时间：2024-01-18 16:08:27
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不同研究者对“科学方法”的定义和要素界定有所差异，通过文献研究，综合学者的认识，从中学生物教学的角度，我们认为：科学方法主要是对科学家在研究过程中所运用的各种思维方法以及操作工具的总称。科学研究实际是一个不断发现和提出科学问题，获取和整理科学事实，形成科学理论，并进行检验和评价的过程，科学方法也就包括发现和提出问题的方法、获取科学事实的方法（如观察、测量和实验方法）、概括科学事实的方法（如比较、分类、归纳、抽象、灵感和顿悟等）、形成和发展科学理论的方法（如数学方法、假说方法、跨学科方法、系统方法）、对理论进行评价的方法等。
本研究基于基础教育阶段的目标和学生的特点，就生物学科涉及的科学研究的一般方法（程序）和一些具体科学方法，如观察法、实验方法、模拟方法、归纳与演绎、假说方法、数学方法、系统方法等进行调查研究。
二、研究过程和方法
1.通过文献综述工作，了解研究现状，开阔研究思路
课题组通过文献分析，对科学方法教育的已有研究进行梳理，从而为本研究选择视角和研究定位提供依据，为理解科学方法的概念、内涵，建立科学方法的教育目标和内容体系奠定基础。
在文献研究的基础上，课题组梳理了生物课程所涉及的具体科学方法的种类，并对每一种科学方法做出简单阐述，有利于研究教师把握每种方法的特征，形成统一的认识。
2.研制工具，开展调查研究
在梳理中学生物教学所涉及科学方法的基础上，课题组结合生物课程的目标和内容标准，列出中学水平涉及的具体科学方法，选择了其中的13种，包括观察法、实验法、调查法、模拟法、比较与分类、分析和综合、归纳法、演绎法、类比推理法、模型法、假说方法、数学方法、系统方法。
参考布鲁姆的教育目标分类法，课题组初步确立了科学方法的5个认知水平层级――知道、理解、应用、评价和创造，并对每个维度的含义做出了解释（见表1），用于确立各种科学方法的认知维度的调查研究。
调查问卷由两部分组成，第一部分为选择题，主要涉及两个方面：在高中/初中生物教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养？高中/初中学生经过两年的生物课程学习，对科学方法的掌握应达到什么程度？第二部分为开放题：请列举几个对学生进行科学方法教育的案例。
调查问卷得到了大学哲学专业的教师、海淀区教研员的指导，使问卷结构更加科学、可信。
3.选择调查对象
为了更加全面、科学地确立科学方法的认知内容和认知水平层次，课题组综合多方人员的观点，选取一线生物教师、生物学科的市区级教研员、大学教师和生物教材的编写人员等与生物和科学课程相关的人员为被试，从不同角度全面分析，提高调查结果的普遍性和权威性。本次调查共发出问卷104份，收回有效问卷100份，回收率为96%。调查问卷采用无记名方式。
三、研究结果与分析
1.对科学方法认知内容的研究
科学方法是多种多样的，面对有限的教学时间和教学内容，教师应该选择哪些科学方法作为中学生物教学的教学内容，课题组预计通过调研的方法了解中学生物教育相关人员对此问题的看法，在对调查结果进行统计与分析的基础上得出结论。
（1）针对初中学段科学方法认知内容的研究
对“在初中教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养”的调查结果显示，中学生物教师、大学教师、专家的观点基本一致，80%以上的调查人员认同观察法、实验法、比较与分类和调查法，尤其是观察法和实验法得到了100%的高度认同。70%以上的调查者认为，归纳法、分析和综合、模拟法也应该成为初中生物教学的内容。
《义务教育生物课程标准（2011版）》明确指出，通过义务教育阶段生物学课程的学习，学生应初步学会生物科学探究的一般方法，发展学生提出问题、做出假设、制订和实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。科学探究需要通过观察、调查和实验得到证据，利用数学方法等多种方式分析和整理数据，采用文字、图表等方式呈现证据、表述结果，对证据、数据等进行分析、归纳和判断。这些过程均离不开观察法、实验法、调查法、逻辑思维方法和数学思维方法。“初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题”也是《义务教育生物课程标准（2011版）》的能力目标之一。解决科学问题常常需要做出假设，需要学生应用已有知识，对问题的答案提出可能的设想，并估计假设的可检验性，这就需要学生了解假说――演绎的科学方法。
综合调查结果和对教材及课标的解读，我们认为，在初中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析和综合、归纳与演绎、模拟法、模型法、假说法、数学方法都应该成为生物教学的重要内容。
（2）针对高中学段科学方法认知内容的研究
被调查者在回答“在高中教学中，应该对学生进行哪些科学方法的培养”时，结果显示，观察法、实验法、比较与分类、调查法、归纳法、分析和综合、模拟法、类比推理法、模型法、假说法、数学方法和系统方法均得到88%以上的高度认同。分析和综合、假说法和数学方法三种科学方法得到100%的认同。
2.对科学方法认知水平层级定位的调查研究
（1）针对初中学段科学方法认知水平层级定位的调查研究
调查结果显示，对于观察法、实验法、调查法和比较与分类，约占50%的受调查者认为，这些方法应该定位于应用水平，约有35%的受调查者则认为应该定位于评价水平或创造水平。对于分析与综合和归纳法，约占50%的受调查者认为，这些方法应该定位于应用水平，约有15%的受调查者认为应该定位于知道水平，约有20%的受调查者认为应该定位于理解水平。对演绎法和类比推理方法的认知维度定位比较分散，定位于知道水平、理解水平和应用水平的各占到约25%。对模拟法和模型法的认知维度定位比较分散，认为定位在知道水平、理解水平和应用水平的各占到20%～25%。对假说法和数学方法的目标定位在知道水平的约占40%，而在理解水平和应用水平的各占到20%左右。
综上，以“认同度最高频度”作为标准来定位认知水平，表明在初中阶段，观察法、实验法、调查法、逻辑方法定位于应用水平；模型法、假说方法、数学方法定位于知道水平；模拟方法定位于理解水平。
调查结果还显示，对同一种科学方法的认知水平层级的定位，一线教师和大学教师对初中学生科学方法认知水平层级的定位存在一定差异，且不同科学方法差异不同。对于实验法，约有50%的一线教师和大学教师都倾向定位在应用水平，有近一半的中学教师定位于评价和创造水平，定位于理解水平的不到10%，而在大学教师中把观察法定位于理解水平的占了1/3，定位于评价水平的占了17%。对于观察法，64%的一线教师倾向定位在应用水平，22%定位于创造水平，定位在理解水平的只有2%，而50%的大学教师将之定位于评价水平，30%定位于应用水平，17%定位于理解水平。对于调查法，约有50%的一线教师和大学教师都倾向定位在应用水平，但有近一半的中学教师定位于评价和创造水平，定位在理解水平的不到10%。
（2）针对高中学段科学方法认知水平层级定位的调查研究
调查结果显示，对于观察法，55%的受调查者认为，应该定位于创造水平，约有27%认为应该定位于应用水平，15%认为应该定位于评价水平，与初中阶段相比，受调查者对高中阶段的定位更加倾向于创造水平。对于实验法，约50%的受调查者认为，应该定位于评价水平和创造水平。对于调查法，45%的受调查者认为，应该定位于创造水平，35%认为应该定位于应用水平，24%认为应该定位于评价水平。对于比较与分类和分析与综合法，定位比较分散，基本倾向于定位在应用水平、评价水平和创造水平上，创造水平略显优势。对于归纳法，约占50%的受调查者认为，应该定位于评价水平，有27%的受调查者认为应该定位于创造水平。对于演绎法和类比推理方法，约占50%的受调查者认为，应该定位于应用水平，而定位于理解水平、评价水平和创造水平的各占10%～20%。对模拟方法认知维度的定位比较分散，比较集中的水平是应用水平和创造水平，分别约占到1/3。对于数学方法，55%的受调查者认为，应该定位于评价水平，各有18%认为应该定位于理解水平和创造水平。对于模型法和假说方法，64%受调查者的观点是将这些方法定位于应用水平，定位理解水平、评价水平和创造水平的也各占10%左右。对于系统方法，比较集中的定位水平是理解水平和应用水平，但也都各占到1/3。
