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時間：2024-01-18 16:08:27
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不同研究者對“科學(xué)方法”的定義和要素界定有所差異，通過文獻(xiàn)研究，綜合學(xué)者的認(rèn)識，從中學(xué)生物教學(xué)的角度，我們認(rèn)為：科學(xué)方法主要是對科學(xué)家在研究過程中所運用的各種思維方法以及操作工具的總稱?？茖W(xué)研究實際是一個不斷發(fā)現(xiàn)和提出科學(xué)問題，獲取和整理科學(xué)事實，形成科學(xué)理論，并進(jìn)行檢驗和評價的過程，科學(xué)方法也就包括發(fā)現(xiàn)和提出問題的方法、獲取科學(xué)事實的方法（如觀察、測量和實驗方法）、概括科學(xué)事實的方法（如比較、分類、歸納、抽象、靈感和頓悟等）、形成和發(fā)展科學(xué)理論的方法（如數(shù)學(xué)方法、假說方法、跨學(xué)科方法、系統(tǒng)方法）、對理論進(jìn)行評價的方法等。
本研究基于基礎(chǔ)教育階段的目標(biāo)和學(xué)生的特點，就生物學(xué)科涉及的科學(xué)研究的一般方法（程序）和一些具體科學(xué)方法，如觀察法、實驗方法、模擬方法、歸納與演繹、假說方法、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)方法等進(jìn)行調(diào)查研究。
二、研究過程和方法
1.通過文獻(xiàn)綜述工作，了解研究現(xiàn)狀，開闊研究思路
課題組通過文獻(xiàn)分析，對科學(xué)方法教育的已有研究進(jìn)行梳理，從而為本研究選擇視角和研究定位提供依據(jù)，為理解科學(xué)方法的概念、內(nèi)涵，建立科學(xué)方法的教育目標(biāo)和內(nèi)容體系奠定基礎(chǔ)。
在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，課題組梳理了生物課程所涉及的具體科學(xué)方法的種類，并對每一種科學(xué)方法做出簡單闡述，有利于研究教師把握每種方法的特征，形成統(tǒng)一的認(rèn)識。
2.研制工具，開展調(diào)查研究
在梳理中學(xué)生物教學(xué)所涉及科學(xué)方法的基礎(chǔ)上，課題組結(jié)合生物課程的目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，列出中學(xué)水平涉及的具體科學(xué)方法，選擇了其中的13種，包括觀察法、實驗法、調(diào)查法、模擬法、比較與分類、分析和綜合、歸納法、演繹法、類比推理法、模型法、假說方法、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)方法。
參考布魯姆的教育目標(biāo)分類法，課題組初步確立了科學(xué)方法的5個認(rèn)知水平層級――知道、理解、應(yīng)用、評價和創(chuàng)造，并對每個維度的含義做出了解釋（見表1），用于確立各種科學(xué)方法的認(rèn)知維度的調(diào)查研究。
調(diào)查問卷由兩部分組成，第一部分為選擇題，主要涉及兩個方面：在高中/初中生物教學(xué)中，應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行哪些科學(xué)方法的培養(yǎng)？高中/初中學(xué)生經(jīng)過兩年的生物課程學(xué)習(xí)，對科學(xué)方法的掌握應(yīng)達(dá)到什么程度？第二部分為開放題：請列舉幾個對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育的案例。
調(diào)查問卷得到了大學(xué)哲學(xué)專業(yè)的教師、海淀區(qū)教研員的指導(dǎo)，使問卷結(jié)構(gòu)更加科學(xué)、可信。
3.選擇調(diào)查對象
為了更加全面、科學(xué)地確立科學(xué)方法的認(rèn)知內(nèi)容和認(rèn)知水平層次，課題組綜合多方人員的觀點，選取一線生物教師、生物學(xué)科的市區(qū)級教研員、大學(xué)教師和生物教材的編寫人員等與生物和科學(xué)課程相關(guān)的人員為被試，從不同角度全面分析，提高調(diào)查結(jié)果的普遍性和權(quán)威性。本次調(diào)查共發(fā)出問卷104份，收回有效問卷100份，回收率為96%。調(diào)查問卷采用無記名方式。
三、研究結(jié)果與分析
1.對科學(xué)方法認(rèn)知內(nèi)容的研究
科學(xué)方法是多種多樣的，面對有限的教學(xué)時間和教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)該選擇哪些科學(xué)方法作為中學(xué)生物教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，課題組預(yù)計通過調(diào)研的方法了解中學(xué)生物教育相關(guān)人員對此問題的看法，在對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計與分析的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。
（1）針對初中學(xué)段科學(xué)方法認(rèn)知內(nèi)容的研究
對“在初中教學(xué)中，應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行哪些科學(xué)方法的培養(yǎng)”的調(diào)查結(jié)果顯示，中學(xué)生物教師、大學(xué)教師、專家的觀點基本一致，80%以上的調(diào)查人員認(rèn)同觀察法、實驗法、比較與分類和調(diào)查法，尤其是觀察法和實驗法得到了100%的高度認(rèn)同。70%以上的調(diào)查者認(rèn)為，歸納法、分析和綜合、模擬法也應(yīng)該成為初中生物教學(xué)的內(nèi)容。
《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》明確指出，通過義務(wù)教育階段生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)初步學(xué)會生物科學(xué)探究的一般方法，發(fā)展學(xué)生提出問題、做出假設(shè)、制訂和實施計劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流的科學(xué)探究能力?？茖W(xué)探究需要通過觀察、調(diào)查和實驗得到證據(jù)，利用數(shù)學(xué)方法等多種方式分析和整理數(shù)據(jù)，采用文字、圖表等方式呈現(xiàn)證據(jù)、表述結(jié)果，對證據(jù)、數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析、歸納和判斷。這些過程均離不開觀察法、實驗法、調(diào)查法、邏輯思維方法和數(shù)學(xué)思維方法?！俺醪綄W(xué)會運用所學(xué)的生物學(xué)知識分析和解決某些生活、生產(chǎn)或社會實際問題”也是《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》的能力目標(biāo)之一。解決科學(xué)問題常常需要做出假設(shè)，需要學(xué)生應(yīng)用已有知識，對問題的答案提出可能的設(shè)想，并估計假設(shè)的可檢驗性，這就需要學(xué)生了解假說――演繹的科學(xué)方法。
綜合調(diào)查結(jié)果和對教材及課標(biāo)的解讀，我們認(rèn)為，在初中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、比較與分類、分析和綜合、歸納與演繹、模擬法、模型法、假說法、數(shù)學(xué)方法都應(yīng)該成為生物教學(xué)的重要內(nèi)容。
（2）針對高中學(xué)段科學(xué)方法認(rèn)知內(nèi)容的研究
被調(diào)查者在回答“在高中教學(xué)中，應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行哪些科學(xué)方法的培養(yǎng)”時，結(jié)果顯示，觀察法、實驗法、比較與分類、調(diào)查法、歸納法、分析和綜合、模擬法、類比推理法、模型法、假說法、數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)方法均得到88%以上的高度認(rèn)同。分析和綜合、假說法和數(shù)學(xué)方法三種科學(xué)方法得到100%的認(rèn)同。
2.對科學(xué)方法認(rèn)知水平層級定位的調(diào)查研究
（1）針對初中學(xué)段科學(xué)方法認(rèn)知水平層級定位的調(diào)查研究
調(diào)查結(jié)果顯示，對于觀察法、實驗法、調(diào)查法和比較與分類，約占50%的受調(diào)查者認(rèn)為，這些方法應(yīng)該定位于應(yīng)用水平，約有35%的受調(diào)查者則認(rèn)為應(yīng)該定位于評價水平或創(chuàng)造水平。對于分析與綜合和歸納法，約占50%的受調(diào)查者認(rèn)為，這些方法應(yīng)該定位于應(yīng)用水平，約有15%的受調(diào)查者認(rèn)為應(yīng)該定位于知道水平，約有20%的受調(diào)查者認(rèn)為應(yīng)該定位于理解水平。對演繹法和類比推理方法的認(rèn)知維度定位比較分散，定位于知道水平、理解水平和應(yīng)用水平的各占到約25%。對模擬法和模型法的認(rèn)知維度定位比較分散，認(rèn)為定位在知道水平、理解水平和應(yīng)用水平的各占到20%～25%。對假說法和數(shù)學(xué)方法的目標(biāo)定位在知道水平的約占40%，而在理解水平和應(yīng)用水平的各占到20%左右。
綜上，以“認(rèn)同度最高頻度”作為標(biāo)準(zhǔn)來定位認(rèn)知水平，表明在初中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、邏輯方法定位于應(yīng)用水平；模型法、假說方法、數(shù)學(xué)方法定位于知道水平；模擬方法定位于理解水平。
調(diào)查結(jié)果還顯示，對同一種科學(xué)方法的認(rèn)知水平層級的定位，一線教師和大學(xué)教師對初中學(xué)生科學(xué)方法認(rèn)知水平層級的定位存在一定差異，且不同科學(xué)方法差異不同。對于實驗法，約有50%的一線教師和大學(xué)教師都傾向定位在應(yīng)用水平，有近一半的中學(xué)教師定位于評價和創(chuàng)造水平，定位于理解水平的不到10%，而在大學(xué)教師中把觀察法定位于理解水平的占了1/3，定位于評價水平的占了17%。對于觀察法，64%的一線教師傾向定位在應(yīng)用水平，22%定位于創(chuàng)造水平，定位在理解水平的只有2%，而50%的大學(xué)教師將之定位于評價水平，30%定位于應(yīng)用水平，17%定位于理解水平。對于調(diào)查法，約有50%的一線教師和大學(xué)教師都傾向定位在應(yīng)用水平，但有近一半的中學(xué)教師定位于評價和創(chuàng)造水平，定位在理解水平的不到10%。
（2）針對高中學(xué)段科學(xué)方法認(rèn)知水平層級定位的調(diào)查研究
