時間：2023-08-18 17:16:56
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篇高中生物科學研究方法，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。
生物課程是高中階段重要的科學課程。在當代科學技術領域中,生物科學和技術的發展尤為迅速,成果顯著,影響廣泛而深遠。例如DNA分子結構和功能的揭示、體細胞克隆哺乳動物技術的突破、人類基因組計劃的實施、干細胞研究的進展、腦科學的深入發展、生物工程產業的興起等,正在改變人類的生活。尤其是生物科學技術和信息科學技術正在逐漸融合并顯示出強大的經濟力量,已成為科學發展和技術革命的世紀標志。生物科學和技術不僅影響人類的生活、社會文明和經濟活動,還深刻影響著人們的思想觀念和思維方式。高中生物課程應當與時俱進,以適應時代的需要。
自1978年起,我國高中生物課程歷經多次改革,取得了顯著的成績。為適應時展的需要,《普通高中生物課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)在吸納現行高中生物學教育優點的基礎上,更尊重學生多樣化發展的需求;更貼近社會實際和學生的生活經驗;更多地反映生物科學和技術的新進展;更重視發展學生的創新精神和實踐能力;更強調學習是一個主動建構知識、發展能力、形成正確的情感態度與價值觀的過程。
一、課程性質
生物科學是自然科學中的一門基礎學科,是研究生命現象和生命活動規律的科學。它是農業科學、醫藥科學、環境科學及其它有關科學和技術的基礎。生物科學的研究經歷了從現象到本質、從定性到定量的發展過程。當今,它在微觀和宏觀兩個方面的發展都非常迅速,并且與信息技術和工程技術的結合日益緊密,正在對社會、經濟和人類生活產生越來越大的影響。
高中生物課程是普通高中科學學習領域中的一個科目。高中生物課程將在義務教育基礎上,進一步提高學生的生物科學素養。尤其是發展學生的科學探究能力,幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系,增強學生對自然和社會的責任感,促進學生形成正確的世界觀和價值觀。
二、課程的基本理念
提高生物科學素養 生物科學素養是公民科學素養構成中重要的組成部分。生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀,它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平,以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。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。
面向全體學生 《標準》的設計面向全體學生,著眼于學生全面發展和終身發展的需要。課程的內容標準有較大的靈活性,以適應不同學校的條件和不同學生的學習需求,促進學生有個性地發展。
倡導探究性學習 生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系,是在人們不斷探究的過程中逐步發展起來的。探究也是學生認識生命世界、學習生物課程的有效方法之一?！稑藴省烦珜骄啃詫W習,力圖促進學生學習方式的變革,引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦,逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,重在培養創新精神和實踐能力。
注重與現實生活的聯系 生物科學與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關。《標準》注重使學生在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念,并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策;同時注意幫助學生了解相關的職業和學習方向,為他們進一步學習和步入社會做準備。
三、課程設計思路
高中生物課程是根據《基礎教育課程改革綱要(試行)》和《普通高中課程改革方案》的精神和要求設計的。
高中生物課程分為必修和選修兩個部分。必修部分包括“生物1:分子與細胞”、“生物2:遺傳與進化”、“生物3:穩態與環境”3個模塊;選修部分有“選修1:生物技術實踐”、“選修2:生物科學與社會”和“選修3:現代生物科技專題”3個模塊。每個模塊36學時、2學分。
必修模塊選擇的是生物科學的核心內容,同時也是現代生物科學發展最迅速、成果應用最廣泛、與社會和個人生活關系最密切的領域。所選內容能夠幫助學生從微觀和宏觀兩個方面認識生命系統的物質和結構基礎、發展和變化規律以及生命系統中各組分間的相互作用。因此,必修模塊對于提高全體高中學生的生物科學素養具有不可或缺的作用。
選修模塊是為了滿足學生多樣化發展的需要而設計的,有助于拓展學生的生物科技視野、增進學生對生物科技與社會關系的理解、提高學生的實踐和探究能力。
學生在學習了生物1的內容之后,既可以先學習生物2的內容,也可先學習生物3的內容。在修完必修模塊的基礎上,進行選修模塊的學習。
每個模塊在高中生物課程中的價值如下。
“生物1:分子與細胞”模塊有助于學生較深入地認識生命的物質基礎和結構基礎,理解生命活動中物質的變化、能量的轉換和信息的傳遞;領悟觀察、實驗、比較、分析和綜合等科學方法及其在科學研究過程中的應用;科學地理解生命的本質,形成辯證唯物主義自然觀。
“生物2:遺傳與進化”模塊有助于學生認識生命的延續和發展,了解遺傳變異規律在生產生活中的應用;領悟假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用;理解遺傳和變異在物種繁衍過程中的對立統一,生物的遺傳變異與環境變化在進化過程中的對立統一,形成生物進化觀點。
“生物3:穩態與環境”模塊有助于學生認識發生在生物體內部和生物與環境之間的相互作用,理解生命系統的穩態,認識生命系統結構和功能的整體性;領悟系統分析、建立數學模型等科學方法及其在科學研究中的應用;形成生態學觀點和可持續發展的觀念。
“選修1:生物技術實踐”模塊重在培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力,增進學生對生物技術應用的了解。本模塊適于繼續學習理工類專業或對實驗操作感興趣的學生學習。
課堂教學是高中生物教學的主要形式，直接影響著高中生物教學的質量。因此，在素質教育不斷推進的背景下，為推動高中生物教育的發展，實現教學工作的飛躍式發展，提高課堂教學的質量勢在必行。而要提高課堂教學質量，那就必須要落實到課堂教學的有效性上，高效率的課堂教學，是高質量的課堂教學的前提和保證。本文將從幾個方面討論提高高中生物課堂教學有效性的方式方法，以期為廣大高中生物教師提供有益的借鑒和幫助。
一、精心設置課堂導入，實現教學過渡
課堂導入是課堂教學的重要組成部分，對課堂教學的進行有著重要的影響。因此，高中生物教師要想提高課堂教學的有效性，就必須要在課堂的開始階段做好工作，精心設置課堂的導入環節，以精彩有效的導入吸引學生的注意力，激發學生學習的興趣。如在學習《DNA是主要遺傳物質》這一章節中關于DNA的知識時，教師在課堂導入上可以以“奇”為主方向，讓學生在好奇心的驅使下，進入課堂教學語境。比如教師可以以“天才和瘋子到底有多遠？”為主題，作為導入的內容，在此內容之上，融入DNA的相關知識。舉例來說，有著音樂、數學天賦的人，他們的天賦其實是遺傳物質給予的，而主要的遺傳物質就是DNA，DNA上染色體的失序可以導致特殊天賦的產生，也可能會導致精神分裂癥等精神病。大多數一出生就患有“威廉斯綜合征”的孩子，他們體內的7號染色體錯排了20個基因。在全球每兩萬人當中，就有一人會出現這種情況。通過這樣的材料導入，學生會更深刻的理解DNA的重要性。而且提高這樣的問題和材料導入，學生們的學習積極性會被大大的激發，會對DNA的相關知識產生更強烈的求知欲，教師在這樣的基礎之上在把學生的注意力引入課堂主題，就更容易與學生產生良好的互動氣氛，有助于課堂教學的有效進行。
二、與生活接軌，實現教學知識化與生活化的有效結合
有經驗的高中生物教師都明白，教學沒有效率，取不到預期的教學目標，主要的原因之一就是教學內容與學生生活及知識結構不“融洽”，學生面對于生活相差甚遠的知識，一是無法產生學習興趣，二是不能深刻的了解生物知識的本質。因此，高中生物教師在教學中，必然是要加強生物知識與生活的聯系，如在“細胞的分化、衰老和凋亡”這一節的學習中，教師可以在立足課本知識的前提下，讓學生對細胞的衰老和凋亡現象進行思考。
如以日常生活中的大量的宣稱可以力保青春永駐的化妝品和保健品廣告位切入點，讓學生運用所學的細胞知識進行分析，討論“永葆青春”的可能性。而按照細胞衰老和凋亡的規律，人體細胞也是不斷地在衰亡，這是自然規律，是不可抗拒的自然規律，到目前為止我們人類還無法改變這一現實。這樣學生可以學會運用生物科學，對日常生活中的一些現象進行理性的判斷，達到學以致用的效果，而這正是判斷課堂教學是否有效的關鍵標準之一。
三、發揮學生想像力，組織進行探究式教學
生物科學在漫長的發展史中對人類社會起到了積極的推動作用，生物科學的出現使得人類對自身對整個地球生態系統有了更深刻，更全面的認識。而取得這些成果的關鍵就在于人類永不停息的探索精神，可以說就是這種精神引導和推動了整個生物科學的發展，而高中生物作為生物教育的重要階段，負有培養學生科學探究精神的神圣使命。因此，高中生物教師要想完成教學任務，實現教學目標，也就必須要強調對學生生物知識探究能力的培養。舉例來說，在教學《染色體變異及其應用》時，可以讓學生發揮現象，討論在太空失重中是否會造成染色體的轉變和變異，如果會那是否代表著人類走向太空，走向宇宙的夢想會成為一把雙刃劍？走向太空，生活在太空之外的某個星球，就可能造成染色體變異，進而造成人類的變異。在這樣的問題討論下，學生既可以對當前生物科技前沿，太空生物研究進行思考，加強學生與現代生物科學技術發展的聯系，避開教材相對滯后性的弱點，也可以讓學生對染色體變異進行更深入的了解和探索，強化學生對知識的記憶力和理解能力。
四、與時俱進，幫助學生樹立正確的生物科學觀
生物科學在當今社會的作用不言而喻，高中生物教育必須要立足生物發展的趨勢，在教學中融入當前的生物科學研究前沿知識。當然對高中學生而言，其知識水平和專業知識技能尚待提高，如果在課堂上灌輸太多的生物科技信息，可能會起到適得其反的作用，不利于課堂教學的進行。畢竟，高中生物還是屬于基礎性的生物科學教育，對學生的要求是具體的、基礎的知識掌握，而不是抽象性超前的知識掌握。因此，高中生物教師可以從思想意識層面進行生科技術的教育，如以“2010年，英國生理學家羅伯特?愛德華茲因為在試管嬰兒方面的研究獲得2010年諾貝爾生理學或醫學獎。？”等這些著名科學家在有關生物科學方面取得的成果為教學材料，既讓學生了解當前生物科學的發展狀況，也讓學生從中增強危機意識，畢竟我國在生物科學研究方面還與世界發達國家有較大差距。
