高中生物新課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系研究

李林??

摘要：隨著新課標(biāo)教材在高中教育中的不斷推進(jìn)，對(duì)于高中生物課程教學(xué)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)探究能力的提高是十分重要的。本文簡(jiǎn)要介紹了新課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系，并提出了科學(xué)方法體系的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容，以期為新課標(biāo)改革下的高中生物教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：高中生物；新課標(biāo)教材；科學(xué)方法體系；研究

為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，高中新課標(biāo)改革不斷推進(jìn)，為學(xué)生更好地進(jìn)行生物課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面提高也成了當(dāng)前高中教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)。

一、 新課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系

科學(xué)方法體系在高中生物教材中的體現(xiàn)是多方面、廣泛性的，主要是針對(duì)生物教材知識(shí)特性進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)內(nèi)容安排，保證學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率的提高。利用這種教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)探究能力提升的主要方法有以下幾種：其一，采用特殊方式進(jìn)行探究，如生物實(shí)驗(yàn)法，例如在教材中出現(xiàn)的同位素標(biāo)記示蹤法研究分泌蛋白的合成過程以及光合作用過程中水形成的過程等。其二是與化學(xué)學(xué)科相同的科學(xué)研究方法，例如生物教材中的物質(zhì)的變量研究，利用坐標(biāo)圖研究因變量隨自變量的變化關(guān)系。其三是將哲學(xué)知識(shí)進(jìn)行課程教學(xué)的融入，例如在高中生物教材中針對(duì)種間關(guān)系中關(guān)于“精明的捕食者”策略的矛盾分析方法，就是哲學(xué)知識(shí)的融入體現(xiàn)。所以，對(duì)位于新課標(biāo)下的高中生物教材與教學(xué)來(lái)說(shuō)，科學(xué)方法體系是貫穿于整個(gè)課程學(xué)習(xí)與教育當(dāng)中的。實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法體系的構(gòu)建目的主要是在高中生物教學(xué)當(dāng)中進(jìn)行知識(shí)教育的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究能力的提高。在進(jìn)行該方法體系的運(yùn)用中，教師的作用是十分重要的。生物教師應(yīng)當(dāng)先自行進(jìn)行深入的研究，然后再根據(jù)科學(xué)方法體系的要求進(jìn)行規(guī)范性的教學(xué)工作推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

二、 科學(xué)方法體系在高中生物教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容

（一） 獲取經(jīng)驗(yàn)性材料

觀察法是科學(xué)方法體系中實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)性材料獲取的十分普遍的一種方法，其主要是指在進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)資料獲取時(shí)，依靠自身感官如肉眼或者相關(guān)儀器如放大鏡、顯微鏡進(jìn)行考察研究。與普通的觀察方法不同的是，科學(xué)方法體系中的觀察是具有目的性的觀察。在進(jìn)行觀察時(shí)，不僅要注重觀察的細(xì)致全面，保證觀察的實(shí)事求是，還要有計(jì)劃地進(jìn)行觀察操作，積極展開觀察思考，并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)與信息的及時(shí)記錄收集。例如在高中生物中《細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性》一課中，學(xué)生通過顯微鏡進(jìn)行人口腔上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察，可以添加植物細(xì)胞進(jìn)行對(duì)比觀察，有目的性地進(jìn)行兩種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同處與相同處的觀察并進(jìn)行詳細(xì)記錄，并就記錄與思考提出問題或者共同討論，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在材料獲取中的探索力發(fā)展。