综上，以“认同度最高频度”作为标准来定位认知水平，表明在高中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析与综合定位于创造水平；归纳法定位于评价水平；模拟法、模型法、假说方法、数学方法和系统方法定位于应用水平。
四、研究结论
1.对科学方法认知内容的研究
综合调查结果和对教材及生物课程课标的解读，我们认为，在初中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析和综合、归纳与演绎类比推理、模拟法、模型法和数学方法都应该成为生物教学的重要内容。高中学段的科学方法认知内容，在初中的基础上，还应该增加假说法和系统方法。
2.对科学方法认知水平层级定位的调查研究
问卷调查结果显示，被调查人员认为在初中阶段，观察法、实验法、调查法、逻辑方法最高的认同度处于应用水平；模型法、假说方法、数学方法最高的认同度处于知道水平。模拟方法最高的认同度处于理解水平。在高中阶段，观察法、实验法、调查法、比较与分类、分析与综合最高的认同度处于创造水平；归纳法最高的认同度处于评价水平；模拟法、模型法、假说方法、数学方法和系统方法最高的认同度处于应用水平。
文献研究表明，科学过程技能分为基本过程技能和综合过程技能，初中阶段应该定位于发展基本的过程技能，包括观察、分类、实验测量、变量的识别和控制等，高中阶段应该发展学生的综合过程技能，包括实验设计、实验结果的分析、逻辑推理和建立模型等。
每种科学方法都需要在不同的学习阶段反复学习，其中的内容和要求应该是逐级上升的。例如对于模型法，可以要求初中生利用细胞模型来认识和描述细胞结构。但发展到高中阶段，要拓展到模型的解释功能，要求学生能够建立和使用模型来阐明细胞的结构及其特点。基于以上各种观点，我们结合中学生物教学实际，对科学方法的认知水平层级作了以下定位。（见表2）
一、科学方法教育对初中生物的作用分析
在生物教育研究中，科学方法教育自始至终都是着重研究的课题，不管是从提高民族的整体素质角度还是当前的课程改革的时间来讲，做好生物科学教育的方法的教学工作，都具有深刻的时代意义。
教育不断改革的今天，非常有必要对中学生进行科学方法教育，自己动手试验，这样可以使学生以最好的学习方式，主动接受最新的授课知识。例如在探究非生物因素对某种动物的影响时，教师能引导学生总结生物生存所需要的因素、作出假设、设计实验、进行试验、作出假设，然后在小组内交流讨论，这样，不仅可以让学生知道实验不仅仅只有大科学家才能做，学生也可以，而且在实验过程中可以让学生找到学习的乐趣。
在整个生物教学中，教师和学生是一个不可分割的整体。对于学生来说，包括学生在观察生物现象、形成生物认识、认识生物规律以及分析解决科学问题的过程中，所涉及的认知结构以及有关知识内容和科学方法基础的准备程度等都与科学的方法教育有着极大的联系。
对于教师来说，科学的方法教育表现为教师教学设计时，能够对学生学习的内容了解，针对每个单元列出详细的科学方法目标，并且能在最好的时机将科学方法教育带到初中生物的教学之中。比如在学习植物的绿叶光照下可以制造有机物的过程中，教师必须根据教材先找出可以进行此实验的素材，如天竺葵，而其他的植物如白薯叶也可以进行这个实验，而如果教师考虑使用菠菜叶就不可以，原因是菠菜叶不可以积累淀粉，所以不能使用。所有的授课，都需要教师的精心准备才可以的。
二、结合教材对科学方法教育在生物教学实践的研究
苏教版教材体现了以学生为主的教学理念，用科学方法教育把学生带到学习中做学习的主人，培养和发展学生的主体性，这是苏教版教材的教学的根本任务。对此，在生物的学习授课过程中，可以借鉴其优点，发展学生的学习主体性。以学生为中心的理念要在课程中充分体现，根据学生的思想与认知程度，在课堂中设计问答、思考与讨论等多种形式的活动，使学生全身心投入课堂，真正做学习的主人。
在新的一轮课程改革中，我国已将教学目标从过去的一维发展到三维。苏教版教材一将科学方法教育带到了教学实践当中，取得了良好的效果。据此，将科学方法教育带到生物的教学实践中，会进一步提高学生的科学素养，提高教师授课知识的效率，为学生终身发展、应对现代社会未来的发展的挑战奠定了基础。
例如对于《种子的萌发条件》这节课程，重点在于让学生了解种子萌发条件及其内部变化。这就需要教师引导学生进行探究实验，得出结论，让他们在实验中观察现象。根据科学方法教育的理论，教师在设计思想的时候可以采取实验与讨论的教学方法，让学生在课前充分预习，并且能够在课前试验，得出种子萌发所需的内部条件。在课堂上，教师可以让学生做课堂的主人，讨论观察的结果，引导学生的思考，并得出结论。随后，教师可以让学生讲述自己所学种子萌发这一课的方法、过程、结论，将科学的方法教育在初中生物课堂上实践起来。
探究实验的本质是根据某一合理假设，通过设计和实施实验，对作用主体与作用对象之间的内在联系作出分析和判断，从而得出科学结论的过程。因此，生物学探究实验的实验目的一般描述方式为：探究某因素对生物某方面特征（如形态、结构、生理功能）的影响。例如，探究光照强度对植物光合作用速率的影响；探究生长素浓度对植物插枝生根的影响；探究紫外线对草本植物植株形态和株高的影响等。
从实际应用出发，实验目的可以从两个不同角度分析确定。（1）可以从实验课题中分析实验目的。很多探究课题实验目的明确，不需要作进一步分析。但也有部分课题探究目标比较模糊。如，探究小麦生长中心与旗叶光合作用的关系。该课题既有可能是探究生长中心对旗叶光合速率的影响，也有可能是探究旗叶光合作用对生长中心生长速率的影响。因此，需要进一步细化，确定探究方向。（2）从实验步骤中归纳实验目的。从训练学生思维的角度出发，在某些情境下可能给定实验步骤，要求归纳实验目的。此种情境下的一般方法是：根据实验步骤找出实验中的自变量和因变量，将实验目的概括为“探究某因素（自变量）对某形态结构或生理功能（因变量）的影响”。
二、实验原理的分析和归纳
实验原理是对实验的理论基础、操作方法和目标指向的高度浓缩概括。其内容应包含四个方面的基本要素：实验的科学理论依据；操作过程要点；实验结果的检测方法和指标；实验的结论目标指向。
在独立设计实验时，确定实验原理的基本途径是：（1）从生物科学的基本理论出发，深入分析影响因素与作用对象之间的内在联系。（2）分析操控影响因素的具体方法，确定自变量。（3）分析实验对象受到影响后可能发生的反应，找出与这些反应相关的外在表现，确定观测指标。（4）概括说明该实验能达成的最终目标。
如果是在已有的实验方案基础上归纳实验原理，基本方法是：找出实验方案中的自变量和因变量，从理论上分析二者之间可能存在的联系；然后以方案中实验组为依据，描述对自变量的控制和对结果的检测方法，忽略掉对照组设置以及对无关变量的控制等细节，从而归纳出实验原理。
一个科学的实验原理可以对实验材料的选择、实验步骤的设计、观测指标的确定以及实验结果的预测分析都能起到有效的指导作用，是整个实验方案的纲领。
三、实验步骤设计的方法和原则
实验步骤是实验探究方案的主体内容。它直接决定实验过程能否实现以及实验目标能否达成。
实验步骤设计的一般思路是：首先要明确自变量和因变量，再结合探究目标确定变量控制方法和对照实验设置方法，最后确定对实验结果的检测方法和指标。如果是定性探究，则应该以被探究因素的有、无或者强、弱等典型条件设置对照；如果是定量探究，则应该以被探究因素的强弱程度设置一系列梯度实验进行探究。例如，若要探究“温度对植物光合作用的影响”就可作定性探究，此时只需要设置高温、常温、低温三个典型温度条件作对照实验即可。如果要求“探究植物光合作用的最适温度”，这就是一个定量探究课题。必须在一定温度范围内设置一系列温度由低到高的梯度实验进行对照。检测方法要有可行性，检测指标必须是实验对象受自变量影响后产生的必然预期结果。
实验步骤设计必须遵循的原则主要有：科学性原则；对照原则；单一变量原则；平行重复原则。
科学性原则的基本含义是：有确实的科学理论依据，逻辑推理严密，操作方法和顺序合理，变量控制可靠有效，观测手段简便易行。
对照原则：探究过程中要通过设置对照实验的方法来增强实验的说服力。可根据不同课题要求，在实验中设计空白对照、条件对照、相互对照和自身对照等不同的对照实验形式。