調(diào)查結(jié)果顯示，對于觀察法，55%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于創(chuàng)造水平，約有27%認(rèn)為應(yīng)該定位于應(yīng)用水平，15%認(rèn)為應(yīng)該定位于評價水平，與初中階段相比，受調(diào)查者對高中階段的定位更加傾向于創(chuàng)造水平。對于實驗法，約50%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于評價水平和創(chuàng)造水平。對于調(diào)查法，45%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于創(chuàng)造水平，35%認(rèn)為應(yīng)該定位于應(yīng)用水平，24%認(rèn)為應(yīng)該定位于評價水平。對于比較與分類和分析與綜合法，定位比較分散，基本傾向于定位在應(yīng)用水平、評價水平和創(chuàng)造水平上，創(chuàng)造水平略顯優(yōu)勢。對于歸納法，約占50%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于評價水平，有27%的受調(diào)查者認(rèn)為應(yīng)該定位于創(chuàng)造水平。對于演繹法和類比推理方法，約占50%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于應(yīng)用水平，而定位于理解水平、評價水平和創(chuàng)造水平的各占10%～20%。對模擬方法認(rèn)知維度的定位比較分散，比較集中的水平是應(yīng)用水平和創(chuàng)造水平，分別約占到1/3。對于數(shù)學(xué)方法，55%的受調(diào)查者認(rèn)為，應(yīng)該定位于評價水平，各有18%認(rèn)為應(yīng)該定位于理解水平和創(chuàng)造水平。對于模型法和假說方法，64%受調(diào)查者的觀點是將這些方法定位于應(yīng)用水平，定位理解水平、評價水平和創(chuàng)造水平的也各占10%左右。對于系統(tǒng)方法，比較集中的定位水平是理解水平和應(yīng)用水平，但也都各占到1/3。
綜上，以“認(rèn)同度最高頻度”作為標(biāo)準(zhǔn)來定位認(rèn)知水平，表明在高中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、比較與分類、分析與綜合定位于創(chuàng)造水平；歸納法定位于評價水平；模擬法、模型法、假說方法、數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)方法定位于應(yīng)用水平。
四、研究結(jié)論
1.對科學(xué)方法認(rèn)知內(nèi)容的研究
綜合調(diào)查結(jié)果和對教材及生物課程課標(biāo)的解讀，我們認(rèn)為，在初中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、比較與分類、分析和綜合、歸納與演繹類比推理、模擬法、模型法和數(shù)學(xué)方法都應(yīng)該成為生物教學(xué)的重要內(nèi)容。高中學(xué)段的科學(xué)方法認(rèn)知內(nèi)容，在初中的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該增加假說法和系統(tǒng)方法。
2.對科學(xué)方法認(rèn)知水平層級定位的調(diào)查研究
問卷調(diào)查結(jié)果顯示，被調(diào)查人員認(rèn)為在初中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、邏輯方法最高的認(rèn)同度處于應(yīng)用水平；模型法、假說方法、數(shù)學(xué)方法最高的認(rèn)同度處于知道水平。模擬方法最高的認(rèn)同度處于理解水平。在高中階段，觀察法、實驗法、調(diào)查法、比較與分類、分析與綜合最高的認(rèn)同度處于創(chuàng)造水平；歸納法最高的認(rèn)同度處于評價水平；模擬法、模型法、假說方法、數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)方法最高的認(rèn)同度處于應(yīng)用水平。
文獻(xiàn)研究表明，科學(xué)過程技能分為基本過程技能和綜合過程技能，初中階段應(yīng)該定位于發(fā)展基本的過程技能，包括觀察、分類、實驗測量、變量的識別和控制等，高中階段應(yīng)該發(fā)展學(xué)生的綜合過程技能，包括實驗設(shè)計、實驗結(jié)果的分析、邏輯推理和建立模型等。
每種科學(xué)方法都需要在不同的學(xué)習(xí)階段反復(fù)學(xué)習(xí)，其中的內(nèi)容和要求應(yīng)該是逐級上升的。例如對于模型法，可以要求初中生利用細(xì)胞模型來認(rèn)識和描述細(xì)胞結(jié)構(gòu)。但發(fā)展到高中階段，要拓展到模型的解釋功能，要求學(xué)生能夠建立和使用模型來闡明細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其特點?；谝陨细鞣N觀點，我們結(jié)合中學(xué)生物教學(xué)實際，對科學(xué)方法的認(rèn)知水平層級作了以下定位。（見表2）
一、科學(xué)方法教育對初中生物的作用分析
在生物教育研究中，科學(xué)方法教育自始至終都是著重研究的課題，不管是從提高民族的整體素質(zhì)角度還是當(dāng)前的課程改革的時間來講，做好生物科學(xué)教育的方法的教學(xué)工作，都具有深刻的時代意義。
教育不斷改革的今天，非常有必要對中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，自己動手試驗，這樣可以使學(xué)生以最好的學(xué)習(xí)方式，主動接受最新的授課知識。例如在探究非生物因素對某種動物的影響時，教師能引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)生物生存所需要的因素、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行試驗、作出假設(shè)，然后在小組內(nèi)交流討論，這樣，不僅可以讓學(xué)生知道實驗不僅僅只有大科學(xué)家才能做，學(xué)生也可以，而且在實驗過程中可以讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)的樂趣。
在整個生物教學(xué)中，教師和學(xué)生是一個不可分割的整體。對于學(xué)生來說，包括學(xué)生在觀察生物現(xiàn)象、形成生物認(rèn)識、認(rèn)識生物規(guī)律以及分析解決科學(xué)問題的過程中，所涉及的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以及有關(guān)知識內(nèi)容和科學(xué)方法基礎(chǔ)的準(zhǔn)備程度等都與科學(xué)的方法教育有著極大的聯(lián)系。
對于教師來說，科學(xué)的方法教育表現(xiàn)為教師教學(xué)設(shè)計時，能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容了解，針對每個單元列出詳細(xì)的科學(xué)方法目標(biāo)，并且能在最好的時機將科學(xué)方法教育帶到初中生物的教學(xué)之中。比如在學(xué)習(xí)植物的綠葉光照下可以制造有機物的過程中，教師必須根據(jù)教材先找出可以進(jìn)行此實驗的素材，如天竺葵，而其他的植物如白薯葉也可以進(jìn)行這個實驗，而如果教師考慮使用菠菜葉就不可以，原因是菠菜葉不可以積累淀粉，所以不能使用。所有的授課，都需要教師的精心準(zhǔn)備才可以的。
二、結(jié)合教材對科學(xué)方法教育在生物教學(xué)實踐的研究
蘇教版教材體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教學(xué)理念，用科學(xué)方法教育把學(xué)生帶到學(xué)習(xí)中做學(xué)習(xí)的主人，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的主體性，這是蘇教版教材的教學(xué)的根本任務(wù)。對此，在生物的學(xué)習(xí)授課過程中，可以借鑒其優(yōu)點，發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性。以學(xué)生為中心的理念要在課程中充分體現(xiàn)，根據(jù)學(xué)生的思想與認(rèn)知程度，在課堂中設(shè)計問答、思考與討論等多種形式的活動，使學(xué)生全身心投入課堂，真正做學(xué)習(xí)的主人。
在新的一輪課程改革中，我國已將教學(xué)目標(biāo)從過去的一維發(fā)展到三維。蘇教版教材一將科學(xué)方法教育帶到了教學(xué)實踐當(dāng)中，取得了良好的效果。據(jù)此，將科學(xué)方法教育帶到生物的教學(xué)實踐中，會進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高教師授課知識的效率，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會未來的發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定了基礎(chǔ)。
例如對于《種子的萌發(fā)條件》這節(jié)課程，重點在于讓學(xué)生了解種子萌發(fā)條件及其內(nèi)部變化。這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究實驗，得出結(jié)論，讓他們在實驗中觀察現(xiàn)象。根據(jù)科學(xué)方法教育的理論，教師在設(shè)計思想的時候可以采取實驗與討論的教學(xué)方法，讓學(xué)生在課前充分預(yù)習(xí)，并且能夠在課前試驗，得出種子萌發(fā)所需的內(nèi)部條件。在課堂上，教師可以讓學(xué)生做課堂的主人，討論觀察的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生的思考，并得出結(jié)論。隨后，教師可以讓學(xué)生講述自己所學(xué)種子萌發(fā)這一課的方法、過程、結(jié)論，將科學(xué)的方法教育在初中生物課堂上實踐起來。
探究實驗的本質(zhì)是根據(jù)某一合理假設(shè)，通過設(shè)計和實施實驗，對作用主體與作用對象之間的內(nèi)在聯(lián)系作出分析和判斷，從而得出科學(xué)結(jié)論的過程。因此，生物學(xué)探究實驗的實驗?zāi)康囊话忝枋龇绞綖椋禾骄磕骋蛩貙ι锬撤矫嫣卣鳎ㄈ缧螒B(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能）的影響。例如，探究光照強度對植物光合作用速率的影響；探究生長素濃度對植物插枝生根的影響；探究紫外線對草本植物植株形態(tài)和株高的影響等。
從實際應(yīng)用出發(fā)，實驗?zāi)康目梢詮膬蓚€不同角度分析確定。（1）可以從實驗課題中分析實驗?zāi)康?。很多探究課題實驗?zāi)康拿鞔_，不需要作進(jìn)一步分析。但也有部分課題探究目標(biāo)比較模糊。如，探究小麥生長中心與旗葉光合作用的關(guān)系。該課題既有可能是探究生長中心對旗葉光合速率的影響，也有可能是探究旗葉光合作用對生長中心生長速率的影響。因此，需要進(jìn)一步細(xì)化，確定探究方向。（2）從實驗步驟中歸納實驗?zāi)康摹挠?xùn)練學(xué)生思維的角度出發(fā)，在某些情境下可能給定實驗步驟，要求歸納實驗?zāi)康?。此種情境下的一般方法是：根據(jù)實驗步驟找出實驗中的自變量和因變量，將實驗?zāi)康母爬椤疤骄磕骋蛩兀ㄗ宰兞浚δ承螒B(tài)結(jié)構(gòu)或生理功能（因變量）的影響”。
二、實驗原理的分析和歸納
實驗原理是對實驗的理論基礎(chǔ)、操作方法和目標(biāo)指向的高度濃縮概括。其內(nèi)容應(yīng)包含四個方面的基本要素：實驗的科學(xué)理論依據(jù)；操作過程要點；實驗結(jié)果的檢測方法和指標(biāo)；實驗的結(jié)論目標(biāo)指向。
在獨立設(shè)計實驗時，確定實驗原理的基本途徑是：（1）從生物科學(xué)的基本理論出發(fā)，深入分析影響因素與作用對象之間的內(nèi)在聯(lián)系。（2）分析操控影響因素的具體方法，確定自變量。（3）分析實驗對象受到影響后可能發(fā)生的反應(yīng)，找出與這些反應(yīng)相關(guān)的外在表現(xiàn)，確定觀測指標(biāo)。（4）概括說明該實驗?zāi)苓_(dá)成的最終目標(biāo)。