1運用提問法啟發
課堂提問是教學過程中一個非常重要的環節，教師調節課堂氣氛，檢查和加強教學效果，就必須善于運用課堂提問法。提問法是教師在學生已有知識的基礎上，通過師生相互對話，使學生鞏固舊的知識、獲得新的知識的教學方法。根據教學的基本要求，在對相關知識做深入研究的基礎上，科學設計問題。通過有針對性地提出問題、設置懸念，牢牢抓住學生的注意力，引導學生主動參與教學過程，激發學生學習興趣?！豆卟珊笊韺W》這門課程除了強調理論性之外，特別注重運用性，需要許多互動環節來幫助教學。提問可以是多種形式，直接提出或是反問的方式提出。在引導學生思考和分析問題的過程要循序漸進，層層遞進，啟發學生對問題的思考，在思考中學習。在教學過程中,運用提問法互動教學取得了很好的教學效果。首先活躍了課堂氣氛，提高了學生的注意力，學生聽課認真,積極性提高了。學生的思維活動始終處于積極狀態，使其邏輯思維能力和與語言表達能力得到鍛煉。同時，教師能夠根據教學過程中反饋的信息，采取相應措施，實現教學過程的雙向交流和教學相長。
2運用討論法啟發
討論式啟發是教師給定一個討論主題，學生在教師的組織引導下，以集體的組織形式,發表自己對某一問題的看法,達到相互交流、相互學習的目的。教師作為組織者，應對學生進行啟發、引導；學生是學的主體，應在討論中反思、學習。例如：果蔬（像西紅柿、哈密瓜等）采摘以后還有生命嗎？是否還存在生理活動？如果存在會有哪些生理活動呢？在討論前給學生布置預習任務，要求學生利用課余時間查閱資料，尋求答案。上課后，分組討論，并選出一名學生準備上臺講解，講完后同組成員進行補充。最后，教師做有針對性的講解,重點闡述如何正確理解采后果蔬的生理活動？這樣，通過學生自學、多次討論和教師的綜合意見。在具體的課堂中，把搜集到的信息，通過老師提問的方式，對所討論內容進行系統學習，由傳統的“教師課堂講，學生聽”的單一模式轉變為“學生課堂講，老師提問”的方式，這樣可以促進互動性教學效果的最大化呈現。至于探索式教學[2]，具體來講，是根據高中生物課程教學目標的具體設置，結合高中生物教學課程改革的具體要求，優先設計出一些生物科學研究任務，充分利用一些具體的實驗工具參與這些研究任務，根據目標要求，提出一些推論或者猜想，進行試驗操作，并最終撰寫實驗報告，這種探究性的教學，在未來高中生物教學的未來發展方向上，應該是主流的一種教學方式，因為高考這個指揮棒，因為在很大程度上對生物科學的重視程度上產生了一定的傾斜，因此，高中生物學科教學教師應充分重視實驗教學的重要性，采用探究式教學，積極鼓勵學生創新能力，敢問敢做，在一定程度上提高生物科研素養。
3多媒體技術參與具體教學，促進教學內容趣味化和豐富化以及促進科研教學環節的有效完成
隨著科學技術的飛速發展,現有的一些較為成熟的科學技術，已經作為教學的一種輔助手段，在各個學科教學中有了很好的運用，例如多媒體技術，多媒體技術廣泛應用到高中生物學科教學中，是未來高中生物學科教學的一種趨勢。通過多媒體技術與具體的生物教學進行有機的結合，不僅可以促進一些晦澀難懂知識的理解，還可以讓生物課程教學內容更具生動化和形象化，通過影像資料對一成不變的高中生物教案進行革新[3]，這樣一方面可以促進學生興趣性的提高；另一方面，在很大程度上能夠促進知識的有效接收，增強學生的課堂認同感。但是多媒體技術畢竟是一種輔助手段，不能取代高中生物教學教師的作用，因此，在輔助教學的程度上，應該合理把握，避免本末倒置情況的發生。高中生物教學的多媒體教學手段的革新，是一項系統工程，每個地區的實際情況參差不齊，因此，多媒體教學手段的參與和輔助的具體落實，需要各個方面的共同努力，包括政府、學校等力量的積極參與。另外，多媒體技術未來的大部分參與教學或者完全參與教學，在很大程度上能促進生物實驗環節的有效進行，通過實驗模擬，實驗操作步驟的一些觀摩，可以帶給學生在整個實驗操作過程中較為直觀的印象，促進后續實驗操作的有效性。
4結語
對于高中生物教學未來發展的研究，一方面可以對現存的高中生物教學存在的問題，進行認真反思；另一方面，可以落實具體的生物教學改革內容，增強生物科學在高中生物學科教學教師和學生的認同感，轉變高中生物教學理念思想，促進試驗化和實踐化生物教學的發展，使學生的綜合素質在高中生物教學的每個具體的環節中都能得到體現。另外，隨著高考方案改革的最終確定，高考將不存在分科的問題，為此，高中生物教學的未來發展也隨之有新的變化，高中生物教學的改革也必將勢在必行，因此，還原高中生物教學的本原作用，恰當調整高中教學方向，從生物科學發展的高度去進行高中生物教學的未來發展模式的規劃，才能從本質上激發學生的生物學習興趣，提高生物科學創造意識，培養高中生創新精神，實實在在培養出生物科學能力突出的專業性人才，促進整個科學體系的全面發展。針對我國高中生物教學現存問題，提出高中生物教學的未來發展模式探索的可能性，改變傳統的知識灌輸的高中教學方式和方法，培養學生自主和探索的精神、解決實際問題的能力。這樣，既是高考改革的初衷，也是學生自主發展的體現。
作者：唐鳳仙單春會單位：新疆石河子大學食品學院
關鍵詞：高中生物；教學；核心素養；培養對策
核心素養的培養是現代教育教學的目標，是新時代學校教育的方向。核心素養是進入21世紀以來社會對新型人才的要求，也是素質教育推進的目標。所謂核心素養是相對于應試教育而言的，是學生在接受相應學段教育過程中，一經習得便于個體生活、生命不可剝離的必備的品格和關鍵能力。高中階段是生物教學培養核心素質的關鍵時期，核心素養包括很多方面，不僅包括強健的體魄和健康的心理素質，還包括關鍵能力的培養，有學習能力，實踐能力，創新能力，合作交往的能力等?？偟膩碚f，核心素養其實就是綜合能力的培養，對學生的生物知識學習具有積極的影響作用。
一、高中生物教學現況
我國高中生物科學素質教育的起步時間比較晚，近年來隨著社會的發展，對學生綜合素質的要求越來越高，核心素養的問題逐漸被廣泛關注和重視。但是從教師方面來看，部分教師的教學理念還沒有及時更新，沒有突破過去的應試教育的局限，在教學方法和教學理念上沒有與時俱進，與新課標的要求還有一段距離。有些教師在生物教學中仍然是單方面灌輸的模式，教師在講臺上講，學生在下面聽和記筆記，教育方式機械化，缺乏師生間的有效互動和溝通，學生缺乏生物課堂學習的積極性和參與性[1]。雖然有些教師已經意識到學生啟發的重要性，但在實際的課堂教學中，沒有充分發揮學生的主體地位。對于高中生物的教學，只重視表面的問題，沒有深入學生的實際，不注重培養學生的思維創新能力和實踐能力，尤其是在高三的教學中，由于面對著升學的壓力，很多教師不重視甚至忽略了對學生核心素養的培養問題。從學生來說，習慣舊的學習方式，隨著新課改新時代的變化，沒有及時改變并且完善自己的學習方式。對高中生物的學習缺乏熱情，特別是自主研究的精神十分缺乏，大部分學生被動應付考試，這主要是受應試教育和高考制度的影響。高中生在學習生物的過程中，常常死記硬背，對于重點、難點和疑點，缺少主動實踐的精神。很多生物上的實驗沒有條件進行，主要依靠老師口頭描述，學生也不主動動手實踐，對生物科學知識沒有深刻的認識，沒有培養實驗中的生物科學探究能力[2]。當前部分學校由于受到資金等條件的限制，關于生物的演示設備、標本等相關學習工具并不齊全，硬件設施的缺乏使很多生物實驗沒法進行，學生對許多生物學現象沒有直觀的操作和觀察條件，只能憑借想象或者聯想，容易使學生的思維受到局限，不能增加學生的見識，提高學生的生物學習水平。生物實驗的缺乏不僅使高中生缺少科學研究的操作能力，而且沒有充分鍛煉比較、分析、判斷等思維能力，不能幫助學生形成好的生物學習能力和習慣。
二、高中生物教學學生核心素養的培養對策
（一）培養高中生生物科學素養
以高中生物中核酸的教學實踐為例，本節生物課的教學目標是讓學生掌握核酸的不同種類，同時對核酸的結構和功能能夠深入了解。本節課中的重點和難點是核酸結構。教師在上課前準備好實驗工具，六種顏色的硬紙片，包括紅色、橙色、藍色、黃色、綠色以及黑色，為學生制作DNA模型做準備。1.以學生為本，激發學生的學習興趣教師要轉變教學觀念，堅持以學生的發展為根本，以提高學生的生物科學素養為重要的教學目標，圍繞高中學生的發展和提升為中心。在教學過程中，生物教師可以先創設教學情境，吸引學生，提高學生上課的興趣，比如近年來在一些災害中喪生的人，一般會用DNA技術進行身份鑒定。也可以利用多媒體技術引用電視劇中的親子鑒定，也是使用DNA。通過情境導入課程，設置問題，什么是DNA，為什么使用DNA就能確定一個人的身份？接著教師可以讓學生進行短時間的思考，展示自主思考的成果。2.培養學生的科學思維能力提出問題之后，教師可以讓學生分組談論，進行自主探究學習，充分發揮學生的創造性思維。學生可以利用事先準備的材料進行實驗，制作形成DNA分子結構平面模型。最后進行小組交流，共享實驗成果，學生通過具體實驗，觀察思考得出結論，教師再進行總結，設置一些訓練題目，鞏固學生的知識，并進行遷移應用。
（二）培養高中生生物哲學素養
以細胞中的元素和化合物為例，本節課的教學目標是使學生認識構成細胞的基本元素，細胞中化合物的種類以及生命的物質性。本節課的重點難點是組成細胞的化合物和元素，檢測蛋白質、脂肪和以及糖類。1.利用問題，引導學生進行知識分析根據之前的生物學習，高中學基本上了解一些元素和化合物，教師可以讓學生觀察構成細胞和地殼的部分元素表，讓學生自己提出問題，分析交流，得出元素種類與含量的特點，教師再針對元素的種類和含量，總結生物界和非生物界的差異性和統一性。引導學生觀察人體細胞的主要元素圖，最后引出大量元素和微量元素。展示元素周期表，分析碳元素的知識，使學生認識到碳是最基本的元素。2.結合圖片和表格進行思考，提高學生的自學能力教師可以避免直白講解，以學生的參與為主，倡導學生在生物學習中的主動性。在教學中先向學生展示細胞中化合物的分類圖，以及含量表。引導學生結合圖表進行思考，然后分組討論，獲得相應的生物知識。3.演示實驗，幫助學生掌握相關生物原理實驗是生物學習的重要方法，可以培養學生觀察操作、分析總結、搜集信息和處理信息的能力，同時能夠提高學生的創造能力和嚴謹的科學態度。淀粉遇到堿會變成藍色是學生已經掌握的知識，在實驗中啟發學生的思維，使學生尋找方法，設計實驗，利用顏色的反應檢測和鑒定物質，使學生掌握檢測和鑒定脂肪、蛋白質以及還原糖的方法以及原理。綜上所述，高中生物學科知識主要包括生物的基本知識和生命的本質存在，屬于較抽象的內容，不容易理解。但生物學科的知識是緊密聯系生活的，教師可以充分利用這一點，將教學內容與生活中的實際案例結合起來，化抽象為具體，用以具體實例解釋理論知識，培養學生的核心素養，不斷提升高中生物的教學質量。
參考文獻：
[1]丁靜.基于思維教學的高中生物課堂教學處理方式--以《減數分裂》一課為例[J].中學教學參考,2016,(8):107-107,108.