单一变量原则：实验组与对照组只能有一个变量差异。即除开自变量以外，实验组和对照组其他所有无关变量应保持相同且适宜。
平行重复原则有两层含义：一是指进行探究实验时对生理状况相同的多个实验对象同时进行相同的实验操作，以减少偶然因素或实验对象个体差异带来的误差；另一层含义是指控制自变量在相同的变化幅度下，以同样的条件进行重复实验，从而体现过程与结果之间联系的必然性。
在上述原则下，实验步骤的设计可以大致上分为三个要点：第一步，准备和分组。对实验材料要进行准备和预处理，使其初始状态相同并达到实验要求。然后，根据实验需要划分为不同组别，为后续的对照实验做好准备。第二步，对照处理和变量控制。将不同组别控制在自变量的不同变化幅度之下形成对照，其余条件控制到相同且适宜的状态，并给予充分的后续反应时间。第三步，实验现象的观测统计。选定适当的观察测量指标对不同组别分别进行观察和统计，以反映实验结果。
本节课主要包括四部分内容：“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”，这四部分内容间的逻辑性很强，层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育，而这也是必修2模块的一个教育侧重点，所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.
2.学情分析
学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识，对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知，这对于本节的学习有一定的帮助，因此教学中，教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题，因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度，教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案，让学生在分析讨论过程中，真正理解孟德尔测交实验的目的.
二、教学目标
1.知识与技能目标
能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点；掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证；区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念；阐明分离定律的内容和实质.
2.过程与方法目标
通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力；讨论孟德尔杂交实验的相关数据，形成科学的实验分析习惯；会分析孟德尔研究的步骤，形成对假说―演绎法的初步认识；能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象，锻炼解决实际问题的能力.
3.情感态度与价值观目标
体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.
三、教学重点与难点
1.重点
一对相对性状的杂交实验；对实验现象的解释及验证，阐明分离定律；进行科学方法的教育；用分离定律解释一些遗传现象.
2.难点
对分离现象的解释；假说―演绎法.
四、课前准备
1.学生分组完成两个任务
以班级小组为单位，两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料（内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景），其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征（单、双眼皮）进行问卷调查，并以表格的形式对数据进行统计和处理.
2.设计问卷调查的两个表格
3.性状分离比模拟实验的材料用具
两个相同的纸袋（甲和乙）、两种不同颜色的玻璃珠各20颗（如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子）.
4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表
学生阅读课本上“问题探讨”中的资料，了解“融合遗传”的观点.
结合学生的汇报，教师适当补充，并作以下几点总结：①孟德尔自幼酷爱自然科学，通过对自然科学和数学的学习，孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想，以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验，孟德尔总结了前人的经验，创新研究方法，如从单一性状入手观察分析遗传结果；用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究；敢于挑战传统的观点――融合遗传，提出了颗粒遗传的思想等.
教师设疑：豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验？
让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人，产生对孟德尔的钦佩和感动之情，体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.
结合图片和课本上的示意图以及注解，尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点，并思考两个问题：.杂交实验的含义是什么？如何通过纯种间的杂交获得杂种后代？人工传粉时要注意哪些事项？
请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”，并思考讨论：
1.为什么子一代表现高茎？矮茎性状消失了没有？如何来证实这一点？2.为什么子二代又出现了矮茎？
3. F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然？是个别还是普遍现象？如何证明？
4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果，会发现F2呈现3∶1的数量比吗？
教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图，师生共同总结优点：①自然状态下豌豆自花传粉（且闭花受粉），产生纯种；②具有稳定遗传的、易于区分的性状，如课本上列出的7对相对性状，通过观察很容易区分；③豌豆花大，易于进行人工杂交，获得真正的杂种.
结合以上内容，教师引导学生联系初中的知识，介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉，并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.
找到了理想的实验材料，接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.
通过前面我们对孟德尔的了解，大家已经知道了，孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新，他在研究杂交实验的过程中，采用由简到繁的观察方法，即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.
那么，如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话，杂交实验该怎么做？杂交后代的茎高度可能是怎样的呢？
大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗？
教师介绍孟德尔的正交和反交实验，强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论：1.用F1和矮茎豌豆杂交，看后代是否出现矮茎豌豆；2.让F1自交，看后代是否出现矮茎豌豆.