在高中生物教學(xué)中，僅僅依靠觀察法來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)性材料獲取是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)性材料的全面獲取，還應(yīng)當(dāng)采用實(shí)驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。教材科學(xué)方法系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)主要是指在具有人為控制因素或者有干預(yù)條件下進(jìn)行的有研究目的的實(shí)驗(yàn)探索與觀察。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)材料的獲取，實(shí)驗(yàn)手段是對(duì)憑借觀察方法對(duì)難以發(fā)現(xiàn)的材料數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行人為控制或者干預(yù)。例如進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的同時(shí)設(shè)立，將經(jīng)過處理的研究對(duì)象設(shè)定為實(shí)驗(yàn)組，將未經(jīng)處理的研究對(duì)象設(shè)置為對(duì)照組，這樣可以有效地避免實(shí)驗(yàn)的偏差性出現(xiàn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組設(shè)立時(shí)，主要包括兩種人為因素控制手段，即加法控制與減法控制。例如在進(jìn)行《能量之源——光與光合作用》一課的學(xué)習(xí)中，探討光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)探究，首先將參與實(shí)驗(yàn)研究的天竺葵進(jìn)行饑餓處理，然后在同一葉片上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的設(shè)置。具體方法為葉片的一半遮光一半不遮光，在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行酒精脫色后加碘液檢驗(yàn)，由此進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性材料的獲取，得出光合作用的產(chǎn)物之一——淀粉。

此外，調(diào)查法與模擬法也是科學(xué)方法體系中獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的重要方法。前者主要是在確定調(diào)查對(duì)象與調(diào)查目的之后，進(jìn)行研究對(duì)象的調(diào)查工作。例如高中生物中“一定區(qū)域內(nèi)某植物密度調(diào)查”以及“某種遺傳病的發(fā)病率調(diào)查”等。而后者主要是在難以實(shí)現(xiàn)對(duì)研究對(duì)象的有效控制與干預(yù)的情況下進(jìn)行替代物實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)性材料的獲取。例如通過“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系”，讓學(xué)生獲得細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。

（二） 實(shí)現(xiàn)理性思維

在生物研究中，不僅要注重研究證據(jù)的獲取，同時(shí)還要對(duì)學(xué)生的理性思維有所要求。首先要提高學(xué)生的邏輯思維能力。在高中生物教材中的科學(xué)方法體系中，歸納法與演繹法都是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。前者主要是對(duì)生物原理與規(guī)律進(jìn)行研究總結(jié)，后者主要是對(duì)事物中的某一事物進(jìn)行本質(zhì)與屬性的推理。例如“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”的提出就是施旺和施萊登在許多科學(xué)家研究結(jié)果啟發(fā)下進(jìn)行歸納，揭示了生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性，是歸納方法的很好體現(xiàn)。此外還要在探究過程中進(jìn)行不斷的分析與綜合，將整體對(duì)象進(jìn)行分解再加以研究。例如在進(jìn)行“孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”的講解中，采用假說(shuō)-演繹法得出了孟德爾分離定律和自由組合定律。

數(shù)學(xué)方法也是科學(xué)方法系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生研究理性思維建設(shè)的重要組成成分，是生物學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科緊密聯(lián)系的重要體現(xiàn)。在高中生物教材中，數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用十分廣泛。例如，在《伴性遺傳》一課的學(xué)習(xí)中，要進(jìn)行家族遺傳病推導(dǎo)時(shí)，往往要利用數(shù)學(xué)的概率計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)遺傳規(guī)律的推導(dǎo)，進(jìn)而明確不同類型遺傳病的發(fā)病率以及在優(yōu)生中的應(yīng)用。同時(shí)在教材中的多個(gè)活動(dòng)探究中，數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用也十分廣泛。例如在“探究自然選擇對(duì)于生物的種群基因頻率的影響”的活動(dòng)研究當(dāng)中，就需要利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行頻率計(jì)算與分析。

三、 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前的新課標(biāo)高中生物教學(xué)中，科學(xué)方法體系的內(nèi)容十分豐富，并在保證學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。在新課標(biāo)的高中生物教材中，科學(xué)方法已經(jīng)逐漸滲透到了基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)以及相關(guān)案例分析教學(xué)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生生物課程教學(xué)水平的全面提高。所以，高中生物教師應(yīng)當(dāng)對(duì)教材內(nèi)的科學(xué)方法進(jìn)行深入研究與分析，加強(qiáng)科學(xué)方法在實(shí)際教學(xué)中的推廣與融入，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]許魁.兩版本高中生物教材科學(xué)方法教育的比較研究[D].廣州：廣州大學(xué)，2009.