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培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)論文
【摘要】依據(jù)生物科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵，筆者認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生探索能力的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，然后從教學(xué)理論和教學(xué)實(shí)踐的結(jié)合上提出在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的思維能力，提升思維品質(zhì)的可行性，并論及在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的情感態(tài)度價(jià)值觀的重要性。
【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 生物科學(xué)素養(yǎng) 思維能力 情感態(tài)度 價(jià)值觀
教育部制訂的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：“生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。”我們認(rèn)為，加強(qiáng)和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和正面的情感、態(tài)度與價(jià)值觀，對(duì)于實(shí)施新課標(biāo)來(lái)說(shuō)，具有突出的重要性。
一、在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過(guò)學(xué)生對(duì)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較分析、歸納和演繹，從而發(fā)展學(xué)生的思維能力，提升學(xué)生的思維品質(zhì)
在生物實(shí)驗(yàn)中，操作和觀察有序和有效地進(jìn)行，離不開(kāi)思維的前導(dǎo);而實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的最終實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論的最終得出，更需要思維推動(dòng)。只有借助于思維對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和觀察過(guò)程實(shí)施反饋調(diào)控，并對(duì)獲得的各種信息進(jìn)行“加工”，去除無(wú)效信息，提取有效信息，并使之“有序化”，才能獲得對(duì)事物本質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)。因此，思維能力的培養(yǎng)是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提升學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要性任務(wù)。
有比較才能鑒別和作出準(zhǔn)確的判斷，有了準(zhǔn)確的判斷，才能在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步歸納和演繹出正確結(jié)論。例如，在指導(dǎo)學(xué)生做“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及其復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，有的學(xué)生選取的材料為洋蔥鱗莖、枯干的外表皮，雖然其他步驟的操作都正確，結(jié)果仍然觀察不到質(zhì)壁分離現(xiàn)象，學(xué)生請(qǐng)教原因，教師沒(méi)有直接解答，而是讓他們?cè)偎喝∩钥績(jī)?nèi)層的表皮做觀察材料，終于清楚地觀察到了理想的結(jié)果。然后再引導(dǎo)他們回顧兩次實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)細(xì)致的對(duì)比分析，他們終于找到了第一次失敗的關(guān)鍵原因是選材不當(dāng)。在我的進(jìn)一步引導(dǎo)下，有的學(xué)生繼而分析說(shuō)：干枯的洋蔥鱗莖表皮細(xì)胞膜已經(jīng)失去了選擇透過(guò)性，并且沒(méi)有液泡，因此不能發(fā)生滲透作用，也就不能出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象了。在這樣的基礎(chǔ)上，我再讓學(xué)生把蔗糖溶液的質(zhì)量濃度從0.3g/ml提高至0.5g/ml，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，結(jié)果雖然看到了質(zhì)壁分離，卻看不到質(zhì)壁分離復(fù)原。通過(guò)與用規(guī)范濃度(0.3g/ml)蔗糖溶液所做的實(shí)驗(yàn)做比較分析，學(xué)生又總結(jié)出了“外界溶液過(guò)高，會(huì)使洋蔥表皮細(xì)胞最終因失水過(guò)多而死亡，原生質(zhì)層失去選擇透過(guò)性”的正確結(jié)論。在上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生雖然不斷地經(jīng)歷失敗，但卻在咀嚼失敗中有所發(fā)現(xiàn)，從更深層次獲得了成功。
愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：提出一個(gè)問(wèn)題有時(shí)比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。教師要積極地引導(dǎo)學(xué)生去“質(zhì)疑”。當(dāng)問(wèn)題被明確提出來(lái)之時(shí)，其答案往往就在不遠(yuǎn)處向?qū)W生招手了。例如，在做“植物根對(duì)礦質(zhì)元素離子的交換吸附實(shí)驗(yàn)”中，一些學(xué)生用0.01%的亞甲基藍(lán)溶液把根染成藍(lán)色后，取出用清水沖洗時(shí)，染上的藍(lán)色褪去大半，于是他們提出了這樣的疑問(wèn)：1沖洗時(shí)為什么要用蒸餾水而不能用清水?2沖洗會(huì)不會(huì)使已經(jīng)染上的藍(lán)色褪盡?通過(guò)思考討論，學(xué)生明白了“沖洗”的目的是去掉“浮色”，他們于是作出假設(shè)和推論預(yù)測(cè)：用清水代替蒸餾水來(lái)沖洗，清水中存在的許多雜質(zhì)陽(yáng)離子可以與藍(lán)色的亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子進(jìn)行交換吸附，因此，不僅根的上“浮色”會(huì)被雜質(zhì)陽(yáng)離子交換吸附的緣故而被沖洗掉一部分，連被“牢固”吸附在根細(xì)胞表面上的亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子也會(huì)被雜質(zhì)陽(yáng)離子因交換吸附被沖洗掉一部分，從現(xiàn)象來(lái)看，應(yīng)該是藍(lán)色逐漸消退。