一、初中物理学困生的存在是一种普遍的现象。
但新课标实施以来初中物理学困生的转化工作也相应地被提到正常的教育教学工作的日常事务中来。笔者根据自己在初中物理学困生转化工作所取得的经验，结合初中物理新课标的特点，对初中物理学困生的内部成因和转化策略进行阐述。
一个初中物理学困生的形成的原因是复杂的，但总体上说有外部原因与内部原因。事实上，在形成学业不良的过程中有些因素可以单独起作用，也可交互作用。大多数学生的学业不良是由于各种不良因素交织在一起而形成的。[1]在这些因素中，由于学生个人的内部因素造成的成分也比较复杂。笔者现主要从初中物理学困生（学业不良的学生）形成的个人因素特点出发，谈谈初中物理学因生的内部成因：
（一）畏惧困难
根据笔者与所结对的初中物理学困生共同分析寻找学业不良形成的原因和时间时发现，许多初三的学困生是在刚入初二时对初中物理畏惧困难的情绪造成的。从初中物理新课标安排顺序来看，虽然义务教育初级中学课本是在原有教材基础上的一大飞跃性的大进步（首先体现出来的是合科教学，打破了传统的初中分科教学的很多弊端，减少学科界限），但是因为学科的特点而造成学生学习上的困难也是显而易见的。从教材的编排上看，初中二年级的学生所学习的是介绍性的有关物质结构的内容。这些内容一般仅要求学生对所教内容的认识、了解，学生在学习过程中一般都结合自然界中的实物（或模型）进行学习，以学生的形象思维作载体进行学习；进入初中三年级后，学生首先学习的是具体较高抽象思维的物理学抽象概念的内容，如密度、功、能、压强等。一向习惯于利用形象思维方式的初中学生，突然要求其具有抽象思维，学生在这一过程中对抽象思维能力的培养需要一个过程。当然在这一过程中不可避免地出现了一些学生对这一转变过程的畏难情绪。
由于学习内容的改变，必然造成学习方法、策略的改变。但是，并不是所有的学生都能够很顺利地得以转变。学习方法、策略一般容易转变的人是很容易适应不同学习环境和方法的人。在我们的学生当中，并不是所有学生都能做到这一点。所以，做不到这一点的学生，容易成为学困生。
（二）不喜欢动手
在学习过程中，我们发现不同的学生的兴趣爱好是不同的，有些学生喜欢具有一定思辩的问题，有些学生则喜欢动手做实验。虽然说并不是所有的初中物理学困生都不喜欢做实验，但确实存在一部分学困生与不喜欢动手做实验有关。这些学生往往在上实验课时是旁观者，只看同组的其他同学动手做实验，而自己则对动手实验毫无兴趣。
学好初中物理，学会观察和实验是最关键和最基础的技能，这里的实验不但是教师在探究课上要求学生动手完成的实验，而且要求在学习过程中怎样懂得发现问题、用实验解决问题。这就是科学实验探究性学习的一种重要方式。
（三）独立学习能力差
我在教学就有遇到这样的学生，自己不能独立完成作业。这样的学生一般对自己不自信。初中物理的学困生一般就是这一类学生。独立完成一项作业，独立完成一个问题的思考、独立完成一个实验、独立回答一个完整的问题。这些对于一名学困生是非常重要的。但是学困生缺少的就是这些方面的能力，他们在学习上总想有所依靠，完成作业时必须与同学坐在一起；即使偶尔能解决一个问题，但总是不自信，寻找答案或与别人核对答案后才放心；有一个问题时不敢单独提出来，原因是怕教师和同学笑话他
（四）没有养成良好的习惯
对于一名初中物理的学困生来说，由于长期的得不到在学习上的成功的体验，学困生久而久之形成了一些不良的学习习惯：
（1）缺乏思维的毅力。
思维的品质中表明思维具有一定的持久性。在思考一个初中物理的问题时，思维的持久性品质对解决这一问题起到非常重要的作用，学困生面对初中物理的一些问题普遍存在缺乏思维毅力的倾向，遇到一些稍有一定难度、需要学生认真仔细地去思考的问题时，学困生往往显得很不耐烦。这样，很多学困生在面对一些稍难的题目或作业时，不是选择怎样去面对困难迎面而上，而是选择了逃避，有些学生为了应付教师的作业检查而去抄袭其他学生的作业。
（2）缺乏注意的稳定性。
心理学表明，每个人都具有一定限度的注意的稳定性，但是不同的人注意稳定性的强度是不同的，注意的稳定性也并不是一个人的先天，它是一个人后天在学习生活中"锻炼"的结果与产物。由于学困生在对待初中物理的一些问题时显得明显的不足，学困生对待一些问题总是"心不在焉"。
（3）学习态度差。
由于学生在学习时遇到一些问题，并然会引起一系列的学习不良反应：学生面对一些问题觉得无所谓、解题时马虎、书写潦草、作业完成后不检查等毛病。
（五）缺少好的学习方法与策略
学习需要一定的方法与策略。它是追求学习效率的学习者在特定的学习情景中为了达到学习目标，在认知加工过程中所运用的学习方法技能，以及对整个学习活动及其有关因素进行监控的方法技能。[2]显然初中物理的学困生普遍缺乏的是无认知的能力、即对自己的学习过程进行监控的能力。比如说面对初中物理的整个学习过程，学困生对学习计划、学习过程的监视、学习过程的调节等很缺乏。
另外，由于初二学生所学习的初中物理的学习内容是物质的基本性质等的介绍性内容，一般的初中物理学困生的学习由于没有很好的学习方法作指导，学习过程中只重视对一些物理的概念、名称的"死记硬背"，并把这种"死记硬背"带到以后的学习中来。针对初二学生来说，生物理学上的一个个概念与名称仅是文字上的抽象概念，没有实际上的现实意义。故此，学生根本无法理解这些内容，当然记忆的长久性就无从谈起了。
二、初中物理学困生的转化策略
针对上述对初中物理学困生的内部成因的分析，笔者采用了如下的转化策略：
（一）形象开路，抽象渐入：
从初中学生生理上的发展特点分析，初中学生已经逐渐地从形象思维转变为抽象思维了，这种转化对学生来说是一大难点。但是在转化初中物理的学困生时，我们要重视形象思维的训练，并作为学生学习初中物理概念、规律的基础，而抽象思维可在形象思维基础之上得以培训与提高。比如在学习光的折射规律时，学生对"当光从空气斜射入水或其他透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或其他透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角"的理解时，学生对于这一规律的理解是非常表面化的、是对文字面上的一种感性认识，根本不能够理解这句话的真正含义。但是，若教师引导学生以形象化的思维理解这一规律，则这一规律显得简单：如可以做实验，不管是光从空气斜射入水中时还是光从水中斜射入空气中，在水的这个角（不管是入射角还是折射角）总是小于空气中的角。通过实验后，让学生形成固定的有关这一实验概念的"表象"，则学生在以后应用到这一问题时自然而然地会想起这一表象。再比如，当学生在学习"物体的沉浮条件时，对于物体的上浮、下沉还是漂浮是液体与物体（实心）密度的大小比较有关"，学生很容易混淆这一关系。所以，对于这问题，单纯从文字或公式的理解是很难的，学生不容易记忆。但当我们从形象的具体例子出发，从类比的方法出发，这一问题就可得以解决：如我们可以举例子进行类比，把木块浸没于水中，木块上浮，（木块的密度小于水的密度，故可类推）其他同理。从上述的举例分析可以看出，以形象的思维去表达抽象的概念规律，是初中学生以形象思维为基础培养抽象思维的一种重要的方法。
（二）勤奋作基，方法作径：
一类初中物理学困生是因为学生本身不努力、不勤奋造成的，而有些学困生很勤奋地学习，但是缺乏必要的方法而使自己成为了学困生。要想学好初中物理这门学科，勤奋与方法这两者是不可或缺的内容之一。对于勤奋，不管是从一些伟人的事迹中还是从学生身边的例子中都能说明问题，这里勿需多言。但是一般的学困生都缺乏科学的学习方法的指导，下面简述之：
1．加强学习的计划性。