關鍵詞： 生物科學史 生物科學素養 培養策略
《普通高中生物課程標準》的前言部分描述了課程的基本理念，提高生物科學素養是四個基本理念之一，放在第一位描述。生物科學素養指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力及相關情感態度與價值觀，反映了一個人對生物科學領域中核心基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。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。《普通高中生物課程標準》在第四部分“實施建議”中明確指出：科學是一個發展的過程，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方法，學習科學家獻身科學的精神，對提高學生生物科學素養是很有意義的。那么，如何在高中生物科學史教學中培養學生的生物科學素養呢？
一、通過生物科學史培養學生的科學情感態度、價值觀
好奇心、實事求是的思維品質、獨立思考、嚴謹態度、合作精神等均是科學情感態度、價值觀的具體內容?？茖W情感態度、價值觀屬于生物科學素養五大要素中的科學意識和科學品質。科學情感態度是人們在對科學知識正確理解和對科學發展認識的基礎上養成的科學信念和科學習慣；而科學的價值觀則是讓學生在學習過程中逐漸認識到世界是能夠被認知的，科學發現是個開拓、繼承、修正和發展的過程，科學無法為一切問題提供所有答案。生物科學史中蘊含著豐富的人文教育內容，科學家進行科學研究時呈現出來的可貴品質和科學態度，是培養學生科學情感態度、價值觀的很好素材。例如細胞學說的建立過程體現了科學探究過程，是一則很好的科學史教育素材。細胞學說的建立者施萊登和施旺關于新細胞怎樣從老細胞中產生的問題的回答是不正確的，這一錯誤是由魏爾肖修正的。魏爾肖能夠取得這樣的成績，受益于同時代更多科學家的實驗觀察和材料的正確選擇，也離不開自身勤奮工作，不迷信權威的結果。從細胞的發現與命名到細胞學說的建立及后面對細胞學說的修正完善，整個過程可使學生認識到科學家的觀點并不全是真理，還必須通過實踐驗證，科學學說不是一成不變的，需要不斷修正和發展。又如基因位于染色體上的實驗證據這部分科學史教學可以簡要地簡述摩爾根的故事。摩爾根最初認為孟德爾遺傳規律是正確的，后來，由于他在自己進行的實驗中沒能取得類似的結果，便對這些定律產生懷疑，明確表示不相信孟德爾的理論，對薩頓的基因位于染色體上的學說更持懷疑態度，說其是主觀臆測，缺少實驗證據。后來他經過認真觀察，選擇果蠅為實驗材料，進行了一系列精心設計的果蠅雜交實驗，通過實驗，摩爾根和他學生把一個特定基因和一條特定染色體聯系起來。從此，摩爾根成了孟德爾理論的堅定支持者。通過該故事讓學生認識到，摩爾根是一位敢于懷疑、勤奮實踐的人，并學習摩爾根這種可貴的品質。類似這樣的例子還有很多，我們應該多引用挖掘，長此以往，就能逐漸培養出學生科學的情感態度價值觀。
二、通過生物科學史教學積累科學知識
生物科學知識在培養學生生物科學素養中起著基礎性作用，是培養和形成其他要素的載體。新人教版必修模塊中的科學史素材有20多處，如與細胞有關的主要是“細胞學說的建立過程”、“對細胞核功能的探索”等；遺傳方面主要有“孟德爾遺傳實驗的科學方法”、“基因位于染色體上的實驗證據”、“人類對遺傳物質的探索過程”、“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”等。這些生物科學史的歷史事實，有的是課程的內容要素，有的僅是教學素材。兩者教學要求不同，重點也不一樣。前者的歷史事實既是手段又是目標，學生要能概述其歷程，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，只是增進學生對結論性知識的理解，促成對科學本質的理解。無論哪種類型的生物科學史，都或多或少要求學生掌握一定的生物學知識。例如“生物膜流動鑲嵌模型的建立過程”要求學生簡述生物膜流動鑲嵌模型的基本內容；“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”要求學生概述DNA分子結構的主要特點；“光合作用的探究歷程”要求學生掌握的內容則更多――簡要分析薩克斯實驗、恩格爾曼實驗、魯賓-卡門實驗，總結出光合作用需要光、場所在葉綠體中、產物主要有淀粉、釋放氧氣中的氧來自水、簡述光合作用的概念等。這些生物科學史蘊含的知識就是生物科學知識的重要組成部分，學生學習生物科學史的過程本身就是積累生物科學知識的過程。
三、通過生物科學史教學掌握科學方法、提高科學能力
科學方法是科學的認識方式，是幫助學生有效獲得知識和能力的工具?？茖W方法是生物科學素養的重要因素。新人教版必修模塊中生物科學史的內容，許多都是按科學發現史的線索編寫的，選取的科學史素材生動再現了科學家們研究相應問題的情境及取得重大突破采用的科學方法。例如“孟德爾遺傳實驗的科學方法”這部分內容以分離定律的發現過程為載體對學生進行科學方法教育。孟德爾通過一對相對性狀的豌豆雜交實驗觀察，提出問題“F2中出現3：1的性狀分離比不是偶然的。是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按一定比例分離呢？”。孟德爾在觀察和分析的基礎上，通過嚴謹的推理和大膽的想象，對分離現象的原因提出假說；然后根據假說演繹推理測交實驗的結果，再通過測交實驗檢驗演繹推理的結論。這種研究方法叫做假說――演繹法，是現代科學研究中常用的一種科學方法。又如“生物膜的流動鑲嵌模型”、“DNA雙螺旋結構模型的構建過程”均運用了模型建構法；基因位于染色體上假說的提出運用了類比推理法等。通過生物科學史的案例教學使學生掌握一定的科學方法。
科學能力主要包括科學思維能力和科學實踐能力?？茖W思維有形式邏輯思維、辯證邏輯思維、批判性邏輯思維等；科學實踐能力是綜合運用科學知識、科學方法、科學品質和科學意識解決問題的才能和力量，是生物科學素養的核心。在教學過程中，對生物科學史的某些經典實驗進行適當處理，從而達到培養學生分析問題、解決問題等多方面能力的目的。例如“光合作用探究歷程”的科學史教學，在介紹恩格爾曼（G.Engelmann）實驗時，演示課件“恩格爾曼實驗”動畫過程，讓學生觀看動畫，結合教材內容思考討論有關問題：（1）恩格爾曼實驗的設計有哪些巧妙之處？（2）恩格爾曼實驗的結論是什么？教師有針對性地指導學生分析資料，學會觀察與思考，并找到答案。又如學習摩爾根果蠅雜交實驗之后，可以讓學生進行實驗設計：如果讓你再設計一個實驗驗證摩爾根的推論是正確的，可以怎樣設計？看最多能設計出幾種不同的方案？以小組為單位，完成討論和設計。各小組派代表介紹本小組的設計方案。這一教學環節的設置對學生思維能力、探究能力、合作能力等諸多科學能力培養是大有裨益的。
總之，生物科學素養是公民科學素養構成中的重要組成部分。隨著生物科學技術的迅猛發展和人民生活水平的提高，生物科學素養已經成為現代公民必備的基本素質之一。在高中生物教學過程中，恰當處理和使用生物科學史素材是培養學生生物科學素養的一個重要途徑。要真正實現生物科學史在高中生物教學中的教育價值，需要廣大教師進一步更新觀念，學習相關理論知識，進行切實的教學實踐和教學研究。
參考文獻：
[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準.
[2]陳維.利用生物科學史培養核心價值觀.中學生物教學，2015（1-2）：73-74.
