趙豐

摘 要：以“能量之源——光與光合作用”為例，從培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)精神，關(guān)注生物科學(xué)知識(shí)的獲取和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力等方面闡述如何提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物科學(xué)素養(yǎng)；知識(shí)教學(xué)；探究能力；科學(xué)史教育

隨著生命科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ钪谐３?huì)遇到諸如“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物能不能吃”“植物激素催熟的果實(shí)會(huì)不會(huì)促進(jìn)兒童早熟？”等問題。這些備受人們關(guān)注的問題成為當(dāng)今社會(huì)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，也時(shí)常困擾著人們的生活。如何正確看待并解決這些現(xiàn)實(shí)中所面對(duì)的問題？這就需要人們具備一定的生物科學(xué)素養(yǎng)。所謂的生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、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。提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)是高中生物課程的重要教學(xué)理念之一，也是一線生物教師進(jìn)行課堂教學(xué)活動(dòng)的核心任務(wù)。筆者就結(jié)合“能量之源——光與光合作用”這一節(jié)內(nèi)容來談?wù)勅绾翁岣邔W(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

一、在知識(shí)教學(xué)中重視學(xué)生科學(xué)知識(shí)的獲取和應(yīng)用

具備生物科學(xué)知識(shí)是提高生物科學(xué)素養(yǎng)的前提條件，因此教師在教學(xué)過程中仍然要把知識(shí)教學(xué)擺在重要地位。對(duì)于高中生物知識(shí)的教學(xué)，教師不能一味傳授知識(shí)，讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械地記憶，而要充分發(fā)掘和利用教材中的素材引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)獲取知識(shí)和構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，促進(jìn)學(xué)生全面深入理解生物科學(xué)知識(shí)。與此同時(shí)，教師還得引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用生物知識(shí)解釋身邊的生活生產(chǎn)現(xiàn)象，做到理論聯(lián)系實(shí)際，并且能夠?qū)W以致用，讓學(xué)生從中體會(huì)到生物科學(xué)知識(shí)的魅力和價(jià)值。

在光合作用的教學(xué)中，光合作用的概念、過程、原理、影響因素和應(yīng)用是知識(shí)教學(xué)的重點(diǎn)。首先，教師可利用探究歷程中一系列經(jīng)典科學(xué)史的結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生不斷建構(gòu)和完善光合作用的總反應(yīng)式，從中歸納總結(jié)光合作用的概念，并嘗試建立光合作用過程的模型圖。其次，教師要設(shè)置“植物的葉子為何是綠色的”“秋天葉子變黃和變紅的原因相同嗎”等問題來引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解釋熟悉的自然現(xiàn)象。最后，教師可從“根據(jù)影響光合作用的環(huán)境因素探討如何提高農(nóng)作物產(chǎn)量，解決當(dāng)今社會(huì)面臨的糧食危機(jī)”這一問題入手引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用知識(shí)來解決問題。這樣的教學(xué)不僅有利于學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，而且還提高了學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)決策和解決問題的能力。

二、在實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)展科學(xué)探究能力

探究實(shí)驗(yàn)是高中生物課程內(nèi)容和方法的重要組成成分，在教學(xué)中占據(jù)重要的地位?，F(xiàn)行的高中生物教材根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生認(rèn)知水平、中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件等因素安排了一定量的探究實(shí)驗(yàn)，目的在于讓學(xué)生能在較短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)科學(xué)合理、簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)方案，用一定的手段方式來控制和干預(yù)研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中歸納總結(jié)生命現(xiàn)象的基本規(guī)律，探明生命活動(dòng)的本質(zhì)。因此，教師在教學(xué)過程中要充分開展探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在參與設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、思考分析、交流探討等環(huán)節(jié)中體驗(yàn)并掌握科學(xué)研究的基本過程和方法，潛移默化地發(fā)展科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”時(shí)，教師可先引導(dǎo)學(xué)生從光合作用的總反應(yīng)式中找出影響光合作用的環(huán)境因素，提出相關(guān)探究課題并做出大膽的假設(shè)。其次，根據(jù)擬定的探究課題引導(dǎo)學(xué)生從材料的選擇、自變量的控制、因變量的檢測(cè)、避免無關(guān)變量的干擾等方面來確定實(shí)驗(yàn)的基本思路和基本方法，形成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作。最后，教師根據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和記錄引導(dǎo)學(xué)生用圖表、文字或模型描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用光合作用的知識(shí)和原理解釋變化的原因，并從不同方面分析探討其中存在的實(shí)驗(yàn)誤差，提出并形成進(jìn)一步改進(jìn)或完善的方案。

三、在科學(xué)史教育中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)精神

大量而豐富的科學(xué)史是高中生物教材的一大亮點(diǎn)?？茖W(xué)史詳實(shí)記錄了科學(xué)家認(rèn)識(shí)、探索及總結(jié)形形色色生命現(xiàn)象及其活動(dòng)規(guī)律的光輝歷程，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思維和科學(xué)精神，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的寶貴教學(xué)資源。因此，在科學(xué)史教學(xué)中，教師要精心設(shè)計(jì)教學(xué)程序，讓學(xué)生在體驗(yàn)知識(shí)生成和發(fā)展的過程中培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)精神。

在光合作用探究歷程的教學(xué)中，教師可先通過設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生分析經(jīng)典科學(xué)史，從中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。如薩克斯實(shí)驗(yàn)可設(shè)置“為何要對(duì)植物進(jìn)行黑暗處理”“如何檢測(cè)是否消耗完有機(jī)物”“實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么”“若遮光部位的葉片也出現(xiàn)了藍(lán)色，請(qǐng)分析其中的原因”等問題培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、歸納、概括和演繹等邏輯思維能力。其次，教師要整合教材中的科學(xué)事實(shí)，從實(shí)驗(yàn)材料的改變、實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的更新等方面展開比較分析滲透創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；也可以從光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所等方面滲透生命活動(dòng)的物質(zhì)性和運(yùn)動(dòng)性、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)等滲透辯證思維的培養(yǎng)。最后教師引導(dǎo)學(xué)生從整個(gè)探究歷程所經(jīng)歷的時(shí)間、所面臨的困惑、所經(jīng)歷的爭(zhēng)論等方面進(jìn)行思考，讓學(xué)生從學(xué)習(xí)中明白科學(xué)研究需要具備頑強(qiáng)的意志、鍥而不舍的探索精神、團(tuán)結(jié)互助的合作精神、求真務(wù)實(shí)的態(tài)度和質(zhì)疑挑戰(zhàn)權(quán)威的魄力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

總之，在教學(xué)過程中教師要充分挖掘教材內(nèi)容，采取合理有效的教學(xué)手段，全面落實(shí)提高科學(xué)素養(yǎng)這一教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春燕.高中生生物科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀和對(duì)策[D].山東師范大學(xué)，2012.

編輯 魯翠紅