如果是在已有的實驗方案基礎(chǔ)上歸納實驗原理，基本方法是：找出實驗方案中的自變量和因變量，從理論上分析二者之間可能存在的聯(lián)系；然后以方案中實驗組為依據(jù)，描述對自變量的控制和對結(jié)果的檢測方法，忽略掉對照組設(shè)置以及對無關(guān)變量的控制等細(xì)節(jié)，從而歸納出實驗原理。
一個科學(xué)的實驗原理可以對實驗材料的選擇、實驗步驟的設(shè)計、觀測指標(biāo)的確定以及實驗結(jié)果的預(yù)測分析都能起到有效的指導(dǎo)作用，是整個實驗方案的綱領(lǐng)。
三、實驗步驟設(shè)計的方法和原則
實驗步驟是實驗探究方案的主體內(nèi)容。它直接決定實驗過程能否實現(xiàn)以及實驗?zāi)繕?biāo)能否達(dá)成。
實驗步驟設(shè)計的一般思路是：首先要明確自變量和因變量，再結(jié)合探究目標(biāo)確定變量控制方法和對照實驗設(shè)置方法，最后確定對實驗結(jié)果的檢測方法和指標(biāo)。如果是定性探究，則應(yīng)該以被探究因素的有、無或者強、弱等典型條件設(shè)置對照；如果是定量探究，則應(yīng)該以被探究因素的強弱程度設(shè)置一系列梯度實驗進(jìn)行探究。例如，若要探究“溫度對植物光合作用的影響”就可作定性探究，此時只需要設(shè)置高溫、常溫、低溫三個典型溫度條件作對照實驗即可。如果要求“探究植物光合作用的最適溫度”，這就是一個定量探究課題。必須在一定溫度范圍內(nèi)設(shè)置一系列溫度由低到高的梯度實驗進(jìn)行對照。檢測方法要有可行性，檢測指標(biāo)必須是實驗對象受自變量影響后產(chǎn)生的必然預(yù)期結(jié)果。
實驗步驟設(shè)計必須遵循的原則主要有：科學(xué)性原則；對照原則；單一變量原則；平行重復(fù)原則。
科學(xué)性原則的基本含義是：有確實的科學(xué)理論依據(jù)，邏輯推理嚴(yán)密，操作方法和順序合理，變量控制可靠有效，觀測手段簡便易行。
對照原則：探究過程中要通過設(shè)置對照實驗的方法來增強實驗的說服力?？筛鶕?jù)不同課題要求，在實驗中設(shè)計空白對照、條件對照、相互對照和自身對照等不同的對照實驗形式。
單一變量原則：實驗組與對照組只能有一個變量差異。即除開自變量以外，實驗組和對照組其他所有無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜。
平行重復(fù)原則有兩層含義：一是指進(jìn)行探究實驗時對生理狀況相同的多個實驗對象同時進(jìn)行相同的實驗操作，以減少偶然因素或?qū)嶒瀸ο髠€體差異帶來的誤差；另一層含義是指控制自變量在相同的變化幅度下，以同樣的條件進(jìn)行重復(fù)實驗，從而體現(xiàn)過程與結(jié)果之間聯(lián)系的必然性。
在上述原則下，實驗步驟的設(shè)計可以大致上分為三個要點：第一步，準(zhǔn)備和分組。對實驗材料要進(jìn)行準(zhǔn)備和預(yù)處理，使其初始狀態(tài)相同并達(dá)到實驗要求。然后，根據(jù)實驗需要劃分為不同組別，為后續(xù)的對照實驗做好準(zhǔn)備。第二步，對照處理和變量控制。將不同組別控制在自變量的不同變化幅度之下形成對照，其余條件控制到相同且適宜的狀態(tài)，并給予充分的后續(xù)反應(yīng)時間。第三步，實驗現(xiàn)象的觀測統(tǒng)計。選定適當(dāng)?shù)挠^察測量指標(biāo)對不同組別分別進(jìn)行觀察和統(tǒng)計，以反映實驗結(jié)果。
本節(jié)課主要包括四部分內(nèi)容：“孟德爾一對相對性狀的雜交實驗”、“對分離現(xiàn)象的解釋”、“對分離現(xiàn)象解釋的驗證”、“分離定律”，這四部分內(nèi)容間的邏輯性很強，層層深入.本節(jié)教材的主導(dǎo)思想是以孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子的實驗過程為主線，突出科學(xué)史和科學(xué)研究方法的教育，而這也是必修2模塊的一個教育側(cè)重點，所以在模塊2中具有非常重要的作用和地位.
2.學(xué)情分析
學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)與本節(jié)有關(guān)的一些基礎(chǔ)知識，對基因與性狀的關(guān)系、基因的顯性和隱性、相對性狀等概念有一定的認(rèn)知，這對于本節(jié)的學(xué)習(xí)有一定的幫助，因此教學(xué)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生努力回顧舊知.但學(xué)生還不知道有關(guān)減數(shù)分裂的知識以及基因的本質(zhì)問題，因此對于孟德爾提出的四點假說的理解和領(lǐng)悟上有一定的難度，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過自己動手做模擬實驗來體驗孟德爾假說.另外教師可以提供一些驗證假說的方案，讓學(xué)生在分析討論過程中，真正理解孟德爾測交實驗的目的.
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能目標(biāo)
能說明孟德爾選擇豌豆作實驗材料的優(yōu)點；掌握孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗方法和對實驗現(xiàn)象的解釋及驗證；區(qū)別自交、雜交、測交、相對性狀、性狀分離、純合子和雜合子等基本概念；闡明分離定律的內(nèi)容和實質(zhì).
2.過程與方法目標(biāo)
通過課前調(diào)查和課堂模擬實驗培養(yǎng)動手能力和分析、整理歸納能力；討論孟德爾雜交實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)，形成科學(xué)的實驗分析習(xí)慣；會分析孟德爾研究的步驟，形成對假說―演繹法的初步認(rèn)識；能夠運用分離定律解釋和預(yù)測一些遺傳現(xiàn)象，鍛煉解決實際問題的能力.
3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
體驗孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法和敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、以及嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.
三、教學(xué)重點與難點
1.重點
一對相對性狀的雜交實驗；對實驗現(xiàn)象的解釋及驗證，闡明分離定律；進(jìn)行科學(xué)方法的教育；用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象.
2.難點
對分離現(xiàn)象的解釋；假說―演繹法.
四、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生分組完成兩個任務(wù)
以班級小組為單位，兩個組的學(xué)生通過書籍和網(wǎng)絡(luò)等渠道查閱資料（內(nèi)容主要包括孟德爾的生平事跡、孟德爾雜交實驗的科學(xué)背景），其他組的學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計的表格對本年級同學(xué)及其父母的眼瞼特征（單、雙眼皮）進(jìn)行問卷調(diào)查，并以表格的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和處理.
2.設(shè)計問卷調(diào)查的兩個表格
3.性狀分離比模擬實驗的材料用具
兩個相同的紙袋（甲和乙）、兩種不同顏色的玻璃珠各20顆（如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子）.
4.設(shè)計性狀分離比模擬實驗的實驗結(jié)果記錄表
學(xué)生閱讀課本上“問題探討”中的資料，了解“融合遺傳”的觀點.
結(jié)合學(xué)生的匯報，教師適當(dāng)補充，并作以下幾點總結(jié)：①孟德爾自幼酷愛自然科學(xué)，通過對自然科學(xué)和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，孟德爾具有了雜交可使生物產(chǎn)生變異的進(jìn)化思想，以及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法分析遺傳學(xué)問題的意識.②在實踐中孟德爾選用豌豆、玉米、山柳菊等植物，連續(xù)進(jìn)行了多年的雜交實驗研究，其中最成功的是豌豆實驗.③當(dāng)時科學(xué)界開展對多種動植物的雜交實驗，孟德爾總結(jié)了前人的經(jīng)驗，創(chuàng)新研究方法，如從單一性狀入手觀察分析遺傳結(jié)果；用前人從未在生物學(xué)研究領(lǐng)域用過的數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法進(jìn)行分析研究；敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的觀點――融合遺傳，提出了顆粒遺傳的思想等.
教師設(shè)疑：豌豆具有哪些特點？為什么說孟德爾最成功的雜交實驗是豌豆雜交實驗？
讓學(xué)生走近“遺傳學(xué)之父”這一科學(xué)偉人，產(chǎn)生對孟德爾的欽佩和感動之情，體驗孟德爾敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、堅持不懈的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.
結(jié)合圖片和課本上的示意圖以及注解，嘗試概括豌豆作為理想實驗材料的一些優(yōu)點，并思考兩個問題：.雜交實驗的含義是什么？如何通過純種間的雜交獲得雜種后代？人工傳粉時要注意哪些事項？
請大家閱讀課本“一對相對性狀的雜交實驗”，并思考討論：
1.為什么子一代表現(xiàn)高莖？矮莖性狀消失了沒有？如何來證實這一點？2.為什么子二代又出現(xiàn)了矮莖？
3. F2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比是必然還是偶然？是個別還是普遍現(xiàn)象？如何證明？
4.如果不用數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法分析遺傳結(jié)果，會發(fā)現(xiàn)F2呈現(xiàn)3∶1的數(shù)量比嗎？
教師通過幻燈片展示豌豆植株及花的結(jié)構(gòu)圖，師生共同總結(jié)優(yōu)點：①自然狀態(tài)下豌豆自花傳粉（且閉花受粉），產(chǎn)生純種；②具有穩(wěn)定遺傳的、易于區(qū)分的性狀，如課本上列出的7對相對性狀，通過觀察很容易區(qū)分；③豌豆花大，易于進(jìn)行人工雜交，獲得真正的雜種.
結(jié)合以上內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系初中的知識，介紹兩性花、單性花、自花傳粉、異花傳粉，并給出相對性狀、父本、母本、自交、雜交、正交和反交等基本概念.
找到了理想的實驗材料，接下來我們一起來學(xué)習(xí)孟德爾到底是如何進(jìn)行雜交實驗并揭示遺傳奧秘的.
通過前面我們對孟德爾的了解，大家已經(jīng)知道了，孟德爾獲得成功的原因還歸功于其研究方法的創(chuàng)新，他在研究雜交實驗的過程中，采用由簡到繁的觀察方法，即先觀察一對相對性狀的遺傳再研究兩對相對性狀的遺傳.
那么，如果選擇豌豆的高莖和矮莖這對相對性狀來研究的話，雜交實驗該怎么做？雜交后代的莖高度可能是怎樣的呢？
大家的實驗設(shè)計和預(yù)測結(jié)果跟孟德爾的一樣嗎？
教師介紹孟德爾的正交和反交實驗，強調(diào)孟德爾實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性.關(guān)于矮莖性狀是否消失、如何證實的問題教師提出兩個方案讓學(xué)生討論：1.用F1和矮莖豌豆雜交，看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆；2.讓F1自交，看后代是否出現(xiàn)矮莖豌豆.
