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摘要:目前生物技術和生物學研究理論發展迅速,生物學技術在社會發展和生活中的作用日益突出,因此教師要在生物課堂教學中滲透生物科學研究的素養,培養學生獨立解決問題的能力。
新一輪修訂的《普通高中生物學課程標準》(2017年最新修訂版)指出:“生物學科核心素養主要包括四個方面,生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。”通過生物課堂教學和生物興趣活動,要完成對學生生物學科核心素養的培養,進而促進生物學教學。隨著科學技術的發展,技術改變我們的生活,一個合格的公民一定要具備應有的核心素養。高中生物課堂教學除了培養學生相應的生物學知識以外,主要培養學生的核心素養,有利于學生對生物基本知識的理解和掌握,更能培養學生的理性思維和科學探究能力,還能培養其社會責任感。那么,如何在生物教學中培養學生的科學核心素養呢?
一、以生物學史作為切入口,培養學生科學精神
生物學的概念、原理,都來自科學實踐,都是一代代科學家探索而來的。學習科學家對某一問題的探索過程,可以學習到探索精神,生物學家執著的探索精神和嚴謹的實驗設計及奇妙的科學想法都是我們要了解和學習的。通過一系列科學家的探究故事,可提高學生的生物科學核心素養和對待科學研究的嚴謹態度、尊重科學事實的態度,培養科學精神。生物學和農學、醫學有著密切的關系,是重要的基礎學科之一,而農學和醫學是生物學重要的應用領域。高中生物主要是掌握基礎知識,為以后深入學習打基礎及提高全民生物科學學科素養。高中生物學還需培養學生的理科思維能力和一定的實驗探究能力。例如人教版必修一第五章第四節資料分析關于“美國科學家恩格爾曼探究葉綠體功能時運用的實驗”,要求學生閱讀該實驗過程,自己設計可行的實驗方案,提出問題:(1)選用水棉作為實驗材料有什么優點?讓學生對水棉的細胞結構進行觀察,交流觀察結果,得出相應結論:水棉透明的細胞質,帶狀葉綠體,并呈螺旋狀分布,易于于觀察。(2)水棉臨時裝片放在黑暗和無氧環境中的原因是什么?經討論與對照比較,排除氧氣和光照的影響,提高結果的嚴密性。以科學家和自己對實驗的探索過程,運用科學探究的一般方法:提出問題→作出假設→設計實驗方案以及實驗→分析結果→再實驗再觀察,了解和理解生物學相關問題解決的一般方法。從中培養學生的獲得感、動手能力,提高其思辨能力和解決問題能力。
二、在探究性實驗過程中培養生物科學素養
高中生物教材中有關生物學發展史的內容其實就是科學家們對生物學奧秘的探究過程。探究性實驗是通過學生在已有知識的基礎上提出假設,激發學生的探究興趣,啟發學生解決所提出的問題,創造性地研究和解決新問題,并進行總結和交流展示,體現學生的主體作用,讓其加深對所學內容的認知和理解,進而培養科學探究能力。通過參與整個過程的探究,學生能更好地理解所學知識,培養科學探究能力,進一步培養嚴謹的科學習慣和尊重事實的科學思想,培養其創新意識和實踐能力。創新精神的提高與培養必須借助科學探究,必須要求學生參與其中,進而培養學生的實踐能力。讓學生充分參與到科學探究中來,必須在生物教學中開展探究性實驗。聯系實際和解決問題的能力就是在科學探究中完成的,進而拓展學生的思維能力。設計探究性實驗的方案和過程,進而運用該方案解決相關理論知識,并能夠在相關理論的基礎上提出自己的探究問題,并能對所探究的問題深入思考,在此過程中培養學生發現和探究問題的能力。在改革探究性實驗教學的過程中,以實驗為基礎的高中生物學必不可少,這時教師需要引導學生,結合生活中的生物學現象和學習中存在的實際問題,在已掌握的基礎上,對探究方法進行重新設計,或者對已有的探究方法進行改進和優化。教師在指導學生實踐過程中,一定要體現并再三強調尊重科學事實和實驗證據,不囿于定論和迷信權威,形成自我解決問題的能力,善于思考和團隊協作、敢于質疑和批判的科學精神,提高科學素養。
三、趣味實驗中培養學生的生物科學素養
趣味實驗要讓學生自主設計實驗方案,進而動手驗證自己的實驗方案,通過趣味小實驗驗證已學知識。實驗失敗時,幫助學生分析原因,鼓勵他們繼續實驗,經過分析得出結果。在此過程中教師要鼓勵學生勇于面對疑難和提出質疑,讓學生從一次次失敗中掌握實驗技能和探究精神。通過解決問題的能力,培養學習興趣和科學探究精神。在趣味實驗中鼓勵學生提出問題,不管是否為本實驗,還是其他的相關生物學問題,都可以提出來和大家一起思考,啟發學生進行深入思考,啟迪學生智慧,教會學生查閱文獻和從文獻中獲取知識。總之,在生物課堂教學和興趣小組活動中,要落實培養和提高學生的生物核心素養,在培養興趣方面下功夫,夯實基礎知識,提高學習生物的興趣,啟發學生深入思考,培養理科思維和嚴謹的研究態度,樹立學生的科學意識,培養社會責任,提高學生的生物核心素養。
參考文獻:
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作者:周有文 單位:甘肅省岷縣第二中學