【摘 要】 高中生物新課程標準明確指出：“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”，模型建構教學方法是提高高中生學習生物科學的效率，幫助學生走進科學研究，更好的解決生活中的實際問題具有很大的作用。文章分析了高中生物模型建構在高中生物新課程教學中應用的作用，探析了模型建構在高中生物新課程教學中的實踐應用，以供參考。
關鍵詞 模型構建；高中生物；新課程教學；實踐
一、前言
生物課程是高中的重要課程之一，高中生物新課程教學的主要任務是提高高中生的生物科學素養。通過將模型建構教學應用在高中生物新課程教學中，能夠增強高中生學習生物新課程的效率、培養學生的綜合素質以及增強學生對新知識的探究能力。因此，值得將模型建構教學廣泛的推廣和應用到高中生物新課程教學中。
二、模型建構在高中生物新課程教學中應用的作用
（1）培養學生的綜合素質。通過將模型建構教學應用在高中生物新課程教學中，能夠有效的促進高中生對生物知識進行深入的探究，讓學生在自身知識的基礎上，充分的發散思維，構建出相應的生物模型，完成對生物知識的主動探究。同時，在建構模型的過程中，還能夠培養學生靈活的思維，創造性的解決更多的問題，在構建模型的過程還能夠增強學生之間的合作意識，培養學生的合作精神、嚴謹的科學態度以及不輕易言敗的科學探究精神。
（2）提高學生的學習效率。模型建構教學是提高生物教學效率的重要方式，學生在生物教師的帶領下，切實的參與到教學觀察和實驗中，將學生轉變成學習的主體，充分的激發學生的學習興趣，能夠讓學生更加透徹的掌握學習內容。此外，通過模型建構，將抽象的生物知識具體化，便于學生更加牢固的掌握生物知識，提高學生的學習效率。
（3）培養學生解決實際問題的能力。生物課程和人們的實際生活和生產是緊密聯系的，生活中的許多實際問題都能夠通過構建相應的模型來解釋，教師通過將實際生活中的生物現象當做教材，讓學生親自動手構建相應的生物模型，便于學生更加清楚的理解生活中的生物現象，培養學生解決實際問題的能力。
三、模型建構在高中生物新課程教學中的實踐應用
（1）通過模型建構，引出新知識。通過將模型建構教學應用在高中生物新課程教學中，教師選擇適合進行的模型建構的課程進行教學，在進行課程教學之前，引出教學的新知識，并引導學生利用已經學習的知識，通過自己的思考，并動手實踐進行模型建構，例如，生物新課程教學中《遺傳與進化》中的模型建構內容“構建減數分裂中染色體變化的模型”，通過構建相應的生物模型，能夠讓學生更加直觀、形象的了解同源染色體的分離以及非同源染色體的自由重組，教師還可以讓學生親自動手，教師在課下準備好橡皮泥材料，由兩個學生進行合作，由學生自己動手制作相應染色體分離和重組模型，這樣既能夠幫助學生掌握相應的生物知識，還能夠鍛煉學生的協作能力。
（2）利用模型建構，鞏固知識。高中生不僅應該學習新知識，還應該對已學過的知識進行鞏固，通過不斷的復習和鞏固，提高生物教學的實際效果。通過利用模型建構，在生物課堂教學中，教師通過布置任務，讓學生在課下利用課下實踐完成模型建構，例如，在講完細胞的基本結構課程后，讓學生在課下分組進行細胞結構模型的制作，同時教師還應該在一旁進行監督和指導，當模型建構完成之后，進行統一的收集與展示；再如，如果教學課時相對較少，教師可以在課前提前準備好紙板模型，由學生用吸鐵石在黑板上演示染色體的行為過程，這種直觀、快捷的演示過程，能夠讓全班同學直接觀看，取得非常好的教學效果。同時，高中生物新課程教學中會涉及到許多生物概念以及專業術語，通過利用模型的構建能夠讓學生更好的學習和記憶，例如，在學習“物質跨膜運輸方式”時，教師可以帶領學生構建物質跨越模運輸的概念圖模型，強化學生對該生物知識的掌握和理解程度。
（3）應用現代手段，構建高級模型。高中生物新課程教學中的模型建構不僅僅采用簡單的例如繩子、泡沫、紙片等材料，還可以利用計算機、多媒體設備等現代化高科技技術手段，構建三維的動畫模型，例如，構建三維結構模型的真核細胞，這需要高中生物教師具有非常好的計算機應用能力，教師在課程開始之前做好準備，便于在課堂教學過程中帶領學生們應用計算機構建相應的三維動畫模型，為了便于更好的回答學生在利用計算機構建生物三維模型的過程中提出的問題，教師應該提前做好相應的應急備案，例如，在構建模型之前，教師可以提前制備相應的PPT教程，引導學生進行三維動畫模型的構建，通過多媒體設備能夠向學生們展示更多利用普通模型實現不了的生物變化過程，并且展示的過程更加直觀和形象，例如利用多媒體設備為學生演示無絲分裂中的染色體，充分的激發學生的學習興趣，使生物教學效率事半功倍。
四、結束語
總而言之，通過將模型建構教學方法應用在高中生物新課程教學中，能夠引導學生正確的分析生物問題，并構建相應的生物模型，與傳統的教學方法相比，模型建構教學方法更符合教學實際，顯著的提高高中生物教學效率。
參考文獻
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[2]尉海元.新課改下如何構建和諧課堂教學[J].教學周刊，2014，15（3）：94-95
1.隨著素質教育的不斷開展，21世紀的基礎教學已經是素質教學的方向。為了適應21世紀的教學需要，在日常的高中生物教學中，體現基礎教育性質及素質教育精神是必要的，從而促進學生的全面發展，滿足現階段高中生物教學的需要。
在以往的高中生物教學中，很多教師都強調學生對知識數量的掌握，強調知識掌握的精確性，特別強調對已有知識的記憶和復習。在這種教學中，學生的學習更加傾向于對教師自身行為的模仿、訓練等，傾向于知識的背誦、復制等。所謂的生物探究式教學就是教師引導之下的師生互動教學，這種教學方式的關鍵在于問題情境的創設。在這個環節中，教師給出具體的大環境，學生自己查詢相關文獻資料，提出問題假設，設計各種驗證實驗方案，做好動手實驗，觀察記錄實驗，分析實驗事實。
我們可以看到這種教學方法更加強調學生的主體作用，也就是探究式教學提倡學生進行積極的主動參與。做好相關的教學探究工作，注重學生的經驗及其興趣的培養，這就需要進行教學方案的更新，比如教師要避免對教材的過分利用， 避免過分強調學生的接受學習，避免死記硬背等情況。
2.如今是信息知識時代，不斷增長的知識讓人們難以從整體上去掌握它。在這個過程中，如果學生僅僅憑借記憶、傳承，是很難真正體會到知識的內涵的，這個時代需要的是具備終身學習能力的人才，必須要具備良好的現代意識及創新能力。知識的獲取是非常重要的，但是讓學生掌握知識的過程及其方法更為重要。
學生的發展要適應時代的需要，滿足其在激烈市場競爭的生存要求，從而為社會做出卓越的貢獻，改變自身命運。這就需要健全探究式教學體系，在學習上積極引導學生，健構相關知識，注重學生在探究過程中的學習能力及創新能力，健全探究式教學體系，滿足學生的發展需要。
我們可以看到高中生物學科具備抽象性，是一門實驗科學。在生物科學研究過程中，要做好觀察及實驗，應用實驗手段，保證學生掌握相關生物學規律。探究式教學具備極強的操作性，畢竟高中生物與我們的日常生活密切相關，開展探究式教學，有效提升學生的高中生物理論水平及其應用能力。
二、高中生物探究式教學體系的優化
1.高中生物探究式教學的重要步驟是引導學生做好探索性學習，幫助學生領悟高中生物的科學研究方法及其研究模式，從而為探究性教學提供良好的思路及方法，引導學生積極地學習和探究，促進其對于相關生物學知識的學習。在這個過程中，教師要學會講故事，重點介紹生物科學的發現過程，引導學生用科學、探究的精神去進行思考和學習。
比如在遺傳學教學過程中，教師需要先介紹孟德爾這個人物，再介紹其豌豆雜交試驗設計思想，做好相關的數據分析及其結論工作，保證實驗的科學性、嚴謹性。然后講述豌豆遺傳特征，幫助學生認識科學規律，使他們對科學發現具備良好的認識。
又比如在進化論章節教學時，教師要講授進化論定律及其概念，講授達爾文的探索歷史。如何進行從大陸同種動物差異到物種可變異性的分析，如何從不同物種相似性推導出生物進化概念，引導學生學會從科學現象中觀察和總結，歸納科學定理，明確認識不同概念，更好地引導學生進行自然的探究。
2.探究式教學的開展需要教師引導學生做好準備工作。比如進行文獻資料的信息收集，培養學生的整理能力，從而滿足現階段生物探究式教學的需要。比如針對非典教學案例進行分析，可以布置給學生作業，讓學生自己到圖書館或上網收集非典信息資料，目的是讓學生了解類似流行病的發展規律、預防方式，保證學生了解與之相關的生物知識。這種教學方式讓學生更加具備學習上的主動性、生動性。
在這個過程中，我們也可以運用現代化教學手段進行問題情境的創設，激發學生的探索欲望，促進現階段高中生物探究式教學的開展。如可以利用多媒體投影儀、幻燈片、教學軟件等進行教學，也就是運用多媒體教學手段，從影、像、聲等幾個環節來提升學生的學習興趣，提升學習深度。
在探究式教學過程中，教師要積極引導和鼓勵學生，讓學生多接近大自然，畢竟生物學是一門自然科學。大自然是人類賴以生存的環境，通過引導學生認識自然、了解自然、愛護自然，達到讓學生更好地了解生物課堂教學的目的。這就需要教師培養學生的觀察意識，引導學生從自己的生活當中去觀察自然、探究自然、保護自然。比如在被子植物個體發育教學中，教師可以組織學生到課堂外面去，去觀察不同類型的花朵，讓學生了解被子植物的具體性質，讓學生對大自然和生物的多樣性進行進一步認識，培養學生愛護自然，保護自然的意識。
關鍵詞：探究性實驗；教學程序；科學素養