一、初中物理學(xué)困生的存在是一種普遍的現(xiàn)象。
但新課標(biāo)實施以來初中物理學(xué)困生的轉(zhuǎn)化工作也相應(yīng)地被提到正常的教育教學(xué)工作的日常事務(wù)中來。筆者根據(jù)自己在初中物理學(xué)困生轉(zhuǎn)化工作所取得的經(jīng)驗，結(jié)合初中物理新課標(biāo)的特點，對初中物理學(xué)困生的內(nèi)部成因和轉(zhuǎn)化策略進(jìn)行闡述。
一個初中物理學(xué)困生的形成的原因是復(fù)雜的，但總體上說有外部原因與內(nèi)部原因。事實上，在形成學(xué)業(yè)不良的過程中有些因素可以單獨起作用，也可交互作用。大多數(shù)學(xué)生的學(xué)業(yè)不良是由于各種不良因素交織在一起而形成的。[1]在這些因素中，由于學(xué)生個人的內(nèi)部因素造成的成分也比較復(fù)雜。筆者現(xiàn)主要從初中物理學(xué)困生（學(xué)業(yè)不良的學(xué)生）形成的個人因素特點出發(fā)，談?wù)劤踔形锢韺W(xué)因生的內(nèi)部成因：
（一）畏懼困難
根據(jù)筆者與所結(jié)對的初中物理學(xué)困生共同分析尋找學(xué)業(yè)不良形成的原因和時間時發(fā)現(xiàn)，許多初三的學(xué)困生是在剛?cè)氤醵r對初中物理畏懼困難的情緒造成的。從初中物理新課標(biāo)安排順序來看，雖然義務(wù)教育初級中學(xué)課本是在原有教材基礎(chǔ)上的一大飛躍性的大進(jìn)步（首先體現(xiàn)出來的是合科教學(xué)，打破了傳統(tǒng)的初中分科教學(xué)的很多弊端，減少學(xué)科界限），但是因為學(xué)科的特點而造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的困難也是顯而易見的。從教材的編排上看，初中二年級的學(xué)生所學(xué)習(xí)的是介紹性的有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。這些內(nèi)容一般僅要求學(xué)生對所教內(nèi)容的認(rèn)識、了解，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中一般都結(jié)合自然界中的實物（或模型）進(jìn)行學(xué)習(xí)，以學(xué)生的形象思維作載體進(jìn)行學(xué)習(xí)；進(jìn)入初中三年級后，學(xué)生首先學(xué)習(xí)的是具體較高抽象思維的物理學(xué)抽象概念的內(nèi)容，如密度、功、能、壓強等。一向習(xí)慣于利用形象思維方式的初中學(xué)生，突然要求其具有抽象思維，學(xué)生在這一過程中對抽象思維能力的培養(yǎng)需要一個過程。當(dāng)然在這一過程中不可避免地出現(xiàn)了一些學(xué)生對這一轉(zhuǎn)變過程的畏難情緒。
由于學(xué)習(xí)內(nèi)容的改變，必然造成學(xué)習(xí)方法、策略的改變。但是，并不是所有的學(xué)生都能夠很順利地得以轉(zhuǎn)變。學(xué)習(xí)方法、策略一般容易轉(zhuǎn)變的人是很容易適應(yīng)不同學(xué)習(xí)環(huán)境和方法的人。在我們的學(xué)生當(dāng)中，并不是所有學(xué)生都能做到這一點。所以，做不到這一點的學(xué)生，容易成為學(xué)困生。
（二）不喜歡動手
在學(xué)習(xí)過程中，我們發(fā)現(xiàn)不同的學(xué)生的興趣愛好是不同的，有些學(xué)生喜歡具有一定思辯的問題，有些學(xué)生則喜歡動手做實驗。雖然說并不是所有的初中物理學(xué)困生都不喜歡做實驗，但確實存在一部分學(xué)困生與不喜歡動手做實驗有關(guān)。這些學(xué)生往往在上實驗課時是旁觀者，只看同組的其他同學(xué)動手做實驗，而自己則對動手實驗毫無興趣。
學(xué)好初中物理，學(xué)會觀察和實驗是最關(guān)鍵和最基礎(chǔ)的技能，這里的實驗不但是教師在探究課上要求學(xué)生動手完成的實驗，而且要求在學(xué)習(xí)過程中怎樣懂得發(fā)現(xiàn)問題、用實驗解決問題。這就是科學(xué)實驗探究性學(xué)習(xí)的一種重要方式。
（三）獨立學(xué)習(xí)能力差
我在教學(xué)就有遇到這樣的學(xué)生，自己不能獨立完成作業(yè)。這樣的學(xué)生一般對自己不自信。初中物理的學(xué)困生一般就是這一類學(xué)生。獨立完成一項作業(yè)，獨立完成一個問題的思考、獨立完成一個實驗、獨立回答一個完整的問題。這些對于一名學(xué)困生是非常重要的。但是學(xué)困生缺少的就是這些方面的能力，他們在學(xué)習(xí)上總想有所依靠，完成作業(yè)時必須與同學(xué)坐在一起；即使偶爾能解決一個問題，但總是不自信，尋找答案或與別人核對答案后才放心；有一個問題時不敢單獨提出來，原因是怕教師和同學(xué)笑話他
（四）沒有養(yǎng)成良好的習(xí)慣
對于一名初中物理的學(xué)困生來說，由于長期的得不到在學(xué)習(xí)上的成功的體驗，學(xué)困生久而久之形成了一些不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣：
（1）缺乏思維的毅力。
思維的品質(zhì)中表明思維具有一定的持久性。在思考一個初中物理的問題時，思維的持久性品質(zhì)對解決這一問題起到非常重要的作用，學(xué)困生面對初中物理的一些問題普遍存在缺乏思維毅力的傾向，遇到一些稍有一定難度、需要學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地去思考的問題時，學(xué)困生往往顯得很不耐煩。這樣，很多學(xué)困生在面對一些稍難的題目或作業(yè)時，不是選擇怎樣去面對困難迎面而上，而是選擇了逃避，有些學(xué)生為了應(yīng)付教師的作業(yè)檢查而去抄襲其他學(xué)生的作業(yè)。
（2）缺乏注意的穩(wěn)定性。
心理學(xué)表明，每個人都具有一定限度的注意的穩(wěn)定性，但是不同的人注意穩(wěn)定性的強度是不同的，注意的穩(wěn)定性也并不是一個人的先天，它是一個人后天在學(xué)習(xí)生活中"鍛煉"的結(jié)果與產(chǎn)物。由于學(xué)困生在對待初中物理的一些問題時顯得明顯的不足，學(xué)困生對待一些問題總是"心不在焉"。
（3）學(xué)習(xí)態(tài)度差。
由于學(xué)生在學(xué)習(xí)時遇到一些問題，并然會引起一系列的學(xué)習(xí)不良反應(yīng)：學(xué)生面對一些問題覺得無所謂、解題時馬虎、書寫潦草、作業(yè)完成后不檢查等毛病。
（五）缺少好的學(xué)習(xí)方法與策略
學(xué)習(xí)需要一定的方法與策略。它是追求學(xué)習(xí)效率的學(xué)習(xí)者在特定的學(xué)習(xí)情景中為了達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，在認(rèn)知加工過程中所運用的學(xué)習(xí)方法技能，以及對整個學(xué)習(xí)活動及其有關(guān)因素進(jìn)行監(jiān)控的方法技能。[2]顯然初中物理的學(xué)困生普遍缺乏的是無認(rèn)知的能力、即對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)控的能力。比如說面對初中物理的整個學(xué)習(xí)過程，學(xué)困生對學(xué)習(xí)計劃、學(xué)習(xí)過程的監(jiān)視、學(xué)習(xí)過程的調(diào)節(jié)等很缺乏。
另外，由于初二學(xué)生所學(xué)習(xí)的初中物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容是物質(zhì)的基本性質(zhì)等的介紹性內(nèi)容，一般的初中物理學(xué)困生的學(xué)習(xí)由于沒有很好的學(xué)習(xí)方法作指導(dǎo)，學(xué)習(xí)過程中只重視對一些物理的概念、名稱的"死記硬背"，并把這種"死記硬背"帶到以后的學(xué)習(xí)中來。針對初二學(xué)生來說，生物理學(xué)上的一個個概念與名稱僅是文字上的抽象概念，沒有實際上的現(xiàn)實意義。故此，學(xué)生根本無法理解這些內(nèi)容，當(dāng)然記憶的長久性就無從談起了。
二、初中物理學(xué)困生的轉(zhuǎn)化策略
針對上述對初中物理學(xué)困生的內(nèi)部成因的分析，筆者采用了如下的轉(zhuǎn)化策略：
（一）形象開路，抽象漸入：
從初中學(xué)生生理上的發(fā)展特點分析，初中學(xué)生已經(jīng)逐漸地從形象思維轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S了，這種轉(zhuǎn)化對學(xué)生來說是一大難點。但是在轉(zhuǎn)化初中物理的學(xué)困生時，我們要重視形象思維的訓(xùn)練，并作為學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理概念、規(guī)律的基礎(chǔ)，而抽象思維可在形象思維基礎(chǔ)之上得以培訓(xùn)與提高。比如在學(xué)習(xí)光的折射規(guī)律時，學(xué)生對"當(dāng)光從空氣斜射入水或其他透明物質(zhì)時，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或其他透明物質(zhì)斜射入空氣時，折射角大于入射角"的理解時，學(xué)生對于這一規(guī)律的理解是非常表面化的、是對文字面上的一種感性認(rèn)識，根本不能夠理解這句話的真正含義。但是，若教師引導(dǎo)學(xué)生以形象化的思維理解這一規(guī)律，則這一規(guī)律顯得簡單：如可以做實驗，不管是光從空氣斜射入水中時還是光從水中斜射入空氣中，在水的這個角（不管是入射角還是折射角）總是小于空氣中的角。通過實驗后，讓學(xué)生形成固定的有關(guān)這一實驗概念的"表象"，則學(xué)生在以后應(yīng)用到這一問題時自然而然地會想起這一表象。再比如，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)"物體的沉浮條件時，對于物體的上浮、下沉還是漂浮是液體與物體（實心）密度的大小比較有關(guān)"，學(xué)生很容易混淆這一關(guān)系。所以，對于這問題，單純從文字或公式的理解是很難的，學(xué)生不容易記憶。但當(dāng)我們從形象的具體例子出發(fā)，從類比的方法出發(fā)，這一問題就可得以解決：如我們可以舉例子進(jìn)行類比，把木塊浸沒于水中，木塊上浮，（木塊的密度小于水的密度，故可類推）其他同理。從上述的舉例分析可以看出，以形象的思維去表達(dá)抽象的概念規(guī)律，是初中學(xué)生以形象思維為基礎(chǔ)培養(yǎng)抽象思維的一種重要的方法。