如果用蒸餾水沖洗則沒(méi)有此弊。教師肯定學(xué)生的假設(shè)和推理判斷是正確的。隨著第一個(gè)問(wèn)題的解決，第二個(gè)問(wèn)題也就不攻自破了。
二、在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的情感、態(tài)度與價(jià)值觀
科學(xué)是實(shí)實(shí)在在的學(xué)問(wèn)，來(lái)不得半點(diǎn)的馬虎和虛假。一些學(xué)生由于存在片面的功利觀，以為高考不考實(shí)驗(yàn)操作，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在馬虎應(yīng)付的現(xiàn)象，影響了實(shí)驗(yàn)效果。鑒于此，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，我們?cè)趯?duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的制定、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的調(diào)控以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)收中，都把對(duì)學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教育滲透其中。例如，針對(duì)一些學(xué)生由于實(shí)驗(yàn)態(tài)度不認(rèn)真而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的結(jié)果，我們要求學(xué)生自己尋根溯源，在學(xué)生認(rèn)識(shí)到失敗的主要原因是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度時(shí)，教師予以肯定，然后要求學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)，一旦這些學(xué)生用認(rèn)真取代了馬虎，實(shí)驗(yàn)一般都能取得滿意的結(jié)果;而且，他們?cè)讷@得成功快感的同時(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度方面也獲得了自我肯定和強(qiáng)化。還有一些學(xué)生為了追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的完美，往往自覺(jué)不自覺(jué)地對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行各種人為的矯飾。例如繪細(xì)胞圖時(shí)喜歡將其模式化，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)喜歡將其標(biāo)準(zhǔn)化，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)喜歡將其顯著化等等，對(duì)此，教師都嚴(yán)肅地指出這些虛假做法違反求實(shí)的科學(xué)原則，要求他們加以糾正，并在如實(shí)反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果析同時(shí)，嚴(yán)格檢查實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，分析各種無(wú)關(guān)變量對(duì)因變量的影響，通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的推測(cè)，從而糾正實(shí)驗(yàn)誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論無(wú)懈可擊。
價(jià)值取向決定了人們的行為指向。在生物實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生很可能會(huì)對(duì)這些作為實(shí)驗(yàn)材料的生命采取冷漠相對(duì)的態(tài)度，甚至以殘殺這些生物、觀看它們?cè)谕纯嘀袙暝那榫盀闃?lè)事，進(jìn)而形成了這樣的生命價(jià)值觀：人是這個(gè)世界的唯一主宰者，掌握著其他生物的生殺大權(quán)。這顯然是與新課標(biāo)的理念相悖的，也是與現(xiàn)代文明精神的發(fā)展進(jìn)化背道而馳的。為了糾正這些錯(cuò)誤的觀念，我根據(jù)新教材在實(shí)驗(yàn)材料上的取舍和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的增刪這樣的事實(shí)，向?qū)W生傳遞了這樣的信息：不用瀕危動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)材料;不用珍貴動(dòng)植物做實(shí)驗(yàn)材料;盡量不用動(dòng)物活體做材料;盡量縮短實(shí)驗(yàn)中處死動(dòng)物的時(shí)間長(zhǎng)度;
盡量減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)植物的采集量和使用量等等。然后讓學(xué)生思考：為什么要做這樣的規(guī)定?通過(guò)引導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：人只是宇宙中渺小的一員，只是生物圈這個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)的一分子，各種生物都是復(fù)雜食物網(wǎng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，它們共同維持著我們這個(gè)地球村(生物圈)的穩(wěn)態(tài)。人類(lèi)應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)賦予這些生物以生存權(quán)，以共同維持生物圈的穩(wěn)態(tài)和地球村的繁榮。通過(guò)這樣的討論，使學(xué)生逐漸地學(xué)會(huì)敬畏自然，尊重生命，熱愛(ài)生命，學(xué)會(huì)與其他生物和諧相處，最終使我們?nèi)藶樵谏鐣?huì)能夠與自然界協(xié)同發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).人民教育出版社，2003，4(1).
【培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)論文】相關(guān)文章：
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