絡進行簡單的介紹，則學生所得到的信息必然是零散的、不成體系的。將思維導圖運用于教學過程中，教師可以以重要概念為中心，向外輻射形成多種思維方法的網狀結構，進而對學生進行引導、啟發，充分發揮學生的主體性，鼓勵學生積極主動地參與，在互助探討的過程中完成知識的學習。
（2）在概念教學中的應用
高中生物課程的概念較多，這給學生的理解和掌握帶來了一定的難度。利用思維導圖，教師可以在教學過程中，找出同一課程內容中的重要概念，將其作為思維導圖的核心，以該概念為基礎，以層次為依據，形成此概念。這不僅有利于凸顯概念之間的關系，而且對于學生的理解和記憶較大的幫助，在一定程度上可以說，將思維導圖應用于高中生物的概念教學，對于強化學生的教學效果具有重要意義。
（3）在問題教學中的應用
學生與教師之間的互動是教學活動有效進行的重要過程，學生的疑問是教學的難點，也是教學得以有效進行的重要步驟。學生的反思能力、問題意識是學生綜合素質的重要體現，同時也是衡量高中生物教學效果的重要參考標準。在高中生物教學的過程中，應用思維導圖有利于培養學生的反思能力，促進學生有效提問，對于學生未來的學習和生活具有重要的意義。例如在生物生長具有向光性這一問題上，教師如果直接提問，則學生很難回答。相反，如果教師利用思維導圖對學生的思考進行一步步的引導，將學生的思維模式以圖式的方式表現出來，引發學生層層深入思考，將有利于提高學生思維的開放性和發散性。
（4）思維導圖在學生自主學習方面的應用
思維導圖作為一種重要的思維模式，不僅在教師的教學活動中具有重要意義，而且在學生自主學習的過程中發揮著必不可少的作用。例如將思維導圖應用到課堂筆記的整理和記錄上。學生的課堂筆記是學生課后學習和復習的重要工具，如果僅僅將教師的板書完全照錄下來，由于不同學生對課堂內容掌握程度不同，就無法有效地進行針對性的復習。利用思維導圖模式進行筆記整理，有利于課后的復習和知識的掌握鞏固。知識本身就是呈發散放射狀的，這與人們的思維方式相關，將教師教學過程中思考問題的過程及相關問題的聯想作為記錄課堂筆記的重要內容，有利于知識在學生頭腦中的清晰再現。學生不僅應該掌握零散的知識點，更應該了解知識的發展過程，只有這樣才能增強學生的學習效果。與此同時，思維導圖模式在復習鞏固等課后學習方面都具有重要的意義。
4.結語
思維導圖作為一種重要的思維模式，應用于高中生物教學，有利于提高生物教學效率，調動學生學習的積極性，培養學生的自主創新意識，增強學生思維的連續性和靈活性。教師應該提高對該種教學模式的重視程度，在高中生物課堂教學中積極地推廣應用。
參考文獻：