（二）勤奮作基，方法作徑：
一類初中物理學(xué)困生是因為學(xué)生本身不努力、不勤奮造成的，而有些學(xué)困生很勤奮地學(xué)習(xí)，但是缺乏必要的方法而使自己成為了學(xué)困生。要想學(xué)好初中物理這門學(xué)科，勤奮與方法這兩者是不可或缺的內(nèi)容之一。對于勤奮，不管是從一些偉人的事跡中還是從學(xué)生身邊的例子中都能說明問題，這里勿需多言。但是一般的學(xué)困生都缺乏科學(xué)的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，下面簡述之：
1．加強學(xué)習(xí)的計劃性。
有計劃的學(xué)習(xí)活動可以促使學(xué)習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)，可以磨練學(xué)習(xí)意志，有利于良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，也可以提高時間利用率。[3]指導(dǎo)學(xué)生制定一個科學(xué)的學(xué)習(xí)計劃是非常必要的。
2．加強預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)活動。
3．培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的元認(rèn)知能力。
不管是對整個學(xué)習(xí)過程還是解決某一個簡單問題的，都需要學(xué)生具有一定的元認(rèn)知能力。簡而言之，元認(rèn)知即是對認(rèn)知的認(rèn)知和監(jiān)控。也就是說，人可以跳出一個系統(tǒng)來觀察這個系統(tǒng)并且控制這一系統(tǒng)，通過元認(rèn)知了解、檢驗、評估和調(diào)整自己的認(rèn)知活動。[4]在經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)后，學(xué)生若懂得怎樣去反思、總結(jié)前一段時間的學(xué)習(xí)過程中的經(jīng)驗，為下一階段的學(xué)習(xí)做好打算或吸取教訓(xùn)，學(xué)生在下一階段的學(xué)習(xí)效率和水平將會有所提高。同樣，解決了一道初中物理的一個問題后，學(xué)生若懂得怎樣去反思、回顧這個問題的解法、思路及自己解題時存在的優(yōu)勢與不足，這樣，學(xué)生的解決問題的水平將不斷提高。
4．加強學(xué)困生解決問題的方法。
一般說來，解決初中物理的問題有如下的步驟與方法：
（1）全面理清問題，通過較快速地瀏覽整個問題的整體框架大致了解問題的狀況，但一定要明確提出了什么問題，這個問題提出的目的性是什么。
（2）以問題為思維的中心，以問題中已知各數(shù)量關(guān)系為主線，理清已知問題中的各數(shù)量關(guān)系與問題存在的關(guān)系是什么。
（3）從整體上把握問題的類型，大致以什么方式回答。
（4）初中物理的問題一般很注重思維過程。面對一個問題，我們首先通過明確問題的目的性，通過逆向推理的方法進(jìn)行解題。如下題的解題思路：
題目：一金屬塊掛在彈簧秤的下端，彈簧秤的讀數(shù)是0.89牛；若把金屬塊全部浸入水中，彈簧秤讀數(shù)是0.79牛,求金屬塊的密度。
解題思路：
①解決什么問題：求金屬塊的密度ρ金；
②逆向思維：求金屬塊的密度，只要求金屬塊的質(zhì)量與體積；求金屬塊的質(zhì)量，只要知道金屬塊受到的重力（已知在空氣中金屬塊的重量）；求金屬塊的體積，則只要求金屬塊浸沒于水中排開水的體積；求金屬塊排開水的體積，則只要求金屬塊浸沒于水中受到的浮力（浮力的大小可以用彈簧秤的兩次示數(shù)差表示）。
（5）克服思維定勢。從總體上說，初中物理中哪一部分問題應(yīng)用哪一知識去解答，在學(xué)生的思維中已經(jīng)有一定的思維定勢，思維定勢對于一般的解題是有好處的，它可以減少學(xué)生思維的時間；但是思維定勢也往往把學(xué)生的思維帶入了解題的"死胡同"，故在解決一些問題時，有時要充分地利用思維定勢的優(yōu)勢，有時則要克服。如上題中，求體積時并不能利用密度與質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行求解，則需要打破思維定勢，利用浮力的知識。
（6）選擇多種方法進(jìn)行解題。每一個題目的解題都有一定的方法，且思路不同，這可以鍛煉學(xué)生的發(fā)散性思維。培養(yǎng)學(xué)生形成這樣的一種習(xí)慣：當(dāng)以自己的方法完成解題時，讓學(xué)生從不同的角度去思考另外的解題方法。
（7）解決一定問題之后，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題，反思問題的能力。
（三）化整為零，化零為整
學(xué)習(xí)初中物理的過程就是"化整為零，化零為整"的過程。當(dāng)學(xué)困生面對初中物理內(nèi)容時，要把整體上的知識體系各個擊破，從細(xì)處學(xué)習(xí)知識內(nèi)容。但是，畢竟初中物理是一門有系統(tǒng)性的學(xué)科，這一學(xué)科中各知識點間存在必然的聯(lián)系，通過理順這一關(guān)系，學(xué)生對知識形成網(wǎng)絡(luò)化。
（四）重視解疑，更重激疑
對于初中物理的學(xué)困生，學(xué)生的很多問題沒有得到解決。幫助學(xué)生解決一些問題是進(jìn)行學(xué)困生轉(zhuǎn)化的一項重要的工作。在平時的學(xué)困生轉(zhuǎn)化過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)困生的一個共同特點是：一般的學(xué)困生很難提出問題。愛因斯坦說過，提出一個問題比解決一個問題更重要。確實，對于初中物理的學(xué)困生，平時的他（她）們很少把時間投入到思考一些初中物理的學(xué)習(xí)問題上來，即使有些學(xué)生平時有思考學(xué)科上的一些問題，但由于其在思考的過程中，他（她）們所獲得的失敗的消極體驗機會比積極體驗機會多得多，所以這給他（她）們下一次積極主動地去學(xué)習(xí)形成一定的障礙，教師在轉(zhuǎn)化過程中的一個重要工作是如何創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生產(chǎn)生問題。有問題的學(xué)生往往是對某一個方面經(jīng)過認(rèn)真思考的。通過點撥后引導(dǎo)學(xué)生思考解決問題，并在思考解決問題的過程中產(chǎn)生新的問題，使學(xué)生產(chǎn)生興趣。
（五）傾情投入，師生共感：
學(xué)困生的轉(zhuǎn)化工作是一個教育系統(tǒng)工程，轉(zhuǎn)化過程是一長期的過程。這過程需要教師投入大量的精力。轉(zhuǎn)化一名學(xué)困生，筆者認(rèn)為教師在情感的投入方面必須做到如下幾點：
1．取得學(xué)困生的信任與支持。
學(xué)困生的轉(zhuǎn)化工作并不僅僅是學(xué)業(yè)上的指導(dǎo)工作，更是對學(xué)生心理上支持、理解、信任工作。我們不得不承認(rèn)：由于受到社會、學(xué)校、家長等的升學(xué)壓力的影響，教師在教育教學(xué)過程中總是對學(xué)業(yè)優(yōu)秀生比較重視，而對學(xué)困生則忽視了。長期受到這一意識的影響，學(xué)困生與教師之間形成了一條不可逾越的心理鴻溝。學(xué)困生的心理相對教師來說是封閉的。這時要轉(zhuǎn)化這名學(xué)困生，首先教師的一切行為必須取得學(xué)困生的信任與支持。
2．相信學(xué)困生具有可發(fā)展的潛力。
筆者認(rèn)為，"真誠地相信學(xué)困生是可以轉(zhuǎn)化的"這一點是轉(zhuǎn)化初中物理學(xué)困生的工作的基礎(chǔ)。從人的發(fā)展與學(xué)困生的形成原因等角度分析，這一點是不難理解的。超級秘書網(wǎng)
3．與學(xué)困生建立類似于"互惠互利"的"平等關(guān)系"。
轉(zhuǎn)化學(xué)困生時，教師不要以高姿態(tài)對待學(xué)困生，不要以為對學(xué)困生學(xué)業(yè)上的幫扶工作是對學(xué)困生的"施舍"。教師要以平等的身份加入學(xué)困生的轉(zhuǎn)化工作中來，使學(xué)困生感覺到教師與學(xué)困生的關(guān)系是一種"互惠互利"的"平等關(guān)系"：教師可以從學(xué)困生身上學(xué)到很多知識，同理，學(xué)困生也達(dá)到了被轉(zhuǎn)化的目的。
4．教師是學(xué)困生學(xué)業(yè)上的指導(dǎo)者，又是精神上的支持者。
任何一個學(xué)困生，其總是回避著自己在學(xué)業(yè)上的后進(jìn)，總是以自我封閉的形態(tài)出現(xiàn)在教師的面前。其實學(xué)困生在班集體中的心理壓力是無形的，也是非常大的。教師在這里的角色并不僅僅是對學(xué)困生進(jìn)行學(xué)業(yè)上的指導(dǎo)工作，更重要的是給學(xué)困生以精神上的支持，使學(xué)困生走出"自卑、自閉"的心理。
總之，初中物理學(xué)困生的轉(zhuǎn)化工作是一艱巨而富有挑戰(zhàn)意義的工作，它需要更多的教師以更多的精力投入到這項工作來。筆者相信，一名好教師不但能使優(yōu)秀生更加優(yōu)秀，同樣能使后進(jìn)生不再后進(jìn)了。
參與文獻(xiàn)：
Studies and practice for reforms of microbiological experiment in teaching contents and approaches
He Xiaoqing, Li Zhiru
Beijing forestry university, Beijing, 100083, China
Abstract: In this paper we briefly describe a series of reforms and tries in teaching contents and methods on the course of microbiological experiments for students in Beijing forestry university. The overview of reforms in experimental teaching, including course contents, teaching approaches, open experiments are introduced and discussed in details.