有计划的学习活动可以促使学习目标的实现，可以磨练学习意志，有利于良好学习习惯的养成，也可以提高时间利用率。[3]指导学生制定一个科学的学习计划是非常必要的。
2．加强预习、复习活动。
3．培养学生对学习过程的元认知能力。
不管是对整个学习过程还是解决某一个简单问题的，都需要学生具有一定的元认知能力。简而言之，元认知即是对认知的认知和监控。也就是说，人可以跳出一个系统来观察这个系统并且控制这一系统，通过元认知了解、检验、评估和调整自己的认知活动。[4]在经过一段时间的学习后，学生若懂得怎样去反思、总结前一段时间的学习过程中的经验，为下一阶段的学习做好打算或吸取教训，学生在下一阶段的学习效率和水平将会有所提高。同样，解决了一道初中物理的一个问题后，学生若懂得怎样去反思、回顾这个问题的解法、思路及自己解题时存在的优势与不足，这样，学生的解决问题的水平将不断提高。
4．加强学困生解决问题的方法。
一般说来，解决初中物理的问题有如下的步骤与方法：
（1）全面理清问题，通过较快速地浏览整个问题的整体框架大致了解问题的状况，但一定要明确提出了什么问题，这个问题提出的目的性是什么。
（2）以问题为思维的中心，以问题中已知各数量关系为主线，理清已知问题中的各数量关系与问题存在的关系是什么。
（3）从整体上把握问题的类型，大致以什么方式回答。
（4）初中物理的问题一般很注重思维过程。面对一个问题，我们首先通过明确问题的目的性，通过逆向推理的方法进行解题。如下题的解题思路：
题目：一金属块挂在弹簧秤的下端，弹簧秤的读数是0.89牛；若把金属块全部浸入水中，弹簧秤读数是0.79牛,求金属块的密度。
解题思路：
①解决什么问题：求金属块的密度ρ金；
②逆向思维：求金属块的密度，只要求金属块的质量与体积；求金属块的质量，只要知道金属块受到的重力（已知在空气中金属块的重量）；求金属块的体积，则只要求金属块浸没于水中排开水的体积；求金属块排开水的体积，则只要求金属块浸没于水中受到的浮力（浮力的大小可以用弹簧秤的两次示数差表示）。
（5）克服思维定势。从总体上说，初中物理中哪一部分问题应用哪一知识去解答，在学生的思维中已经有一定的思维定势，思维定势对于一般的解题是有好处的，它可以减少学生思维的时间；但是思维定势也往往把学生的思维带入了解题的"死胡同"，故在解决一些问题时，有时要充分地利用思维定势的优势，有时则要克服。如上题中，求体积时并不能利用密度与质量的关系进行求解，则需要打破思维定势，利用浮力的知识。
（6）选择多种方法进行解题。每一个题目的解题都有一定的方法，且思路不同，这可以锻炼学生的发散性思维。培养学生形成这样的一种习惯：当以自己的方法完成解题时，让学生从不同的角度去思考另外的解题方法。
（7）解决一定问题之后，培养学生总结问题，反思问题的能力。
（三）化整为零，化零为整
学习初中物理的过程就是"化整为零，化零为整"的过程。当学困生面对初中物理内容时，要把整体上的知识体系各个击破，从细处学习知识内容。但是，毕竟初中物理是一门有系统性的学科，这一学科中各知识点间存在必然的联系，通过理顺这一关系，学生对知识形成网络化。
（四）重视解疑，更重激疑
对于初中物理的学困生，学生的很多问题没有得到解决。帮助学生解决一些问题是进行学困生转化的一项重要的工作。在平时的学困生转化过程中，我们发现学困生的一个共同特点是：一般的学困生很难提出问题。爱因斯坦说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。确实，对于初中物理的学困生，平时的他（她）们很少把时间投入到思考一些初中物理的学习问题上来，即使有些学生平时有思考学科上的一些问题，但由于其在思考的过程中，他（她）们所获得的失败的消极体验机会比积极体验机会多得多，所以这给他（她）们下一次积极主动地去学习形成一定的障碍，教师在转化过程中的一个重要工作是如何创设问题情境，使学生产生问题。有问题的学生往往是对某一个方面经过认真思考的。通过点拨后引导学生思考解决问题，并在思考解决问题的过程中产生新的问题，使学生产生兴趣。
（五）倾情投入，师生共感：
学困生的转化工作是一个教育系统工程，转化过程是一长期的过程。这过程需要教师投入大量的精力。转化一名学困生，笔者认为教师在情感的投入方面必须做到如下几点：
1．取得学困生的信任与支持。
学困生的转化工作并不仅仅是学业上的指导工作，更是对学生心理上支持、理解、信任工作。我们不得不承认：由于受到社会、学校、家长等的升学压力的影响，教师在教育教学过程中总是对学业优秀生比较重视，而对学困生则忽视了。长期受到这一意识的影响，学困生与教师之间形成了一条不可逾越的心理鸿沟。学困生的心理相对教师来说是封闭的。这时要转化这名学困生，首先教师的一切行为必须取得学困生的信任与支持。
2．相信学困生具有可发展的潜力。
笔者认为，"真诚地相信学困生是可以转化的"这一点是转化初中物理学困生的工作的基础。从人的发展与学困生的形成原因等角度分析，这一点是不难理解的。超级秘书网
3．与学困生建立类似于"互惠互利"的"平等关系"。
转化学困生时，教师不要以高姿态对待学困生，不要以为对学困生学业上的帮扶工作是对学困生的"施舍"。教师要以平等的身份加入学困生的转化工作中来，使学困生感觉到教师与学困生的关系是一种"互惠互利"的"平等关系"：教师可以从学困生身上学到很多知识，同理，学困生也达到了被转化的目的。
4．教师是学困生学业上的指导者，又是精神上的支持者。
任何一个学困生，其总是回避着自己在学业上的后进，总是以自我封闭的形态出现在教师的面前。其实学困生在班集体中的心理压力是无形的，也是非常大的。教师在这里的角色并不仅仅是对学困生进行学业上的指导工作，更重要的是给学困生以精神上的支持，使学困生走出"自卑、自闭"的心理。
总之，初中物理学困生的转化工作是一艰巨而富有挑战意义的工作，它需要更多的教师以更多的精力投入到这项工作来。笔者相信，一名好教师不但能使优秀生更加优秀，同样能使后进生不再后进了。
参与文献：
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
微生物学实验不仅是高等院校微生物学或生物技术专业的基础课，也是生命科学、医学、农学、林学等学科的基础课程[1]。实验教学是理论与实践相结合的纽带，是培养学生实验操作技能和应用技术的场所，对整个教学质量起着举足轻重的作用。一方面，学科高速发展需要现代技术；另一方面，即使基因水平的研究，也离不开微生物学的基础实验方法。自从列文虎克发现细菌以来，认识和研究微生物的方法与技术已经得到了很大发展，包括经典与现代的、个体水平与分子水平的、微生物体内与体外的等。微生物学实验教学的目的之一是使学生在有限的教学时间内掌握和了解微生物学的基本技术与方法。不同的学科领域和院校所选择的实验内容不尽相同，作为一门基础课程，其教学内容应该有一个基本的要求。我们在近几年的微生物学实验教学实践中，创新实验教学内容，并对微生物学实验课程进行重组探索。
1 实验内容的合理设置
微生物学实验是基础课程，实验内容以微生物学基础方法与技术为主。微生物实验基础内容包括：无菌操作(如接种、培养等)与无菌概念的建立，这是微生物学中最重要的基础；几大类微生物的形态特征与个体特征、微生物的基本染色方法、微生物的稀释涂布技术及微生物的生理生化特性测定等。这些基础的微生物学方法与技术作为学生必须掌握。在进行这些基础教学过程中，教师也介绍各种方法与技术的发展与趋势，启发学生创新。只有了解基础才知道“何为新”，只有掌握了基础才明确“怎样创”。近几年的微生物学实验教学内容主要包括以下几个方面：
1.1 自然环境中微生物的检测