高中生物探究性實驗是新課改教學目標的重要組成部分，也是新課改的更高要求。生物實驗作為重要的課堂教學形式，貫穿于高中生物課程的整個過程，其中生物探究性實驗不僅能夠促進學生學習方式的改變，而且是教育學生領悟科學研究方法、體驗科學過程、形成一定的科學探究能力的重要手段。在培養學生實事求是的科學態度，與時俱進的價值觀，創新精神、實踐能力和科學思維等方面，具有十分重要的作用。
一、探究性實驗教學現狀
學生分組實驗是高中生物探究性實驗教學的核心，把整個探究過程從課堂上的紙上談兵變為走進實驗室腳踏實地的操作演練，目前還沒有找到系統的更加完善的有效途徑。有的只是一些零碎的教學組織、實驗改進、實驗設計和個案研究等，教師帶領學生真正實施的很少。學生分組實驗由于受實驗室的儀器設備、學校的保障條件和資金支持、學生的素質以及教師的責任心、業務能力和探究性實驗的駕馭能力等多種因素的制約，在許多學校形同虛設，對于探究性實驗教學來說，更是困難重重，教學工作量大、耗時長、效率低，不少教師重結果而輕過程。
二、生物探究性實驗教學程序
按照本?？蒲姓n題的研究，依據探究性實驗教學基本要求，建立了比較科學完善的教學程序：
（1）創設情境，提出問題；（2）作出假設，預期結果；（3）設計實驗，確認變量；（4）分工合作，團隊探究；（5）實驗操作，搜集數據；（6）分析結果，得出結論；（7）表達交流，探究評價；（8）拓展實驗，延伸探究。
三、生物學科的科學素養
生物科學素養體現的是學生在生物學領域的基本素質，包括知識的儲備、實驗技能、科學態度、鉆研精神、創新意識、實踐能力、情感和價值觀等內容。我認為，高中生的生物學素養應包括以下幾方面：
1.理解生物學的基礎知識和基本原理及在現代生物科技領域的運用；
2.能夠理解并解釋日常生活中的生物學現象；
3.具有生物實驗操作技能、探究能力、創新精神和實踐能力；
4.具有一定的比較、分析、判斷、推理等批判性邏輯思維能力；
5.具有正確的情感和價值觀、實事求是的科學態度、刻苦鉆研的勤勉敬業精神等。
總之，高中生物教學中培養學生的科學素養、創新精神和實踐能力任重而道遠。
參考文獻：
一、生物教材能力培養結構的構成
教材的能力培養結構反映的是教材知識內容的有機組合與排列，它包含了對學生理解、應用、分析、綜合、評價生物知識能力的培養和訓練。在教材中，知識結構是外顯的，而能力培養結構是內隱的，那么這種內隱的能力培養結構是怎樣構成的呢？
新的高中生物教學大綱規定生物教學應當培養學生的觀察能力、思維能力、實驗能力、自學能力與初步的研究能力和創造能力。這個規定符合學生的學習心理，也符合生物學科的特點和社會發展的需要。這六種能力反映在教材中并不是同一層次。有的是基本能力，有的是具體能力，有的是綜合能力。我們根據高中學生的心理發展特點，運用層次結構論與認知結構論對這六種能力進行分析，把教材的能力培養分成三個層次。
第一層次 學生的學習首先是對教材中科學概念的認識、理解、運用和評價，所以認識、理解、運用和評價概念的能力就是教材中能力培養結構的基本要素。具體由觀察力、記憶力、想象力、思維力四種能力構成。其中思維力的培養是核心。
第二層次 由教材能力培養結構基本要素組合形成第二層次的具體能力。也就是對由一個基本概念為中心的部分概念組合的生物知識子系統的認識、理解、運用與評價的能力。具體包括：1．觀察、分析生物現象與生物結構特征的能力；2．閱讀、理解生物課課文與資料的能力；3．應用生物理論于實踐的能力；4．進行實驗設計與操作的能力（包括實驗與實習）；5．獲得生物科學研究方法的能力。
這一層次能力結構越齊全，越有利于培養學生的生物學素質。
第三層次 在第二層次基礎上，形成了對生物知識整體的分析、概括、評價與研究的能力。包括：1．建立生物知識體系的能力；2．總結和運用生物科學規律的能力；3．評價人與生物科學關系的能力；4．參加生物科學研究的能力；5．解決問題的創造能力。
這一層次是教材能力培養結構的最高層次，也是多種具體能力的綜合體現。
教材能力培養結構模式如17頁圖，從圖中看出上述三個層次結構是一個整體，是一個連續過程，不可截然分開。沒有第一層結構就不可能有第二層，第三層；而第二、第三層結構的發展也促進第一層基本能力的提高。從圖中還可看出思維能力是構建各層能力的核心。所以教材的編寫無論是對生物概念的表述，還是對生物知識體系的組合，都要反映思維能力的培養。
二、新教材的編寫應以能力培養結構為依據
生物教材是課文、作業、圖象三大系統的有機結合，三大系統的組成及相互之間關系應反映出能力培養的結構。
（一）課文系統
根據前面敘述的能力培養結構的三個層次，課文系統也應從三個層次來反映這種結構。
1．概念的表述 高中教育仍然是基礎教育，［①］教材中體現的能力培養仍然應以基本能力培養為基礎?；灸芰Φ呐囵B應該反映在課文的概念表述上。根據高中學生思維發展水平特點，新教材的概念表述應做到：
（1）文字應生動、形象，應改變現行教材說明式文字過多，而缺乏生動的描述性文字的現象。
（2）記憶性東西要減少，避免概念與定義的大量堆積。如《新陳代謝概述》一節內容，需記憶的概念和定義近20個。
（3）表述過程應符合學習心理規律，從現象到本質。如《昆蟲的激素調節》內容，內、外激素概念的描述應先從內、外激素在昆蟲身上引起的現象入手。
（4）對知識的成因、規律進行表述時，少用直敘式，而多采用啟發式。如疑問、設問、反問等形式，讓學生自己“發現”。
2．課文的子系統 部分概念的系統組合，在課文中的表現形式是一章或一節的內容。這部分內容的組織、排列應依據教材能力培養結構的第二層次來編寫。新教材課文子系統編排應體現“手腦結合”，“手眼結合”，“實驗與理論結合”，“傳授知識與指導學生自學結合”的原則。要做到這些，筆者認為教材編寫應從兩方面進行：
（1）采用多種編寫模式。改變現教材的概念——說明；或事實——概念——說明的單一編寫模式。如《生態平衡》內容可采用現象——問題——說明——概念的編寫模式；《生態系統》內容可采用觀察——問題——分析——結論的編寫模式；《緒論》內容可采用事實或問題——自學——概念；或現象——問題——討論——結論等編寫模式。
（2）增設教材輔助材料，課文章、節中可插入“小常識”，“課外讀物”，“研究現狀與發展趨勢”，“發現史”等小欄目。增設這些教材輔助材料，可使課文變得生動活潑，有利于學生能力的培養。
3．課文系統 由課文子系統構成。課文系統要反映教材的能力培養結構的最高層次，應從兩方面來體現。
（1）系統的組成要具有整體性與連續性。
教材能力結構的最高層次是多種能力的綜合體現，是貫穿在整個教材中的。所以課文各章、節的銜接應考慮能力培養的整體性與連續性。如培養評價人與生物科學關系的能力，教材應在各章、節里對人與植物、動物、環境、遺傳等科學關系有所反映。在此基礎上，學生才能形成對人與生物科學關系的總體評價。
（2）課文內容應體現sts教育思想
按照小平同志對教育提出的“三個面向”要求，教材的編寫應充分體現科學、技術、社會三結合原則。具體應體現以下三個特性：
①實驗性 生物學科是一門實驗性很強的學科，這一點在整個課文中應有體現。每一個概念或定義的出現，都應盡可能在課文中包含著它的實驗或現象發生過程的簡單介紹。如《礦質代謝》中“植物需要的元素”內容，可對驗證植物所必需的元素實驗做簡單介紹。這樣編排可使學生懂得“重視觀察與實驗是現代生物學的重要特征”。［②］同時也利于培養學生的研究能力與進行實驗設計的能力。
②方法性 新教材的編寫應當重視生物科學研究方法的介紹，應體現“知識體系與方法體系結合”的原則，反映出生物科學研究的規律與層次。如對達爾文的進化理論的產生過程介紹，對“dna是遺傳物質”證明實驗介紹。學生通過多個生物科學研究方法的學習，可自己總結出生物科學研究的基本規律是問題——假說——實驗——分析——結論。這有利于培養學生的研究能力，也有利于培養學生的創造能力。
③開放性 系統論認為任何系統都是開放的。課文系統也不例外。生物教材的課文系統與外界交流主要有兩方面：一是與其它學科之間的橫向聯系。例如，在新陳代謝的內容中可滲透物理學中“物質不滅定律”的內容。二是與活動課程的聯系，包括社會、生活、電視、雜志等。教材應充分反映與生物科學有關的社會問題，如在“能量代謝”中可插入利用動物能源解決能源危機問題的內容；在“礦質代謝”與“光合作用”中可反映無土栽培解決糧食危機問題；在《環境保護》中可介紹環境污染的現狀與解決辦法等。這種開放性在課文中表現的越豐富，越有利于教材能力培養結構的構成。
（二）圖象系統
圖象系統也從三方面來體現能力培養結構。
1．圖象的數量與類型 參照國外高中生物教材的圖象系統，建議我國新教材應增加圖象量。圖象與課文之比應是1∶1．5，形式應多種多樣：彩圖、黑白圖、簡圖、照片等。這有利于培養學生觀察力與想象力。
2．圖象的內容 高中生物教材圖象的作用不僅僅是印證課文中的說明，或僅限于使學生識別圖的各部分名稱和理解某些生物發生發展過程，而應是把識圖與培養比較和分析等思維能力，培養研究與實驗等動手能力結合起來，如在《新陳代謝概述》中，同化作用與異化作用概念可用模式圖來表示，讓學生根據圖解來歸納出兩者的特點與區別。再如新教材應有介紹科學研究過程與方法或研究裝置的圖象內容。這些都有利于學生自學能力、實驗能力、研究能力的培養。