Key words: microbiological experiments; teaching contents; teaching approaches; reforms
微生物學(xué)實驗不僅是高等院校微生物學(xué)或生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，也是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)課程[1]。實驗教學(xué)是理論與實踐相結(jié)合的紐帶，是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能和應(yīng)用技術(shù)的場所，對整個教學(xué)質(zhì)量起著舉足輕重的作用。一方面，學(xué)科高速發(fā)展需要現(xiàn)代技術(shù)；另一方面，即使基因水平的研究，也離不開微生物學(xué)的基礎(chǔ)實驗方法。自從列文虎克發(fā)現(xiàn)細(xì)菌以來，認(rèn)識和研究微生物的方法與技術(shù)已經(jīng)得到了很大發(fā)展，包括經(jīng)典與現(xiàn)代的、個體水平與分子水平的、微生物體內(nèi)與體外的等。微生物學(xué)實驗教學(xué)的目的之一是使學(xué)生在有限的教學(xué)時間內(nèi)掌握和了解微生物學(xué)的基本技術(shù)與方法。不同的學(xué)科領(lǐng)域和院校所選擇的實驗內(nèi)容不盡相同，作為一門基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該有一個基本的要求。我們在近幾年的微生物學(xué)實驗教學(xué)實踐中，創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容，并對微生物學(xué)實驗課程進(jìn)行重組探索。
1 實驗內(nèi)容的合理設(shè)置
微生物學(xué)實驗是基礎(chǔ)課程，實驗內(nèi)容以微生物學(xué)基礎(chǔ)方法與技術(shù)為主。微生物實驗基礎(chǔ)內(nèi)容包括：無菌操作(如接種、培養(yǎng)等)與無菌概念的建立，這是微生物學(xué)中最重要的基礎(chǔ)；幾大類微生物的形態(tài)特征與個體特征、微生物的基本染色方法、微生物的稀釋涂布技術(shù)及微生物的生理生化特性測定等。這些基礎(chǔ)的微生物學(xué)方法與技術(shù)作為學(xué)生必須掌握。在進(jìn)行這些基礎(chǔ)教學(xué)過程中，教師也介紹各種方法與技術(shù)的發(fā)展與趨勢，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新。只有了解基礎(chǔ)才知道“何為新”，只有掌握了基礎(chǔ)才明確“怎樣創(chuàng)”。近幾年的微生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
1.1 自然環(huán)境中微生物的檢測
盡管微生物的廣泛存在性作為相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生已有一定的概念，但還不深刻。在微生物學(xué)實驗中，讓學(xué)生自己檢測實驗室、學(xué)生宿舍、人體表面與體內(nèi)氣流、不同的水體、食品或飲用品中的微生物。一旦學(xué)生在平板上看到各種不同的菌落時，會大吃一驚，這樣會留下深刻的印象。
1.2 微生物的接種與培養(yǎng)技術(shù)
將微生物接種在不同的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，是微生物學(xué)研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)，包括不同的接種工具、接種方法。液體、固體和半固體培養(yǎng)基的接種方法應(yīng)掌握熟練，特別要強調(diào)嚴(yán)格的無菌操作與無菌概念。
1.3 微生物種類的識別
區(qū)分不同微生物的方法包括培養(yǎng)特征(液體與固體培養(yǎng)基)、生長特征(斜體、半固體等)、個體特征(顯微鏡下觀察)以及生理生化特性。通過菌落特征識別細(xì)菌、放線菌和霉菌三大類群，個體特征主要是選擇具有代表性的細(xì)菌(革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、桿菌、球菌、弧菌和螺旋菌、產(chǎn)鞭毛細(xì)菌等)、放線菌、酵母菌、絲狀真菌及其相關(guān)的染色方法。例如革蘭氏染色法、美蘭染色法、死活菌染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法等，并能正確使用顯微鏡觀察微生物。生理生化特性的檢測，重在了解不同微生物在代謝上的差異，用以進(jìn)行微生物的鑒定。
1.4 微生物的生長與測定
微生物生長曲線、數(shù)量與大小的測定。生長曲線測定中平板活菌計數(shù)和光電比色法是學(xué)生應(yīng)掌握的方法。
1.5 環(huán)境因素對微生物的影響
這方面主要內(nèi)容包括不同物理化學(xué)與生物因素對微生物的影響。
根據(jù)重基礎(chǔ)的原則，同時也考慮實驗內(nèi)容或?qū)嶒灧椒ㄅc技術(shù)每年進(jìn)行更新約25%，開放實驗和綜合實驗分別占學(xué)時的12.5 %左右，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。
2 不斷更新實驗內(nèi)容，建立新的實驗教學(xué)體系
生物科學(xué)史中的發(fā)現(xiàn)都是眾多科學(xué)家經(jīng)過深入的研究與周密的試驗得到的，在一定程度上反映出了科學(xué)的探究方法，是高中生理解生物知識的重要途徑。高中生在學(xué)習(xí)生物科學(xué)史的過程中，不僅能夠?qū)⑸镏R學(xué)會，而且能夠培養(yǎng)自己的科學(xué)思維能力，增強對生物學(xué)習(xí)的興趣，了解生物知識對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?。所以，在高中生物教學(xué)中，采取合理的生物科學(xué)史的教學(xué)方法和途徑進(jìn)行生物課堂的教學(xué)是非常重要的。
一、高中生物科學(xué)史教學(xué)的必要性
當(dāng)前，隨著新課標(biāo)的實施，以及生物教學(xué)在高中教學(xué)中的重要性越來越突出，生物教學(xué)受到了教育教學(xué)領(lǐng)域的高度重視。傳統(tǒng)的高中生物課堂教學(xué)方式局限于"老師講學(xué)生記"的教學(xué)形式，嚴(yán)重束縛了學(xué)生的思維，違背了學(xué)生為主體的教學(xué)理念，不僅不利于學(xué)生的發(fā)展，而且阻礙了生物教學(xué)的進(jìn)步。生物科學(xué)史教學(xué)是高中生物教學(xué)領(lǐng)域提出的一個新的教學(xué)理念，它適應(yīng)了新課改的要求，在高中生物教學(xué)中起到了良好的教學(xué)效果，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的積極性和主動性，強化了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且擴展了學(xué)生的知識面，豐富了生物教學(xué)內(nèi)容，同時提高了高中生物課堂教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，促進(jìn)了整個高中教育教育的發(fā)展。
二、高中生物科學(xué)史的教學(xué)方法與途徑
1、堅持利用生物科學(xué)史教學(xué)的原則。首先，在進(jìn)行高中生物教學(xué)時，要把握住教學(xué)的重點，生物科學(xué)史要適當(dāng)引入，但是教學(xué)的重心還要放在生物知識的教學(xué)上；其次，要對生物科學(xué)史進(jìn)行有目的的教學(xué)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的篩選，選用的生物科學(xué)史部分要能夠給學(xué)生多方面的教學(xué)；第三，高中生物老師要根據(jù)具體的實際情況靈活地進(jìn)行課堂教學(xué)，課堂教學(xué)只45分鐘，老師不能把課堂時間都用來滿堂灌的教學(xué)，要有選擇、有目的的進(jìn)行教學(xué)，而且要對教學(xué)內(nèi)容詳略得當(dāng)；第四，高中生物教師要選取合適的科學(xué)史內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)史內(nèi)容要符合學(xué)生的年齡特點和知識接受能力，而且要與學(xué)生的高中生物課本內(nèi)容緊密相連，不能把教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜化，影響實際的教學(xué)內(nèi)容。
2、加強過程式教學(xué)。生物學(xué)知識是人類長時間研究與精心積累的知識，在各類知識中占據(jù)著舉足輕重的位置。在高中生物的教學(xué)中，通過對生物科學(xué)史的教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生切實體驗到生物科學(xué)家進(jìn)行生物知識研究的全過程，而且能夠?qū)⒖茖W(xué)家刻苦鉆研的探究精神引入到日常的學(xué)習(xí)中，而且在了解生物知識的同時，還學(xué)會了生物探究的方法，明白生物學(xué)科中的概念、原理等。在高中生物教學(xué)中利用生物科學(xué)史的教學(xué)，不僅給學(xué)生傳授了生物知識，而且使學(xué)生的科學(xué)思維能力得到了有效的培養(yǎng)。
3、講述生物學(xué)家的生平事跡。在高中生物教學(xué)中，要在適當(dāng)?shù)臅r候，有意地選取一些生物科學(xué)家的生平事跡進(jìn)行講述，把科學(xué)家的事跡適時的滲透到生物知識的教學(xué)中，這樣不僅豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，而且能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，在日常的教學(xué)中，不知不覺地學(xué)習(xí)到科學(xué)家艱苦奮斗、堅持不懈的精神，使學(xué)生以后的生活中不畏艱險、樹立正確的人生觀和價值觀。在生物課堂教學(xué)中，加入科學(xué)家事跡的講述，勢必會促進(jìn)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，在了解科研的基礎(chǔ)上，為我國的科研事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
4、增加生物科學(xué)史的故事性教學(xué)。高中生物課堂的教學(xué)不能只是單純地講授生物知識，枯燥的教學(xué)會使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性降低，甚至厭倦學(xué)習(xí)。因此，在生物教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┥锟茖W(xué)史不僅能夠使課堂的學(xué)習(xí)氣氛活躍起來，而且能夠調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的興趣。比如，在進(jìn)行"酶的作用"的教學(xué)時，首先給學(xué)生講述科學(xué)家斯帕蘭札尼的實驗設(shè)計，不僅使學(xué)生加強了對酶的作用的學(xué)習(xí)，而且還學(xué)會了科學(xué)家解決困難的方式方法。
5、增加學(xué)習(xí)生物知識的途徑
高中生物知識的教學(xué)不能只局限在課堂教學(xué)上，生物教師要給學(xué)生適當(dāng)?shù)靥峁┮恍┢渌膶W(xué)習(xí)途徑，比如隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，老師可以給學(xué)生提供一些生物知識學(xué)習(xí)的網(wǎng)站，讓學(xué)生利用對科學(xué)史的學(xué)習(xí)，豐富自己的生物知識。生物科學(xué)史有著幾千年的歷史，在這漫長的年代里，各種有益的科學(xué)史料數(shù)不勝數(shù)，老師在課堂教學(xué)中是無法實現(xiàn)史料的完全呈現(xiàn)的，因此給學(xué)生提供其他的學(xué)習(xí)途徑是非常有益的，鼓勵學(xué)生自己去尋找生物科學(xué)史中包含的科學(xué)知識和各種學(xué)習(xí)方法。學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)對生物知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不僅提高了學(xué)生的生物成績，而且開拓了學(xué)生的視野。當(dāng)前，比較全面、受歡迎的網(wǎng)站比如http：///ebook/biology；http：//cyborg.bokee.cpm/等。
總結(jié)：
生物科學(xué)史展示了生物學(xué)科發(fā)展的過程，呈現(xiàn)了各種科學(xué)研究的方法，它能夠?qū)⑸镏R的傳授與學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)有效結(jié)合起來。高中學(xué)生在對生物科學(xué)史學(xué)習(xí)的過程中，不僅能夠?qū)⑸锟茖W(xué)知識學(xué)會，而且還認(rèn)識了生物科學(xué)研究的整個過程。因此，高中生物教學(xué)中，要充分發(fā)揮生物科學(xué)史的教學(xué)作用，采用行之有效的教學(xué)方法與教學(xué)途徑，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的積極性和主動性，使學(xué)生的科學(xué)思維能力得到有效的提高，進(jìn)而把學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)社會發(fā)展的有用人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]俞麗萍.高中生物科學(xué)史教學(xué)中的科學(xué)本質(zhì)教育[J].生物學(xué)教學(xué)
生物科學(xué)是一門研究生命現(xiàn)象、揭示生命運動規(guī)律的自然科學(xué)．生物科學(xué)史涵蓋多方面內(nèi)容，包括生物科學(xué)知識的發(fā)展歷程，科學(xué)家研究生物科學(xué)時所采用的理論與實踐方法的演進(jìn)過程，涵蓋著科學(xué)家對生命現(xiàn)象的看法與觀點．生物科學(xué)史是一個動態(tài)的過程，它研究生物科學(xué)在過去如何發(fā)生與發(fā)展，也表示人們當(dāng)前對生物科學(xué)的認(rèn)識與觀點，揭示今后對生物科學(xué)的研究方向．另外，科學(xué)家在對生物科學(xué)的探索中所展現(xiàn)的高貴品質(zhì)與精神，也同樣蘊含于生物科學(xué)史，時刻教育和警醒著后人．