尽管微生物的广泛存在性作为相关专业的大学生已有一定的概念，但还不深刻。在微生物学实验中，让学生自己检测实验室、学生宿舍、人体表面与体内气流、不同的水体、食品或饮用品中的微生物。一旦学生在平板上看到各种不同的菌落时，会大吃一惊，这样会留下深刻的印象。
1.2 微生物的接种与培养技术
将微生物接种在不同的培养基中进行培养，是微生物学研究与应用的基础，包括不同的接种工具、接种方法。液体、固体和半固体培养基的接种方法应掌握熟练，特别要强调严格的无菌操作与无菌概念。
1.3 微生物种类的识别
区分不同微生物的方法包括培养特征(液体与固体培养基)、生长特征(斜体、半固体等)、个体特征(显微镜下观察)以及生理生化特性。通过菌落特征识别细菌、放线菌和霉菌三大类群，个体特征主要是选择具有代表性的细菌(革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、杆菌、球菌、弧菌和螺旋菌、产鞭毛细菌等)、放线菌、酵母菌、丝状真菌及其相关的染色方法。例如革兰氏染色法、美兰染色法、死活菌染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法等，并能正确使用显微镜观察微生物。生理生化特性的检测，重在了解不同微生物在代谢上的差异，用以进行微生物的鉴定。
1.4 微生物的生长与测定
微生物生长曲线、数量与大小的测定。生长曲线测定中平板活菌计数和光电比色法是学生应掌握的方法。
1.5 环境因素对微生物的影响
这方面主要内容包括不同物理化学与生物因素对微生物的影响。
根据重基础的原则，同时也考虑实验内容或实验方法与技术每年进行更新约25%，开放实验和综合实验分别占学时的12.5 %左右，有利于学生创造性思维的发挥。
2 不断更新实验内容，建立新的实验教学体系
生物科学史中的发现都是众多科学家经过深入的研究与周密的试验得到的，在一定程度上反映出了科学的探究方法，是高中生理解生物知识的重要途径。高中生在学习生物科学史的过程中，不仅能够将生物知识学会，而且能够培养自己的科学思维能力，增强对生物学习的兴趣，了解生物知识对人们日常生活的影响。所以，在高中生物教学中，采取合理的生物科学史的教学方法和途径进行生物课堂的教学是非常重要的。
一、高中生物科学史教学的必要性
当前，随着新课标的实施，以及生物教学在高中教学中的重要性越来越突出，生物教学受到了教育教学领域的高度重视。传统的高中生物课堂教学方式局限于"老师讲学生记"的教学形式，严重束缚了学生的思维，违背了学生为主体的教学理念，不仅不利于学生的发展，而且阻碍了生物教学的进步。生物科学史教学是高中生物教学领域提出的一个新的教学理念，它适应了新课改的要求，在高中生物教学中起到了良好的教学效果，不仅提高了学生学习生物的积极性和主动性，强化了学生的学习兴趣，而且扩展了学生的知识面，丰富了生物教学内容，同时提高了高中生物课堂教学的教学质量和教学水平，促进了整个高中教育教育的发展。
二、高中生物科学史的教学方法与途径
1、坚持利用生物科学史教学的原则。首先，在进行高中生物教学时，要把握住教学的重点，生物科学史要适当引入，但是教学的重心还要放在生物知识的教学上；其次，要对生物科学史进行有目的的教学，对教学内容进行科学的筛选，选用的生物科学史部分要能够给学生多方面的教学；第三，高中生物老师要根据具体的实际情况灵活地进行课堂教学，课堂教学只45分钟，老师不能把课堂时间都用来满堂灌的教学，要有选择、有目的的进行教学，而且要对教学内容详略得当；第四，高中生物教师要选取合适的科学史内容进行教学，教学史内容要符合学生的年龄特点和知识接受能力，而且要与学生的高中生物课本内容紧密相连，不能把教学内容复杂化，影响实际的教学内容。
2、加强过程式教学。生物学知识是人类长时间研究与精心积累的知识，在各类知识中占据着举足轻重的位置。在高中生物的教学中，通过对生物科学史的教学，不仅能够使学生切实体验到生物科学家进行生物知识研究的全过程，而且能够将科学家刻苦钻研的探究精神引入到日常的学习中，而且在了解生物知识的同时，还学会了生物探究的方法，明白生物学科中的概念、原理等。在高中生物教学中利用生物科学史的教学，不仅给学生传授了生物知识，而且使学生的科学思维能力得到了有效的培养。
3、讲述生物学家的生平事迹。在高中生物教学中，要在适当的时候，有意地选取一些生物科学家的生平事迹进行讲述，把科学家的事迹适时的渗透到生物知识的教学中，这样不仅丰富了课堂教学的内容，而且能够有效激发学生学习生物的兴趣，在日常的教学中，不知不觉地学习到科学家艰苦奋斗、坚持不懈的精神，使学生以后的生活中不畏艰险、树立正确的人生观和价值观。在生物课堂教学中，加入科学家事迹的讲述，势必会促进学生努力学习，在了解科研的基础上，为我国的科研事业做出贡献。
4、增加生物科学史的故事性教学。高中生物课堂的教学不能只是单纯地讲授生物知识，枯燥的教学会使学生学习的积极性降低，甚至厌倦学习。因此，在生物教学中适当地穿插一些生物科学史不仅能够使课堂的学习气氛活跃起来，而且能够调动学生的积极性，培养学生学习生物知识的兴趣。比如，在进行"酶的作用"的教学时，首先给学生讲述科学家斯帕兰札尼的实验设计，不仅使学生加强了对酶的作用的学习，而且还学会了科学家解决困难的方式方法。
5、增加学习生物知识的途径
高中生物知识的教学不能只局限在课堂教学上，生物教师要给学生适当地提供一些其他的学习途径，比如随着网络的普及，老师可以给学生提供一些生物知识学习的网站，让学生利用对科学史的学习，丰富自己的生物知识。生物科学史有着几千年的历史，在这漫长的年代里，各种有益的科学史料数不胜数，老师在课堂教学中是无法实现史料的完全呈现的，因此给学生提供其他的学习途径是非常有益的，鼓励学生自己去寻找生物科学史中包含的科学知识和各种学习方法。学生充分利用网络对生物知识进行学习，形成良好的学习习惯，不仅提高了学生的生物成绩，而且开拓了学生的视野。当前，比较全面、受欢迎的网站比如http：///ebook/biology；http：//cyborg.bokee.cpm/等。
总结：
生物科学史展示了生物学科发展的过程，呈现了各种科学研究的方法，它能够将生物知识的传授与学生科学思维能力的培养有效结合起来。高中学生在对生物科学史学习的过程中，不仅能够将生物科学知识学会，而且还认识了生物科学研究的整个过程。因此，高中生物教学中，要充分发挥生物科学史的教学作用，采用行之有效的教学方法与教学途径，激发学生学习生物的积极性和主动性，使学生的科学思维能力得到有效的提高，进而把学生培养成适应社会发展的有用人才。
参考文献：
[1]俞丽萍.高中生物科学史教学中的科学本质教育[J].生物学教学
生物科学是一门研究生命现象、揭示生命运动规律的自然科学．生物科学史涵盖多方面内容，包括生物科学知识的发展历程，科学家研究生物科学时所采用的理论与实践方法的演进过程，涵盖着科学家对生命现象的看法与观点．生物科学史是一个动态的过程，它研究生物科学在过去如何发生与发展，也表示人们当前对生物科学的认识与观点，揭示今后对生物科学的研究方向．另外，科学家在对生物科学的探索中所展现的高贵品质与精神，也同样蕴含于生物科学史，时刻教育和警醒着后人．
二、生物科学史对高中生物教学的重要意义
1．有利于激发学生学习生物科学的兴趣
生物科学史包含与人类生存和发展息息相关的历史片段及真实的材料，这些生动鲜活的内容，能够在一定程度上增强高中生物课程的趣味性，使教师和学生均能提高对生物科学重要性的认识，继而能更积极参与到高中生物的教学过程中．在教学中，教师将教授的内容与生物科学史中的相关史料相结合，为学生讲解真实的历史事件，以此提高课堂的趣味性，从而激发学生的学习兴趣．
