培养学生生物科学素养的基础论文
【摘要】依据生物科学素养的内涵，笔者认为培养学生探索能力的基础是实验教学，然后从教学理论和教学实践的结合上提出在实验教学中发展学生的思维能力，提升思维品质的可行性，并论及在实验教学中发展学生的情感态度价值观的重要性。
【关键词】实验教学 生物科学素养 思维能力 情感态度 价值观
教育部制订的《普通高中生物课程标准》中指出：“生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感、态度与价值观。”我们认为，加强和改革实验教学，在实验教学中培养学生的生物科学素养，尤其是培养学生的实验探究能力和正面的情感、态度与价值观，对于实施新课标来说，具有突出的重要性。
一、在生物实验教学中通过学生对各种实验现象进行比较分析、归纳和演绎，从而发展学生的思维能力，提升学生的思维品质
在生物实验中，操作和观察有序和有效地进行，离不开思维的前导;而实验目标的最终实现，实验结论的最终得出，更需要思维推动。只有借助于思维对实验操作和观察过程实施反馈调控，并对获得的各种信息进行“加工”，去除无效信息，提取有效信息，并使之“有序化”，才能获得对事物本质的理性认识。因此，思维能力的培养是提高实验教学效果、提升学生生物科学素养的一个重要性任务。
有比较才能鉴别和作出准确的判断，有了准确的判断，才能在此基础上进一步归纳和演绎出正确结论。例如，在指导学生做“观察植物细胞质壁分离及其复原”实验中，有的学生选取的材料为洋葱鳞茎、枯干的外表皮，虽然其他步骤的操作都正确，结果仍然观察不到质壁分离现象，学生请教原因，教师没有直接解答，而是让他们再撕取稍靠内层的表皮做观察材料，终于清楚地观察到了理想的结果。然后再引导他们回顾两次实验的各个环节，通过细致的对比分析，他们终于找到了第一次失败的.关键原因是选材不当。在我的进一步引导下，有的学生继而分析说：干枯的洋葱鳞茎表皮细胞膜已经失去了选择透过性，并且没有液泡，因此不能发生渗透作用，也就不能出现质壁分离现象了。在这样的基础上，我再让学生把蔗糖溶液的质量浓度从0.3g/ml提高至0.5g/ml，重复上述实验的过程，结果虽然看到了质壁分离，却看不到质壁分离复原。通过与用规范浓度(0.3g/ml)蔗糖溶液所做的实验做比较分析，学生又总结出了“外界溶液过高，会使洋葱表皮细胞最终因失水过多而死亡，原生质层失去选择透过性”的正确结论。在上述的实验过程中，学生虽然不断地经历失败，但却在咀嚼失败中有所发现，从更深层次获得了成功。
爱因斯坦曾说过：提出一个问题有时比解决一个问题更重要。教师要积极地引导学生去“质疑”。当问题被明确提出来之时，其答案往往就在不远处向学生招手了。例如，在做“植物根对矿质元素离子的交换吸附实验”中，一些学生用0.01%的亚甲基蓝溶液把根染成蓝色后，取出用清水冲洗时，染上的蓝色褪去大半，于是他们提出了这样的疑问：1冲洗时为什么要用蒸馏水而不能用清水?2冲洗会不会使已经染上的蓝色褪尽?通过思考讨论，学生明白了“冲洗”的目的是去掉“浮色”，他们于是作出假设和推论预测：用清水代替蒸馏水来冲洗，清水中存在的许多杂质阳离子可以与蓝色的亚甲基蓝阳离子进行交换吸附，因此，不仅根的上“浮色”会被杂质阳离子交换吸附的缘故而被冲洗掉一部分，连被“牢固”吸附在根细胞表面上的亚甲基蓝阳离子也会被杂质阳离子因交换吸附被冲洗掉一部分，从现象来看，应该是蓝色逐渐消退。
如果用蒸馏水冲洗则没有此弊。教师肯定学生的假设和推理判断是正确的。随着第一个问题的解决，第二个问题也就不攻自破了。
二、在生物实验教学中发展学生的情感、态度与价值观
科学是实实在在的学问，来不得半点的马虎和虚假。一些学生由于存在片面的功利观，以为高考不考实验操作，因此在实验过程中存在马虎应付的现象，影响了实验效果。鉴于此，上实验课时，我们在对实验目标的制定、对实验过程的调控以及对实验结果的验收中，都把对学生的情感、态度、价值观的教育渗透其中。例如，针对一些学生由于实验态度不认真而导致实验失败的结果，我们要求学生自己寻根溯源，在学生认识到失败的主要原因是缺乏严谨科学态度时，教师予以肯定，然后要求学生重做实验，一旦这些学生用认真取代了马虎，实验一般都能取得满意的结果;而且，他们在获得成功快感的同时，严谨的科学态度方面也获得了自我肯定和强化。还有一些学生为了追求实验结果的完美，往往自觉不自觉地对实验报告进行各种人为的矫饰。例如绘细胞图时喜欢将其模式化，记录实验数据时喜欢将其标准化，记录实验现象时喜欢将其显著化等等，对此，教师都严肃地指出这些虚假做法违反求实的科学原则，要求他们加以纠正，并在如实反映实验结果析同时，严格检查实验过程的每一个环节，分析各种无关变量对因变量的影响，通过设计对照实验来验证自己的推测，从而纠正实验误差，使实验结论无懈可击。
价值取向决定了人们的行为指向。在生物实验中，学生很可能会对这些作为实验材料的生命采取冷漠相对的态度，甚至以残杀这些生物、观看它们在痛苦中挣扎的情景为乐事，进而形成了这样的生命价值观：人是这个世界的唯一主宰者，掌握着其他生物的生杀大权。这显然是与新课标的理念相悖的，也是与现代文明精神的发展进化背道而驰的。为了纠正这些错误的观念，我根据新教材在实验材料上的取舍和实验内容上的增删这样的事实，向学生传递了这样的信息：不用濒危动物做实验材料;不用珍贵动植物做实验材料;尽量不用动物活体做材料;尽量缩短实验中处死动物的时间长度;
尽量减少实验动植物的采集量和使用量等等。然后让学生思考：为什么要做这样的规定?通过引导，使学生认识到：人只是宇宙中渺小的一员，只是生物圈这个大的生态系统的一分子，各种生物都是复杂食物网的一个环节，它们共同维持着我们这个地球村(生物圈)的稳态。人类应该在一定的范围内赋予这些生物以生存权，以共同维持生物圈的稳态和地球村的繁荣。通过这样的讨论，使学生逐渐地学会敬畏自然，尊重生命，热爱生命，学会与其他生物和谐相处，最终使我们人为在社会能够与自然界协同发展。
参考文献：
[1]教育部.普通高中生物课程标准(实验).人民教育出版社，2003，4(1).
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