3．圖象系統的組合 橫向表現在與課文系統、作業系統的有機結合。圖象與課文結合模式有多種，如文字說明——圖象驗證；圖象展示問題——文字指導學生回答；還有圖——文字——圖——文字的邊觀察、邊提示的連續結合模式。圖象應與課文內容緊密結合。如現行教材彩圖十四、十五因缺乏必要的文字說明，使該圖的使用價值不大。圖象系統應滲透到作業系統中，可根據圖來提問題。這些都促使教材能力培養結構的形成。豎向表現在教材中的圖象配合與配套上。如“細胞結構”應有模式圖，也應有電子顯微鏡下的細胞放大照片圖。還有彩圖與黑白圖的配套，單個圖與連續圖的配套，局部圖與整體圖的配合等。圖的合理配合與配套利于培養學生的觀察、想象等基本能力。
（三）作業系統
高中生物教材的作業系統應由實驗、演示實驗、課內思考、課后練習、課外活動幾部分構成。它是能力培養結構的直接反映。對于實驗與演示實驗的編排，其它文章已多有研究，這里不再論述。本文僅就課內、課后練習的作業如何反映教材能力培養結構談點個人看法：
1．作業的形式應多種多樣 現行教材的課后練習僅有填空題、判斷題、選擇題、問答題。這些形式僅能反映出能力培養結構的第一層次。而第二、第三層次的能力培養則需要敘述型的練習，包括論述題、分析題、討論題。如在《生態平衡》內容中可提問：“人口過多會造成什么后果？”在“生物的變異”內容中提出“你對生物科學發展前景有何預測？”這些問題可以鍛煉學生分析與解決問題的能力，綜合運用知識的能力，同時也培養了學生的創造能力。
2．作業的內容要具有思維性與層次性 作業內容應有概念問答題，設計實驗過程或方法，解釋生物現象與機理，運用理論于實驗的問題，歸納知識體系與總結知識特征，闡述個人對有關生物問題的看法與態度。這些內容是從單一概念掌握到某一類知識的理解與應用，再到對整個知識的總結與評價，即從微觀到宏觀。
相對于教材中的能力培養結構，作業系統也應反映出三個層次來。
關鍵詞：高中生物 實驗教學 研究
現行高中生物教材（人教版 必修本）設置有學生探究性活動88個，其中實驗性課題24個。實驗內容大幅度增加和實驗課程目標的提升，是新課標體系最為顯著的特征. 生物學是一門實驗科學，有效地組織實驗教學活動，有利于培養學生的生物科學素養。高中生物學實驗課教學不僅能實現對學生的技能訓練，包括搜集和處理信息的能力、獲取知識的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流合作的能力，而且還有助于學生科學態度和科學精神的培養，有助于創新意識的樹立。
高中生物學實驗課教學的開展有助于新課改目標的達成，有助于體現新課改的價值和理念，在生物新課程中的地位非常重要，意義深遠。但是，我省實施新課改以來，各地學校并未能積極執行新課標要求。受應試教育及《大綱》長期影響，實驗教學的實際開展情況不容樂觀。其中主要存在什么問題？又該如何迎難而上，積極實施新課改要求下的實驗教學？這些問題的解決已迫在眉睫。
一、高中生物實驗教學存在的問題
通過廣泛了解，深入調查，結合我市幾所學校教學實踐，梳理出了高中生物實驗教學的一些共性問題。 調查結果顯示：“實驗儀器、試劑缺乏”、“實驗難度過大”“教學課時不足”、“教師精力和能力有限”、“與考試評價相關性不大”等，在實驗教學未能正常開展的原因中占很大的比例?？傮w強調客觀原因較多，少量涉及主觀原因。通過實驗本身內容的分析以及與老師們的座談，再到學校實地考察，確實是有許多因素影響實驗開設。
1.各層面對新課標要求下實驗教學未引起足夠重視。到目前為止，社會各層面對新課改如何實施還沒有形成一個統一的認識，更沒有有效的保障機制。大多老師認為，在現有高考指揮棒下，新課改只能是一種先進的理念，按照課標開展實驗既不可能也沒有必要。
2.硬件配置不足直接直接影響實驗教學。由于經費投入不足且沒有保障，部分學校根本沒有生物園地、實驗室、實驗設備；更多的學校則因實驗設備、儀器、實驗試劑缺乏無法正常開展相關生物學實驗。如選修模塊中的PCR技術、植物組織培養技術等實驗課在目前絕大部分高中根本無法開設。
3.課時緊張，無法開展實驗活動。新課程改革后，高中課程更加緊張?？茖W科目內容多，節數少，即便是基礎知識的學習都很困難，也就根本談不上專門實驗課時安排。因此，時間問題成為生物教師進行實驗教學面臨的最大問題。面對新課標下實驗內容考查比重日益增大，生物教師大多采取課堂講實驗，課后讓學生背實驗、做練習的惡性實驗教學。
4.師資力量不足。實驗教學是生物學教學的重要組成部分。生物實驗教學應當配備專職實驗員進行實驗教學的組織和管理。然而，通過調查了解，很少有學校配備專職實驗教師，大多不過是兼職，只是起到保管員的作用。
事實上，實驗教學任務最終還是落在科任教師身上。但是，大部分學校的生物教師本身也配置不足。他們教學任務繁重，根本沒有時間準備生物實驗及探究活動。為了保證基本教學任務的完成，大多教師都選擇了犧牲實驗教學。
5.學生實驗技能較差。通過調查，我們了解到學生雖然對生物學實驗普遍感興趣，但是實驗技能卻普遍較差。這大大牽制了高中實驗教學的正常開展。調查發現，絕大多數學生對科學研究的方法和步驟知之甚少，實驗探究能力較差。教師雖有意引導學生進行實驗和探究，但難以開展，不能有效組織教學。
6.教學評價手段不科學。由于現實社會輿論、價值取向及評價依據單一，教師都在為考而教。教師普遍認為：反正高考對實驗的考查只是“紙上談兵”，“做實驗不如講實驗”。
二、解決問題的對策
當前各地學校實驗教學現狀不容樂觀的主要制約因素雖然客觀原因較多，解決相關問題需要采取多種措施。
1.著眼未來，必須轉變觀念，加強實驗教學投入。進入21世紀，科學素質已越來越成為一個現代人基本素質中不可缺少的重要組成部分?！稑藴省访鞔_提出“提高學生科學素養”這一理念，其中培養學生的創新精神和實驗能力是素質教育的核心和課程改革的方向。
以培養學生基本動手能力和探究能力為目標的高中生物實驗教學的開展，在培養學生綜合能力方面有著舉足輕重的作用。它是提高學生生物科學素養的重要內容和途徑。新課標下實驗教學較高的要求迫切需要高中生物實驗軟硬件的提升，學生不僅參與基礎的生物學觀察和驗證性實驗，還要自己動手進行開放式探究，使學生在親自設計、操作、探索等過程中有所體驗和發現，從而真正達到預期的實驗目標。因此，對高中生物實驗教學的投入必須加大力度。從家長到教師，從學校到社會，再到各級政府必須達成共識，在學校教育資源和社會各種教育資源上加大投入、配置和協調力度，使學生的科學素養在學生時期就能夠達到一個較高的水平。
2.實驗教學的核心價值在于培養學生的探究思想和意識。新課改實驗教學中，硬件配置是實驗教學的最基本的物質條件，但并非教學目標；教師作為教學的主導者，雖然需要盡快轉變教育理念，改變傳統的“教――學”模式，但也并非新課改的目的。實驗教學的主體是學生，目的在于讓學生通過積極主動的、形式多樣的探索實踐過程，培養質疑、探究和創新的意識，培養科學學習的能力和一定的科學素質。
3.結合教學實際，創造條件，創新教法，重在學習過程。培養學生科學學習能力，發展學生創新思維和意識，最終都要落實到學生的學習活動之中。在新課改實驗教學中，教師只有改變原有“說教式”教學方法，結合實際，創造條件，創新教法，積極組織學生進行各種實驗活動，才能激發學生積極參與，主動探究，培養學生各種能力和素質。
教師可引導學生進行探究式學習、討論式學習、合作型學習等。其中探究式學習應受到廣大教師的重視。其特點是：以問題為中心，學生以個人或小組的形式自主探索，重在發現，學生具有最大的自主性和獨立性。例如，“探究影響酶活性的因素”活動中，首先讓學生在日常生活和觀察的基礎上提出影響酶活性的可能因素：如溫度、PH、其他化學物質等，接著由學生自行設計實驗，實際操作，收集實驗數據和資料，再根據實驗結果進行分析。
雖然探究式實驗教學能使學生在探究中像“科學家”一樣去發現問題、收集資料、解決問題，但是，限于實際教學條件和學生水平，中學生的探究只是用科學家研究自然界的方法去思考，去進行各種探究演練，從中領悟科學的思想和理念，其探究過程更重于結果。
在實際教學中，開展實驗及探究的目的重在轉變學生的思想、觀念，變被動接受為主動探索的積極學習；重在引導和培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究能力；重在使學生真正參與實驗與探究過程，領悟觀察、比較、分析和綜合等科學方法及其在科學研究中的應用，從中獲得具體經驗和科學方法訓練，收獲研究中的態度和實踐的體驗。
因此，教師要花大力氣組織好探究活動的教學過程。在每一次寶貴的實驗活動中，教師都要合理計劃，周密組織，讓每一個學生都有明確的探究目標、科學的活動程序，每一步驟都能積極參與，落實到位。
當然，探究性學習并不是唯一的學習方式，也并不是每個實驗都必須按照這個模式進行教學，教師要處理好探究教學與其他教學策略和方法的關系，把各種教學模式有機地融合在生物實驗教學中。
4.因地制宜，充分挖掘、利用當地資源，開發實驗探究活動。實驗能力的培養僅靠課堂是不夠的。如“某些植物激素在實際生產中的應用”等，只有讓學生走向大自然，走進實際生活，才能很好的完成。
教師也可根據當前社會發生的生物事件或問題，讓學生討論交流，自主探究，體驗事件或問題的性質或規律。例如，結合社會上發生的SARS和禽流感事件，讓學生討論和探索。
生物科學與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關。現實生活中也有許多可供開發的各種教學資源，如多媒體網絡、電視廣播、報刊雜志、圖書館，科技館、動物園、植物園等。學校管理者、教師和有關人員應因地制宜，有意識、有目的地開發和利用各種資源。