二、生物科學(xué)史對高中生物教學(xué)的重要意義
1．有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣
生物科學(xué)史包含與人類生存和發(fā)展息息相關(guān)的歷史片段及真實的材料，這些生動鮮活的內(nèi)容，能夠在一定程度上增強高中生物課程的趣味性，使教師和學(xué)生均能提高對生物科學(xué)重要性的認(rèn)識，繼而能更積極參與到高中生物的教學(xué)過程中．在教學(xué)中，教師將教授的內(nèi)容與生物科學(xué)史中的相關(guān)史料相結(jié)合，為學(xué)生講解真實的歷史事件，以此提高課堂的趣味性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．
2．有利于引導(dǎo)學(xué)生理解生物科學(xué)知識
生物科學(xué)史記載著生物科學(xué)知識基本的概念、原理和規(guī)律是如何發(fā)展的．這些生物科學(xué)知識的發(fā)展歷程，為學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)生物知識提供了所需產(chǎn)生、發(fā)展的背景，并說明了科學(xué)家探索和研究這些知識的過程．眾所周知，生物科學(xué)知識始終處于不斷變化發(fā)展中，對知識的研究切勿僅限于一點，而要著眼于發(fā)展全局．生物科學(xué)史能夠提供科學(xué)知識發(fā)展的整個過程，幫助學(xué)生構(gòu)建更加完整的知識框架，對學(xué)生更加深刻理解和掌握知識提供了一定的幫助．
3．有利于學(xué)生學(xué)會生物科學(xué)的研究方法
科學(xué)的研究方法是確保人類研究得到正確結(jié)果、把握真實規(guī)律的重要工具．生物科學(xué)研究方法的不斷創(chuàng)新，引領(lǐng)著人類取得更大的研究成果．生物科學(xué)史反映了科學(xué)家探究生物問題的思維過程以及解決生物問題的研究方法．而教師在高中生物教學(xué)中滲透給學(xué)生生物科學(xué)史的教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握生物科學(xué)的研究方法，并從中總結(jié)出生物科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生大幅度提高學(xué)習(xí)效率．
4．有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
生物科學(xué)史在記載科學(xué)家研究生物科學(xué)歷程的同時，體現(xiàn)了科學(xué)家寶貴的科學(xué)精神．學(xué)生所需要的懷疑精神、創(chuàng)新精神和求實精神都包含在這些科學(xué)精神中．對學(xué)生進(jìn)行生物科學(xué)史教育，能夠使學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行科學(xué)研究應(yīng)具有堅持不懈的精神和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，滿足當(dāng)前高中教育的需求．
三、生物科學(xué)史在高中生物教學(xué)中存在的問題
1．缺乏教育價值的認(rèn)識和先進(jìn)的教學(xué)理念
根據(jù)實際調(diào)查，多數(shù)高中都認(rèn)可生物科學(xué)史具有教育價值，但卻沒有給予相應(yīng)的重視．教師受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響嚴(yán)重，對學(xué)生的教育更加注重知識的講解，很難在課堂上增加新穎的內(nèi)容，忽視了生物科學(xué)史的教育價值．另外，教師的教育理念還沒有隨著新課標(biāo)教育理念的發(fā)展而改變，多數(shù)教師更多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，忽視生物科學(xué)史教對學(xué)生各方面素質(zhì)的提高．
2．對生物科學(xué)史的了解程度不夠
多數(shù)高中生物教師在接受教育階段，對生物科學(xué)史沒有充分的了解，相關(guān)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)并不扎實，另外，高中生物教師工作任務(wù)繁重，缺乏足夠的時間深入了解教材以外相關(guān)的生物科學(xué)史，導(dǎo)致無法順利展開生物科學(xué)史的教學(xué)．
3．學(xué)生偏重于掌握知識，課堂參與意識薄弱
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對生物科學(xué)史中所涉及的科學(xué)知識以及科學(xué)家的勵志故事有著極大的興趣．但是，學(xué)生對生物科學(xué)史中科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，也是為了應(yīng)付考試．同時，學(xué)生更不愿學(xué)習(xí)生物科學(xué)史中科學(xué)的研究方法，他們認(rèn)為這些對于成績的提高并沒有很大的幫助．在實際課程中，學(xué)生缺乏應(yīng)有的參與意識，不積極配合與教師的互動．另外，學(xué)生在課堂中體現(xiàn)的被動心理，也對學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)史十分不利．
4．教學(xué)評價機制不合理
學(xué)校對于學(xué)生的評價，仍然局限于學(xué)生的考試成績，這就導(dǎo)致教師的授課過程與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，都以提高考試成績?yōu)橹饕康模苌倏紤]到學(xué)生全面素質(zhì)的發(fā)展．而且在考試與作業(yè)中都有規(guī)定答案，這就束縛了學(xué)生的思維方式．此類不合理的教學(xué)評價方式，致使高中生物課程開展生物科學(xué)史教學(xué)舉步維艱．
四、如何在高中生物教學(xué)中滲透生物科學(xué)史
1．教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提高自身素養(yǎng)
新課標(biāo)教育理念與傳統(tǒng)的理念有著諸多不同，新課標(biāo)更加注重學(xué)生在學(xué)習(xí)生物的過程中科學(xué)素養(yǎng)的提高，教師也要適應(yīng)時代的要求轉(zhuǎn)變自身固有的教學(xué)觀念，要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，采取學(xué)生感興趣的教學(xué)方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生更加積極主動的參與到教學(xué)過程中．此外，教師還應(yīng)當(dāng)不斷提高自身的科學(xué)文化素養(yǎng)，繼而促進(jìn)教育質(zhì)量的提高．
2．學(xué)生要重視學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)科學(xué)精神
學(xué)生要逐步意識到自身的素質(zhì)和能力，是今后適應(yīng)社會生活最重要的因素．學(xué)生進(jìn)入學(xué)校參與課堂，并不是單純?yōu)榱双@得知識，而要在學(xué)習(xí)的過程中，形成考慮問題的正確思維方法，提高解決問題的能力．學(xué)生要在生物科學(xué)史中，學(xué)習(xí)到科學(xué)家身上所具有的高貴品質(zhì)，為今后自身更好地發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)．
二、開展探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
生物科學(xué)素養(yǎng)不可能單純地依靠知識的講授、灌輸來形成，必須改變教學(xué)的策略和方法。生物課程標(biāo)準(zhǔn)的一個基本理念是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，而加強科學(xué)探究是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重點。為此新教材一改過去過多地注重科學(xué)知識的弊端，十分重視全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，安排有多個探究活動，盡管各個探究活動要求達(dá)到的目標(biāo)和側(cè)重點有所不同，如有的重點是在如何控制變量和設(shè)計對照實驗上；有的是要求學(xué)生體驗探究的一般過程。但是可以說每個探究活動都蘊涵著豐富的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容。例如學(xué)習(xí)“人體的免疫防線”時，引導(dǎo)學(xué)生通過模擬實驗來探究皮膚是一道保護屏障，這樣可以把復(fù)雜的實際問題轉(zhuǎn)化為理想的簡單問題。模擬探究前，教師可引導(dǎo)學(xué)生討論：①模擬實驗中模型(蘋果)與原型(人體皮膚)的關(guān)系？②如何設(shè)計實驗組與對照組？③如何控制變量？④為什么要將實驗材料按四種情況分別進(jìn)行處理？在充分思考的基礎(chǔ)上根據(jù)探究計劃開展探究，由蘋果皮的功能推理出人體皮膚也有相似的功能。再通過調(diào)查家人、同學(xué)等，結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，了解皮膚破損引起的傷口感染情況等，從而證實類比得到的結(jié)論是正確的，感悟人體的皮膚是一道保護屏障。在整個探究活動過程中，學(xué)生需要不斷地對所遇到的問題進(jìn)行分析思考，使學(xué)生的思維能力和生物科學(xué)素養(yǎng)得到螺旋式發(fā)展。因此探究活動非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和科學(xué)素養(yǎng)。
三、認(rèn)真組織開展生物學(xué)實驗，指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法
生物科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，科學(xué)的結(jié)論建立在對充足的材料進(jìn)行觀察和比較的基礎(chǔ)上，生物科學(xué)的核心概念、原理，均來自于科學(xué)家的科學(xué)實踐。因此，實驗是學(xué)好生物學(xué)的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。例如在學(xué)習(xí)生物體的基本結(jié)構(gòu)時，請學(xué)生制作洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞和人口腔上皮細(xì)胞等臨時裝片并觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)，教學(xué)過程中，教師可先示范一次，然后讓學(xué)生獨立完成。實驗中出現(xiàn)的問題應(yīng)該由學(xué)生通過討論和交流，自己找出原因。繪圖時要求學(xué)生一定要尊重事實，不要按照掛圖或教材中的插圖去描繪，以培養(yǎng)學(xué)生實事求的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生通過實驗，在“做中學(xué)”的過程中，對“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這一重要概念的理解將更深入。這樣，在學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生能主動獲取知識，體現(xiàn)了自主、合作、探究性的學(xué)習(xí)過程，把實驗貫穿于教學(xué)的全過程，做到師生互動而又以學(xué)生動手實踐為主，并且學(xué)生的實踐活動又是在教師的精心設(shè)計下進(jìn)行的，通過實驗過程中的活動和探索，一方面使學(xué)生更好地理解掌握科學(xué)知識，鍛煉動手操作能力，培養(yǎng)觀察能力和思維能力，另一方面，對實驗成敗的比較分析，使學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行科學(xué)的探索和研究需要實事求是的科學(xué)態(tài)度。這樣就把傳授知識，訓(xùn)練基本技能和培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)統(tǒng)一起來，提高了教學(xué)實效性。
新高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)提出了四個基本理念：提高生物科學(xué)素養(yǎng)；面向全體學(xué)生；提倡探究性學(xué)習(xí)；注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。其中提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是課程標(biāo)準(zhǔn)實施的核心任務(wù)。生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)中的重要組成部分，是公民參與社會、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐等方面的基礎(chǔ)。那么在高中階段，生物教師如何把科學(xué)素養(yǎng)這一理念融入具體的教學(xué)實踐中呢？
1.高中生生物科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)狀
國內(nèi)生物科學(xué)素養(yǎng)教育起步較晚，就目前來看，可以從以下兩個方面敘述生物科學(xué)素養(yǎng)教育的概況。
一方面，通過改革生物課程結(jié)構(gòu)和教材培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。也就是說，打破單一的必修課結(jié)構(gòu)，形成必修課選修課及輔修課相結(jié)合的課程，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好進(jìn)行學(xué)習(xí)，將基礎(chǔ)和必備的理論課程作為基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實驗操作能力，以及生物科學(xué)的創(chuàng)新能力。這樣，在學(xué)習(xí)過程中必修課是為學(xué)生解決問題，獲取生物知識，以及培養(yǎng)能力夯實基礎(chǔ)；接著就是必修課向選修課轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)和實驗操作的訓(xùn)練；輔修課可以看做是一個小型的課題研究，有針對性地對學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，能夠進(jìn)一步使學(xué)生掌握生物科學(xué)的研究方法。