2．有利于引导学生理解生物科学知识
生物科学史记载着生物科学知识基本的概念、原理和规律是如何发展的．这些生物科学知识的发展历程，为学生在课堂中学习生物知识提供了所需产生、发展的背景，并说明了科学家探索和研究这些知识的过程．众所周知，生物科学知识始终处于不断变化发展中，对知识的研究切勿仅限于一点，而要着眼于发展全局．生物科学史能够提供科学知识发展的整个过程，帮助学生构建更加完整的知识框架，对学生更加深刻理解和掌握知识提供了一定的帮助．
3．有利于学生学会生物科学的研究方法
科学的研究方法是确保人类研究得到正确结果、把握真实规律的重要工具．生物科学研究方法的不断创新，引领着人类取得更大的研究成果．生物科学史反映了科学家探究生物问题的思维过程以及解决生物问题的研究方法．而教师在高中生物教学中渗透给学生生物科学史的教育，使学生在学习过程中掌握生物科学的研究方法，并从中总结出生物科学的学习方法，帮助学生大幅度提高学习效率．
4．有利于培养学生的科学精神
生物科学史在记载科学家研究生物科学历程的同时，体现了科学家宝贵的科学精神．学生所需要的怀疑精神、创新精神和求实精神都包含在这些科学精神中．对学生进行生物科学史教育，能够使学生认识到进行科学研究应具有坚持不懈的精神和科学严谨的态度，提高学生科学素养，满足当前高中教育的需求．
三、生物科学史在高中生物教学中存在的问题
1．缺乏教育价值的认识和先进的教学理念
根据实际调查，多数高中都认可生物科学史具有教育价值，但却没有给予相应的重视．教师受传统教学模式的影响严重，对学生的教育更加注重知识的讲解，很难在课堂上增加新颖的内容，忽视了生物科学史的教育价值．另外，教师的教育理念还没有随着新课标教育理念的发展而改变，多数教师更多关注学生的学习成绩，忽视生物科学史教对学生各方面素质的提高．
2．对生物科学史的了解程度不够
多数高中生物教师在接受教育阶段，对生物科学史没有充分的了解，相关专业知识的学习并不扎实，另外，高中生物教师工作任务繁重，缺乏足够的时间深入了解教材以外相关的生物科学史，导致无法顺利展开生物科学史的教学．
3．学生偏重于掌握知识，课堂参与意识薄弱
调查发现，学生对生物科学史中所涉及的科学知识以及科学家的励志故事有着极大的兴趣．但是，学生对生物科学史中科学知识的学习，也是为了应付考试．同时，学生更不愿学习生物科学史中科学的研究方法，他们认为这些对于成绩的提高并没有很大的帮助．在实际课程中，学生缺乏应有的参与意识，不积极配合与教师的互动．另外，学生在课堂中体现的被动心理，也对学生学习生物科学史十分不利．
4．教学评价机制不合理
学校对于学生的评价，仍然局限于学生的考试成绩，这就导致教师的授课过程与学生的学习过程，都以提高考试成绩为主要目的，很少考虑到学生全面素质的发展．而且在考试与作业中都有规定答案，这就束缚了学生的思维方式．此类不合理的教学评价方式，致使高中生物课程开展生物科学史教学举步维艰．
四、如何在高中生物教学中渗透生物科学史
1．教师要转变教学观念，提高自身素养
新课标教育理念与传统的理念有着诸多不同，新课标更加注重学生在学习生物的过程中科学素养的提高，教师也要适应时代的要求转变自身固有的教学观念，要结合教学目标，采取学生感兴趣的教学方式，充分发挥学生的主观能动性，使学生更加积极主动的参与到教学过程中．此外，教师还应当不断提高自身的科学文化素养，继而促进教育质量的提高．
2．学生要重视学习方法，培养科学精神
学生要逐步意识到自身的素质和能力，是今后适应社会生活最重要的因素．学生进入学校参与课堂，并不是单纯为了获得知识，而要在学习的过程中，形成考虑问题的正确思维方法，提高解决问题的能力．学生要在生物科学史中，学习到科学家身上所具有的高贵品质，为今后自身更好地发展打下坚实的基础．
二、开展探究活动，培养学生的科学探究能力
生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成，必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习，而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端，十分重视全面提高学生的科学素养，安排有多个探究活动，尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同，如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上；有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时，引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障，这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前，教师可引导学生讨论：①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系？②如何设计实验组与对照组？③如何控制变量？④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理？在充分思考的基础上根据探究计划开展探究，由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等，结合自己的生活经验，了解皮肤破损引起的伤口感染情况等，从而证实类比得到的结论是正确的，感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中，学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考，使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。
三、认真组织开展生物学实验，指导学生掌握科学方法
生物科学是一门以实验为基础的科学，科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上，生物科学的核心概念、原理，均来自于科学家的科学实践。因此，实验是学好生物学的基础，也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时，请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构，教学过程中，教师可先示范一次，然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流，自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实，不要按照挂图或教材中的插图去描绘，以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验，在“做中学”的过程中，对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样，在学习活动中，学生能主动获取知识，体现了自主、合作、探究性的学习过程，把实验贯穿于教学的全过程，做到师生互动而又以学生动手实践为主，并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的，通过实验过程中的活动和探索，一方面使学生更好地理解掌握科学知识，锻炼动手操作能力，培养观察能力和思维能力，另一方面，对实验成败的比较分析，使学生认识到进行科学的探索和研究需要实事求是的科学态度。这样就把传授知识，训练基本技能和培养生物科学素养统一起来，提高了教学实效性。