5.恰當利用現代教育手段，促進實驗教學。隨著電子技術的飛速發展，現代教育技術正在廣泛應用于教育領域，尤其多媒體計算機技術在生物實驗教學中有著其它教學手段不可替代的優勢作用。如利用設計合理的課件，把復雜抽象的生物學過程生動、形象、直觀地表現出來，便于學生通過身臨其境的直觀感受和仔細觀察，從中得出正確結論。這不僅有效地激發了學生的學習興趣，而且加大了課堂容量，從而提高了教學效率。在教學中，要深入研究和恰當地運用現代教育手段，并與其他教學手段有機結合，使之在課堂教學中取得最佳的教學效果。
6.盡快實施新評價制度，促進實驗教學效果。教學評價直接影響教師的教學模式，繼而影響實驗教學效果。隨著新課改的推進，新的評價體制將會得到不斷的完善和發展。相信在新的實驗教學評價機制下，高中生物學實驗教學將會得到深入的開展，實驗教學水平和效果將會有新的提高。
綜上所述，雖然廣大生物學科教師對新課標理念、新課改目標的認識有待進一步學習理解，雖然他們有種種困惑并在實際教學中有各種問題有待解決，但新課程改革的理念和方向無疑是正確的，以探究學習為重要模式的生物學實驗教學勢在必行。生物教師要面對現實，展望未來，充滿信心。
搞好高中生物實驗教學，是貫徹新課改理念和實施新課程目標的重要途徑，任重道遠，不是簡單的思想認識轉變和改頭換面式的教改就能成功的。它需要學校、社會、政府部門通力配合，是一個系統工程。只有齊抓共管，形成一個有別于應試教育的和諧、輕松的、新的教育教學環境，才真正有助于教師教學方式、學生學習方式的變革?，F有條件下，廣大生物學教師必須加強學習，提高認識，積極創造條件，努力促進這一重大變革的實現。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部《普通高中生物課程標準》，北京：人民教育出版社，2003。
關鍵詞：普通高中生物；新課程標準；教材；設計思路
根據教育部2003年制定的《普通高中課程方案（實驗）》和《普通高中生物《課程標準》（實驗）》（以下簡稱《課程標準》），課程教材研究所生物課程教材研究開發中心組織編寫了生物學科六個模塊的教材?，F將整套教材的總體設計思路分析如下。
《課程標準》是教材編寫的重要依據。本套教材總體設計思路是貫徹落實《課程標準》提出的基本理念，根據各模塊的具體內容標準，結合學生的年齡特征、認知規律和教學實際，本著便于教和學的原則進行設計。概括地說，教材的編寫要體現《課程標準》的基本理念，遵循《課程標準》的設計思路，落實《課程標準》中“具體內容標準”的要求。具體包括以下幾個方面。
一、重視基礎知識的教學，幫助學生形成良好的知識結構
（一）構建主線突出、結構合理的知識體系
為凸顯各模塊在知識教育方面的價值，幫助學生形成良好的知識結構，每個模塊的知識內容都圍繞一定的主線展開。同時，根據學生的認知規律，確定知識內容的呈現順序，使之形成結構合理的知識體系。例如，在“分子與細胞”模塊中，教材內容圍繞“細胞是基本的生命系統”這一主線展開（見圖1）。
圖1
（二）重視基本概念、原理和規律
高中生物課程涵蓋的知識內容廣泛而豐富。對學生來說，知識性內容與生物學基本概念、原理和規律的相關性越高，實現遷移的可能性就越大；其時效性越長久，對學生終身學習和發展的價值就越高。鑒于此，知識性內容著重圍繞生物學基本概念、原理和規律展開，避免過多事實性知識的堆砌和單純描述，在認識“是什么”的基礎上，更多地探討“如何”和“為什么”。
例如，關于動物和人體的激素調節，重點是讓學生通過具體實例理解反饋調節和分級調節的原理，以及激素調節的特點，而不是羅列許多激素的分泌部位和生理作用。
（三）把握基礎性，體現先進性
按照《課程標準》的要求，精選符合學生發展需求和認知水平的基礎知識。知識內容的深難度總體上維持在現行高中生物教材的水平，避免出現深、難、重。
基礎不等同于經典。教材展示給學生的生物學，應當具有時代特色，基礎性應是現代意義上的基礎性。在體現共同基礎的必修教材中，一些基本概念和原理力求與現代生物科學相一致，體現先進性。例如，酶的概念不局限于蛋白質的范疇，中心法則不局限于克里克提出的經典法則，將免疫也視作一種調節方式，等等。此外，還以“科學前沿”“科學·技術·社會”等形式介紹了生物科學的新進展，如通道蛋白、人類蛋白質組計劃、DNA指紋技術、基因治療、恢復生態學等。在滿足學生多樣化發展需要的選修教材中，內容緊扣時代脈搏，集中反映現代生物科學和生物技術及其應用，同時也注意到把握基礎性，避免過深過難。例如，在“現代生物科技專題”中，側重基本原理和方法及其應用的介紹，技術操作多用“生物技術資料卡”形式介紹，學生一般了解即可。
基礎性與先進性之間有時會出現矛盾，矛盾的焦點是學生的認知水平和接受能力。對此，教材從高中階段教育的性質和任務出發，做了靈活變通的處理。例如，關于水分子的跨膜運輸，盡管已發現水通道，教材正文仍沿用目前細胞生物學專著中將其歸為自由擴散的說法，而將通道蛋白的內容放在課外閱讀材料“科學前沿”中介紹；關于細胞的衰老和癌變的原因，則采用在正文中排小號楷體字的辦法，供感興趣的學生選讀。此外，教材不可能也無必要在反映新進展上面面俱到，為此，在正文和作業中常常提示學生搜集有關資料。
（四）突出重點，點面結合，使知識內容層次分明
教材中重要概念和原理的表述，以黑體字排印；其余需要學生認真閱讀和理解的內容以宋體字排印；供學生一般了解或選學的內容以楷體字排印，或以“相關信息”“資料卡”“科學·技術·社會”等形式出現，有的內容明確標注“選學”?！吧锛夹g實踐”中幫助學生設計實驗的資料也以楷體字排印。
（五）縱橫銜接，促進知識網絡的形成
為體現生物學與數學、物理、化學等學科的橫向聯系，教材旁欄設有“學科交叉”欄目；為體現各個模塊間、同一模塊各章節間的聯系，教材旁欄設有“知識鏈接”欄目。在必修模塊各章后的自我檢測中，大多安排了畫概念圖的習題。
二、突出生物科學的過程與方法，培養學生的科學探究能力
有關科學過程與方法的內容，在教材中占有較大的比重。“過程”包括科學家的研究過程和學生親自參加的探究過程?！胺椒ā眰戎卦诳茖W探究的一般方法，也包括學科內的方法，如分離細胞器的方法、放射性同位素標記法、標志重捕法等。
（一）關于科學方法的內容
教材中涉及的科學探究的一般方法如下圖。
這些科學方法的內容貫穿在各個模塊中，同時，不同模塊在科學方法教育上又有不同的側重點。例如，“分子與細胞”模塊側重觀察和實證的方法，“遺傳與進化”模塊側重假說演繹的方法，“穩態與環境”模塊側重系統分析的方法。
鑒于思維能力是科學探究能力的核心，教材注重思維方法的訓練：1.注重訓練抽象思維和發展形象思維相結合；2.注重形式邏輯思維與辯證邏輯思維相結合；3.注重引導發散思維、求異思維和批判性思維；4.重視數學方法、模型方法和系統方法的介紹和運用。
關于科學方法的內容，教材主要通過研究過程的介紹和探究活動的設計，讓學生逐步領悟。此外，在必修模塊中還辟有專門的欄目予以提煉和概括，其中屬于科學探究一般方法的內容見下表。
這里有兩點需要說明：1.教材中科學方法內容是建立在義務教育生物課程標準實驗教科書基礎上的，初中階段已經講述的方法不再作為重點介紹，如觀察法、實驗法、調查法、比較法、搜集資料的方法等；2.系統分析的方法對高中學生來說過于深奧，教材通過研究群落、生態系統的結構和能量流動等內容來滲透其大致思路，而未做正式表述。
（二）強化科學方法教育、培養科學探究能力的途徑
1.安排豐富多樣的科學探究活動，讓學生通過活動體驗過程，領悟和運用方法（見下表）。
2.較多地介紹生物科學史的內容，特別是生物科學史上的經典案例。有的部分將科學發現的先后順序作為構建框架的重要線索，如遺傳部分，讓學生分析科學家是怎樣進行科學研究的，從中獲得科學方法等方面的啟示。
3.鼓勵學生積極思考和討論。在資料分析、旁欄思考題、技能訓練、練習、思考與探究、自我檢測等欄目中有許多關于科學過程和方法的思考題，可以幫助學生領悟方法，活躍思維，提高科學探究能力。
三、關注科學、技術和社會的關系，深化情感態度與價值觀教育
通過教材展示給學生的生物學，是在先進的技術手段支持下不斷成長的生物學，是通過技術而不斷轉化為現實生產力的生物學，是在廣闊的社會背景中，對人類文明有著巨大推動作用，同時又可能產生一些負面影響和沖擊的生物學。為此，教材一方面介紹有關生物科學、技術和社會關系的資料，另一方面還引導學生深入探討生物科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系，理解科學的價值和局限性，養成熱愛科學、尊重科學、理智地運用科學成果的情感和意識，樹立人與自然和諧發展的觀念，形成科學的價值觀。
教材通過多種方式突出了這方面的教育。
1.通過資料搜集和分析、思考和討論、調查、評價等多種活動，落實科學、技術和社會關系的教育。
2.在必修模塊中設置“科學·技術·社會”和“與生物學有關的職業”等欄目；正文辟“與社會的聯系”小欄目。
3.在選修模塊中分別設置相應欄目。如“生物技術實踐”中的“課題背景”，“生物科學與社會”模塊中的“從社會中來”“到社會中去”及“現實中的問題”“現代生物科技專題”中的“實踐活動”“進展追蹤”“論壇”“熱點問題討論”等。例如，設置“論壇”引導學生深入討論生物技術的安全性和倫理問題。
4.在教材的作業系統中設計相關的練習題。
教材通過介紹科學家從事科學研究的實例、安排學生探究活動和講述有關知識等多種途徑，試圖構建具有生物學科特點和時代特色的情感態度與價值觀體系（見圖2）。
四、重視知識內容與生活經驗的聯系，激發求知欲，驅動知識的建構