另一方面，雖然有些老師意識到了讓學(xué)生積極參與生物課堂教學(xué)，以便培養(yǎng)其主動性、科學(xué)素養(yǎng)的重要性，但是無論從思想上還是方法上都沒有能夠突破應(yīng)試教育的局限。例如：學(xué)生雖然參與了課堂學(xué)習(xí)與教學(xué)活動，但是整體課堂的設(shè)計者還是老師，并且講解的內(nèi)容還不能突破大綱的界限，采用的講解方法還是單一的口頭傳授與黑板板書，不能運用多媒體手段培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。
2.培養(yǎng)中學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的途徑和方法
2.1培養(yǎng)學(xué)生獲取知識和科學(xué)思維的能力。
良好的觀察能力是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的基本功。我們學(xué)校地處農(nóng)村，學(xué)生容易與大自然接觸，感性知識比較豐富。而學(xué)生對生物缺乏仔細(xì)觀察和深層次的認(rèn)識。因此，只要教師在教學(xué)中引導(dǎo)得好，讓學(xué)生在自然界中多觀察，就能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)獲取知識的能力和科學(xué)生物思維能力，以及學(xué)習(xí)的主動性。此外，利用電教媒體教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力具有顯著優(yōu)勢。通過鮮艷明亮的圖像刺激學(xué)生的感官，創(chuàng)設(shè)觀察的情境，引導(dǎo)學(xué)生按照由局部到整體，或由整體到局部、再由局部到細(xì)節(jié)的方法進(jìn)行觀察，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致地觀察事物、分析事物的方法，提高學(xué)生的觀察能力。
2.2注重生物科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和方法。
科學(xué)思維和方法是科學(xué)素養(yǎng)的核心要素，教學(xué)中強調(diào)能力培養(yǎng)，其核心就是思維能力的培養(yǎng)。在生物科學(xué)史中，不僅記載著生物科學(xué)知識的形成過程，而且蘊涵著科學(xué)家的創(chuàng)造性思維方式和科學(xué)的研究態(tài)度。因此，在初中生物教學(xué)中必須注重科學(xué)史學(xué)習(xí)，充分挖掘教材內(nèi)在因素，從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)，由深入淺，適當(dāng)選取或處理相關(guān)史料，將其作為教學(xué)內(nèi)容的組成部分，融入單元課題的教學(xué)之中，讓學(xué)生了解科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和提出新問題的，使學(xué)生在科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法乃至創(chuàng)造性思維方面多些感悟。從而大大激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情和探究精神，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維習(xí)慣，掌握科學(xué)研究的方法。
2.3加強實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。重視實驗教學(xué)、培養(yǎng)探究創(chuàng)新實踐能力是新課標(biāo)的最大特點之一?？茖W(xué)技能是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的一個基礎(chǔ)要素。新課標(biāo)對此有明確要求，實驗操作能調(diào)動學(xué)生的參與意識，教學(xué)中采用開放實驗室、課內(nèi)課外相結(jié)合的形式，加強實驗操作，讓學(xué)生多動手、多實踐，從操作的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能。并嚴(yán)格要求學(xué)生在操作過程中科學(xué)觀察、記錄、完成實驗報告，通過分析和解釋實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，得出符合實際的科學(xué)結(jié)論。這樣可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)技能，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段。在平時的教學(xué)過程中，通過將驗證性試驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃栽囼?，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計、動手操作、嘗試分析中體驗“科學(xué)研究”的滋味。新課程標(biāo)準(zhǔn)下，要求學(xué)生設(shè)計實驗的內(nèi)容很多，如“設(shè)計并制作小生態(tài)瓶”、“研究種子的呼吸方式”等，類似的實驗教學(xué)，我盡可能多地讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，在設(shè)計時，特別強調(diào)方案的獨特和新穎之處。這個過程中學(xué)生不僅能學(xué)會生物實驗方法，能夠提出問題，做出假設(shè)，設(shè)計實驗，分析現(xiàn)象，還能提高創(chuàng)新能力和生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。
2.4聯(lián)系實際生活，了解學(xué)科應(yīng)用。
生物學(xué)與人類生活息息相關(guān)，每個人的出生、成長、衰老過程都涉及生物學(xué)的相關(guān)理論，因而，在生物教學(xué)中聯(lián)系實際生活，關(guān)注生物科學(xué)在生產(chǎn)生活中的運用顯得尤為必要。例如，在教學(xué)“植物細(xì)胞的吸水和失水”后，教師可以舉一些生活中的相關(guān)實例，讓學(xué)生積極思考，與生活相聯(lián)系。比如人們在吃了比較咸的食物后，會感到口渴；在腌制咸菜時，把鹽灑在新鮮的蔬菜上，過一段時間，蔬菜中會有水分滲出等。
總之，培養(yǎng)高中生的生物科學(xué)素養(yǎng)并非一朝一夕就能實現(xiàn)的，它需要教師在日常教學(xué)中從點點滴滴做起，切實把新課標(biāo)理念貫徹于課堂教學(xué)之中。有目的、有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、態(tài)度和價值觀，重視方法、技能的提高和訓(xùn)練，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)行為習(xí)慣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，進(jìn)而潛移默化地提高每個學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
G633.91
一、利用生物科學(xué)史來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
生物科學(xué)史是一部悠遠(yuǎn)的思想史，貫穿了偉大生物學(xué)家思考以及解決問題的思想歷程，完美的體現(xiàn)了生物科學(xué)的探究以及對事物的認(rèn)識，形成全新的思想氛圍，展現(xiàn)了生物科學(xué)知識的時代背景以及思想轉(zhuǎn)變和探究的過程。生物科學(xué)史展示了生物科W各個分支的研究歷史以及彼此之間的關(guān)系，揭示了自然科學(xué)之間的本質(zhì)內(nèi)涵。高中生在學(xué)習(xí)生物知識的過程中詳細(xì)的了解其思想內(nèi)涵和研究方法有助于幫助高中生全面的了解生物知識結(jié)構(gòu)，養(yǎng)成良好的探究知識的品質(zhì)，尤其是生物科學(xué)史上包含著探究思維方式、研究方法以及不斷質(zhì)疑和不斷求證的精神，例如：在生物科學(xué)史上，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的探究過程不僅克服了艱苦的研究條件，而且在這一過程中不斷的對既有的結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑，不斷的進(jìn)行研究和探究的方法的創(chuàng)新，還體現(xiàn)了人與人之間精誠合作的研究精神，即便是不同學(xué)科的學(xué)者在探究真理的時候也可以相互啟發(fā)、相互補充，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)學(xué)家是生物學(xué)家沃森和物理學(xué)家克里克的合作對于高中生的生物學(xué)習(xí)有非常積極的精神影響，高中的生物教師在課堂講解的時候不僅僅要給學(xué)生講解正確的生物知識，還要將這樣的探究精神傳達(dá)給高中生，使得高中生在生物學(xué)習(xí)的時候樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)對生物科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，還能夠間接的鼓勵高中生均衡的學(xué)習(xí)各個學(xué)科，不偏科，重視每一個學(xué)科的學(xué)習(xí)，將所學(xué)的知識綜合在一起，為高中生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
二、高中生物教師應(yīng)當(dāng)豐富高中生的課余生活，豐富生物科學(xué)史的閱讀量
在高中生活之余，學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力極大，生物教師的教學(xué)目標(biāo)不僅要提高學(xué)生的考試成績，還要在課余生活適當(dāng)?shù)木徑鈱W(xué)生的學(xué)習(xí)神經(jīng)，除了教材以及參考書之外生物教師還可以給學(xué)生準(zhǔn)備接豐富的課外讀物，例如：專門的生物史讀物、刊物，或者使用發(fā)達(dá)的信息網(wǎng)絡(luò)使得學(xué)生對于生物知識的認(rèn)知更加的全面，在備課的時候，高中的生物教師也可以豐富自己的閱讀體驗，在課堂講解的時候引經(jīng)據(jù)典，加深學(xué)生的印象，尤其是在介紹生物教材中的探究實驗的時候，高中的生物教師可以通過生物歷史的背景知識使得學(xué)生對不能親身參與的探究實驗有更多角度的理解與認(rèn)知，例如：高中的生物教師可以在備課的時候閱讀一些《生物學(xué)核心概念的發(fā)展 高中生物新課程的科學(xué)史資源》、《生物學(xué)方法論》、如《生物學(xué)通報》、《中學(xué)生物學(xué)》等等，這些雜志能夠幫助高中生物教師總結(jié)更多的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，在實際教學(xué)的時候應(yīng)用自如，增強日常課堂教學(xué)的可操作性，提高高中生物課堂的學(xué)習(xí)性質(zhì)以及參考價值。
三、利用生物學(xué)史的方法來豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方法
在生物探究歷史中，最常使用的生物知識研究步驟為：觀察現(xiàn)象、提出問題；觀察、收集資料；分析資料、提出假設(shè)；驗證假設(shè)、明確觀點；討論、交流科學(xué)成果等，這些方法應(yīng)用到高中生物學(xué)習(xí)中有助于完善學(xué)生的生物學(xué)習(xí)思路，更深入的了解生物科學(xué)的思維方式以及背景，領(lǐng)悟生物知識的研究方法以及研究思維。
例如：在探究生物“生長素發(fā)現(xiàn)史”的時候，高中生物教師可以對這段歷史進(jìn)行分階段的選擇和挖掘，分階段的將歷史素材呈獻(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生分析歷史材料的探究發(fā)現(xiàn)其中問題，對問題進(jìn)行分析、提出加設(shè)，分階段進(jìn)行探究，并在允許的條件下設(shè)置對照實驗進(jìn)行實踐操作，教師在這一過程中鼓勵學(xué)生自主探究，得出結(jié)論，并對實驗結(jié)果進(jìn)行評價、修正，引導(dǎo)學(xué)生最終得出正確的科學(xué)結(jié)論，在這樣研究的過程中，高中的生物教師將生物史完美的呈現(xiàn)在課堂上，使得學(xué)生對與生物知識有更多自我的見解以及對生物歷史有更多的認(rèn)知。
同時，將生物歷史與日常的教學(xué)實踐聯(lián)系在一起，使得高中的生物教師避免陷入“利用科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)”的模式，也能夠鼓勵學(xué)生沿著科學(xué)家研究的足跡探究生物歷史，理解生物知識學(xué)習(xí)的本質(zhì)以及掌握科學(xué)的研究方法，學(xué)習(xí)生物學(xué)家的研究精神，為高中生物的知識鞏固以及知識學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。
四、總結(jié)
高中階段是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣以及樹立自信心的關(guān)鍵階段，在這一階段，高中生的學(xué)習(xí)壓力較大，學(xué)習(xí)時間緊張，多數(shù)的高中生分配給生物學(xué)科的時間較少，對于生物知識的學(xué)習(xí)采取的方法是死記硬背，這對于高中生的長遠(yuǎn)發(fā)展影響不佳，存在這一現(xiàn)象的原因有一部分是高中的生物教師無法很好的引導(dǎo)學(xué)生，高中的生物教師應(yīng)當(dāng)利用生物學(xué)史的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生找到正確的學(xué)習(xí)方法，對于生物學(xué)史有更多的了解和更多角度的認(rèn)知，幫助學(xué)生從另一個角度掌握更精髓的生物學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)生物學(xué)家的研究精神，為高中生的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