借鑒有意義學習和建構主義學習理論，教材內容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經驗入手，創設較好的問題情境或懸念，激發學生的學習興趣，促使學生頭腦中發生新知識與原有經驗之間的聯系，完成知識的建構，同時也理解所學知識的價值。
1.必修模塊的每節都從“問題探討”入手，該欄問題除了出自科學史，主要是從學生的生活經驗中提煉。
2.教材重要概念和過程的闡釋，盡可能結合學生的經驗和生活體驗，使之親切而生動。
3.不少章節采用問題串的形式，引導學生步步深入地分析問題，解決問題，建構知識，發展能力。在“分子與細胞”模塊，還設有“與生活的聯系”欄目。
4.作業系統中注意習題與生活、健康、環境等方面的聯系和實際應用。
五、加強內容的引導性和開放性，促進探究性學習
為促進學生形成主動、探究、合作的學習方式，教材改變了傳統的注入式寫法，也未停留在經典的啟發式寫法上，而是引導學生提出問題，分析問題，通過各種途徑尋求答案，在解決問題的思路和科學方法上加強點撥和引導。
教材內容的開放性表現在以下幾個方面。
1.有些問題，不是直接給出答案，而是讓學生自己探究。
2.有些問題，并未敘述得面面俱到，而是提出要求，讓學生自己搜集信息，特別是聯系當地和當前實際的信息。
3.探究活動的寫法重在引導，探究的課題、材料用具和方法步驟不做過死的規定；對于難度較大的探究活動，教材提供了參考案例。
4.介紹生物科學上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議，體現科學體系的開放性。
5.有些練習題的答案不唯一。
六、改進作業系統，促進評價的改革
評價方式的改革是課程改革的關鍵環節之一。教材改變了作業系統主要為鞏固知識而設計的傳統做法，以期促進生物課程的評價改革。
1.作業系統圍繞知識、能力和情感三方面的目標來設計，特別重視知識的遷移、方法的運用和發散思維的培養。例如，必修模塊每章后都有“自我檢測”題（見圖3），幫助學生從知識的掌握和能力的發展等方面進行自我評價。
2.作業系統的內容既包括章節后的作業題，也包括某些探究活動中的討論題；既有隨堂練習和技能訓練，又有階段性的自我檢測；既有書面作業，又有課外實踐、撰寫綜述報告等實作評價的內容。
關鍵詞 科學本質 美國教材 教材比較
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
科學本質（Nature of science，NOS）是近年來教育改革中的熱點問題，許多國家都把科學本質觀教育納入了國家課程標準中。美國的《國家科學教育標準》中提到，從幼兒園開始，教師就要幫助學生打下基礎來更好地理解科學的本質，并且對不同年段的學生提出了不同的要求，家長、學校等也必須了解學校所講授的科學的本質。我國的《普通高中生物課程標準（實驗）》（以下簡稱《標準》）中也提出“學生通過高中生物課程的學習，將在以下各方面得到發展：獲得生物科學和技術的基礎知識……認識科學的本質……”生物學教材是課程標準在操作層面上的具體體現，應當將生物課程的教學與科學本質聯系起來，幫助學生形成完整的、當代的科學本質觀念?；诖?，筆者對美國主流生物教材――《生物?生命的動力》、浙科版及人教版高中生物教材進行比較分析，并嘗試性地對我國生物教材中涉及科學本質內容的編制提出一些建議。
1 研究方法
1.1 研究依據
由于不同國家的不同的教育學家、哲學家等對于科學本質的理解并沒有達成完全一致，而許多教育改革文件中普遍強調了科學本質的10個方面（表1）。因此，下面根據這十個方面對中美高中生物教材中科學本質內容的呈現進行統計分析。
美國《新一代科學教育標準》（the Next Generation Science Standards，NGSS）中包含了8個方面的對于科學本質的基本認識，分別是：（1） 科學知識是通過多種途徑獲取的，科學研究運用多樣化的科學方法；（2） 科學知識以經驗證據為基礎；（3） 科學知識是開放的，在新的證據下不斷接受修正；（4） 科學模型、定律、原理和理論是解釋自然現象的工具；（5） 科學是一種認知途徑；（6） 科學假定在自然系統中存在某種規則和一致性；（7） 科學是一項人類共同為之奮斗的事業；（8） 科學致力于研究有關自然和物質世界的問題。本研究就是基于此科學本質的認識而開展的。
1.2 研究材料
2套國內高中生物必修教材，分別是浙科版（2005）、人教版（2007），國外教材選擇的是美國高中生物主流教材之一《生物?生命的動力》（2004），選擇分析的章節為教材中的所有章節。
1.3 賦值規則
為了便于教材間的比較，參考哈利克開發的賦值類目，對各個材料不同章節中的關于科學本質的表述進行賦值。萊德曼曾提出，對于科學本質觀的教育應是顯性的，而不應是隱性的“做中學”。因此，對科學本質的顯隱性呈現進行了區分：
3分要求：① 顯性并正確地表述科學本質。② 所表述的科學本質與相關的章節內容一致。
2分要求：① 顯性并較確切地表述科學本質；② 表述雖不完善但與相關章節內容一致。
1分要求：隱性（即能慕灘鬧型貧銑魷喙氐目蒲П局使郟┎⑶頤揮杏脛不一致的關于科學本質的表述。0分表示：教材中沒有顯性或隱性地提到關于科學本質的內容。
-1分表示：隱性地不當地對科學本質的表述（包括表述不當或表述與材料不一致）。
-2分表示：顯性與隱性混合且不當的表述（包括表述與材料不一致或顯隱性表述相矛盾）。
-3分表述：顯性地不當地對科學本質進行表述。
2 結果與分析
教材比較的結果見表2。
2.1 科學本質內容的出現頻率比較
從完整度上來分析，可得出各版本教材涉及科學本質內容的百分比分別為：美國教材為100%、浙科版教材為60%、人教版教材為60%。美國教材完全涉及了科學本質方面的10個方面，而國內教材中關于科學本質內容的缺失率高達40%，缺失點主要在“觀察推論”“科學理論”“科學定律”這幾個方面。三類教材中“科學知識的暫定性”的表述出現頻率普遍較高，各版本教材多以生物科學知識的發現過程來進行呈現；其次為“科學知識建構的社會性”“創造力的作用”“以實驗和觀察為依據”及“理論負荷”這幾方面，其中，“科學知識建構的社會性”主要以其他科學家對于某一位科學家的理論進行質疑、重復驗證等來呈現，“創造力的作用”主要是通過科學家對細胞分裂過程的時期劃分以及對細胞膜的流動鑲嵌模型的設想來表現。值得一提的是，在“觀察與推論的區別”“科學理論”“科學定律”這三方面，美國教材中均準確并明顯地進行了表述，但是國內教材完全沒有體現。
2.2 科學本質內容顯隱性水平比較
在美國、浙科版、人教版教材所呈現的科學本質內容中，顯性呈現頻數分別：14、4、4，主要體現在“以觀察和實驗為依據”“創造力的作用”及“科學知識的暫定性”方面，如“科學家還會不斷提出新的假說來解釋觀察到的現象，對此也不必驚奇，因為根據新的證據或觀點來不斷地修改理論正是科學的本質”。而完全顯性呈現科學本質內容的頻數分別是：5、0、0。由此可見，國內教材中關于科學本質的表述還遠遠不夠明確；除去0分外（分別計0、4、4）各教材隱性表述內容所占百分比分別是：57.6%、77.8%、86.7%?？梢娙惤滩闹锌茖W本質的表述多為隱性。
2.3 科學本質內容表述準確情況比較
從總分上來看，美國教材得分高于浙科版和人教版教材，不僅僅是因為美國教材所呈現的科學本質內容比較完整，更重要的是美國教材對于許多科學本質內容的描述比較準確，3分、2分的得分頻率較高。然而，在關于“科學方法”的謬誤方面，美國教材出現了顯性表述矛盾的現象，在第一章要點中明確提出“科學家運用各種科學方法來研究和解決問題，但并不是每次的研究都需要用到所有的方法，而且各種方法的使用次序也不是固定不變的”，而在技能手冊中又提到“生物學家的研究過程通常是先提出問題，再作出假設，驗證假設，最后得出結論來解釋自然事件和現象”，假設、實驗等都是科學研究方法，前后內容明顯產生了矛盾。在浙科版教材中也出現了這種顯性表述不當的現象。
基于以上的比較分析，對我國教材中科學本質內容的編制提出的建議有：① 應在《標準》中明確科學本質的內涵。雖然《標準》中提出要幫助學生理解科學的本質，但是并沒有闡明科學本質的具體內涵，以至于教材編寫者及一線教師不知道該在哪塊教學內容中具體滲透什么樣的科學本質觀，而美國的NGSS中要求將科學本質滲透到學生的學習中去，并提出了學生的預期表現以評價學生科學本質觀的水平，操作性更強。② 教材中應該完整、顯性地呈現相關的科學本質內容。從比較來看，國內教材完全沒有做到這一點，教材中大多數是知識的講解及其應用內容，而較少涉及到知識建構的社會性及理論、定律等本質內容，并且，知識的暫定性、理論負荷等方面只能依靠隱性的推斷，這容易誤導學生認為科學知識就是絕對的確定的真理，只要去探索就一定能有發現而忽略了探索者本身應具有豐富的理論知識、堅定的信念等。同時，《標準》中常常提到要幫助學生理解生物科學、技術和社會的相互關系，但是，在國內教材中卻只有生物科學對社會的作用而鮮有社會文化、不同領域對于生物科學的影響。③ 應改變菜單式的科學探究活動的安排，增加動態的科學探究，盡管各國一直倡導要培養學生的創新思維，但是在教科書中卻常常出現按部就班的所謂的科學探究的一般過程等內容，這會讓學生看不到科學發展的真正過程并陷入思維定式，認為科學探究只有一種確定的過程――觀察、提問、假設、實驗、收集證據獲得結論，同時也不利于科學本身的發展。
參考文獻：
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