新高中生物课程标准提出了四个基本理念：提高生物科学素养；面向全体学生；提倡探究性学习；注重与现实生活的联系。其中提高每个高中学生的生物科学素养是课程标准实施的核心任务。生物科学素养是公民科学素养中的重要组成部分，是公民参与社会、经济活动、生产实践等方面的基础。那么在高中阶段，生物教师如何把科学素养这一理念融入具体的教学实践中呢？
1.高中生生物科学素养培养的现状
国内生物科学素养教育起步较晚，就目前来看，可以从以下两个方面叙述生物科学素养教育的概况。
一方面，通过改革生物课程结构和教材培养学生的生物科学素养。也就是说，打破单一的必修课结构，形成必修课选修课及辅修课相结合的课程，让学生根据自己的兴趣爱好进行学习，将基础和必备的理论课程作为基础课程，培养学生的创新能力，实验操作能力，以及生物科学的创新能力。这样，在学习过程中必修课是为学生解决问题，获取生物知识，以及培养能力夯实基础；接着就是必修课向选修课转化，培养学生的兴趣爱好，注重学生能力的培养和实验操作的训练；辅修课可以看做是一个小型的课题研究，有针对性地对学生的实践能力与创新能力进行培养，能够进一步使学生掌握生物科学的研究方法。
另一方面，虽然有些老师意识到了让学生积极参与生物课堂教学，以便培养其主动性、科学素养的重要性，但是无论从思想上还是方法上都没有能够突破应试教育的局限。例如：学生虽然参与了课堂学习与教学活动，但是整体课堂的设计者还是老师，并且讲解的内容还不能突破大纲的界限，采用的讲解方法还是单一的口头传授与黑板板书，不能运用多媒体手段培养学生多方面的能力。
2.培养中学生生物科学素养的途径和方法
2.1培养学生获取知识和科学思维的能力。
良好的观察能力是学生学习生物的基本功。我们学校地处农村，学生容易与大自然接触，感性知识比较丰富。而学生对生物缺乏仔细观察和深层次的认识。因此，只要教师在教学中引导得好，让学生在自然界中多观察，就能培养学生科学获取知识的能力和科学生物思维能力，以及学习的主动性。此外，利用电教媒体教学，对培养学生良好的观察能力具有显著优势。通过鲜艳明亮的图像刺激学生的感官，创设观察的情境，引导学生按照由局部到整体，或由整体到局部、再由局部到细节的方法进行观察，培养学生认真细致地观察事物、分析事物的方法，提高学生的观察能力。
2.2注重生物科学史，培养学生的科学思维和方法。
科学思维和方法是科学素养的核心要素，教学中强调能力培养，其核心就是思维能力的培养。在生物科学史中，不仅记载着生物科学知识的形成过程，而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和科学的研究态度。因此，在初中生物教学中必须注重科学史学习，充分挖掘教材内在因素，从学生的认知水平出发，由深入浅，适当选取或处理相关史料，将其作为教学内容的组成部分，融入单元课题的教学之中，让学生了解科学家是怎样发现问题、分析问题、解决问题和提出新问题的，使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟。从而大大激发学生的创造热情和探究精神，培养学生科学的思维习惯，掌握科学研究的方法。
2.3加强实验教学，培养学生的探究能力。
生物学是一门以实验为基础的自然科学。重视实验教学、培养探究创新实践能力是新课标的最大特点之一。科学技能是构成科学素养的一个基础要素。新课标对此有明确要求，实验操作能调动学生的参与意识，教学中采用开放实验室、课内课外相结合的形式，加强实验操作，让学生多动手、多实践，从操作的角度培养学生的科学技能。并严格要求学生在操作过程中科学观察、记录、完成实验报告，通过分析和解释实验中产生的现象或数据，得出符合实际的科学结论。这样可以有效地激发学生学习的内在动机，培养学生的生物学技能，是提高学生学习兴趣的重要手段。在平时的教学过程中，通过将验证性试验转变为探究性试验，让学生在学习设计、动手操作、尝试分析中体验“科学研究”的滋味。新课程标准下，要求学生设计实验的内容很多，如“设计并制作小生态瓶”、“研究种子的呼吸方式”等，类似的实验教学，我尽可能多地让学生自己设计实验，在设计时，特别强调方案的独特和新颖之处。这个过程中学生不仅能学会生物实验方法，能够提出问题，做出假设，设计实验，分析现象，还能提高创新能力和生物学科学素养。
2.4联系实际生活，了解学科应用。
生物学与人类生活息息相关，每个人的出生、成长、衰老过程都涉及生物学的相关理论，因而，在生物教学中联系实际生活，关注生物科学在生产生活中的运用显得尤为必要。例如，在教学“植物细胞的吸水和失水”后，教师可以举一些生活中的相关实例，让学生积极思考，与生活相联系。比如人们在吃了比较咸的食物后，会感到口渴；在腌制咸菜时，把盐洒在新鲜的蔬菜上，过一段时间，蔬菜中会有水分渗出等。
总之，培养高中生的生物科学素养并非一朝一夕就能实现的，它需要教师在日常教学中从点点滴滴做起，切实把新课标理念贯彻于课堂教学之中。有目的、有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观，重视方法、技能的提高和训练，使学生养成良好的科学行为习惯，提高学生的综合素质和能力，进而潜移默化地提高每个学生的生物科学素养。
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一、利用生物科学史来培养学生的学习兴趣
生物科学史是一部悠远的思想史，贯穿了伟大生物学家思考以及解决问题的思想历程，完美的体现了生物科学的探究以及对事物的认识，形成全新的思想氛围，展现了生物科学知识的时代背景以及思想转变和探究的过程。生物科学史展示了生物科W各个分支的研究历史以及彼此之间的关系，揭示了自然科学之间的本质内涵。高中生在学习生物知识的过程中详细的了解其思想内涵和研究方法有助于帮助高中生全面的了解生物知识结构，养成良好的探究知识的品质，尤其是生物科学史上包含着探究思维方式、研究方法以及不断质疑和不断求证的精神，例如：在生物科学史上，DNA双螺旋结构的探究过程不仅克服了艰苦的研究条件，而且在这一过程中不断的对既有的结论进行质疑，不断的进行研究和探究的方法的创新，还体现了人与人之间精诚合作的研究精神，即便是不同学科的学者在探究真理的时候也可以相互启发、相互补充，DNA双螺旋结构的发现学家是生物学家沃森和物理学家克里克的合作对于高中生的生物学习有非常积极的精神影响，高中的生物教师在课堂讲解的时候不仅仅要给学生讲解正确的生物知识，还要将这样的探究精神传达给高中生，使得高中生在生物学习的时候树立正确的学习态度，激发对生物科学的学习热情，还能够间接的鼓励高中生均衡的学习各个学科，不偏科，重视每一个学科的学习，将所学的知识综合在一起，为高中生的后续学习奠定良好的基础。
二、高中生物教师应当丰富高中生的课余生活，丰富生物科学史的阅读量
在高中生活之余，学生的学习压力极大，生物教师的教学目标不仅要提高学生的考试成绩，还要在课余生活适当的缓解学生的学习神经，除了教材以及参考书之外生物教师还可以给学生准备接丰富的课外读物，例如：专门的生物史读物、刊物，或者使用发达的信息网络使得学生对于生物知识的认知更加的全面，在备课的时候，高中的生物教师也可以丰富自己的阅读体验，在课堂讲解的时候引经据典，加深学生的印象，尤其是在介绍生物教材中的探究实验的时候，高中的生物教师可以通过生物历史的背景知识使得学生对不能亲身参与的探究实验有更多角度的理解与认知，例如：高中的生物教师可以在备课的时候阅读一些《生物学核心概念的发展 高中生物新课程的科学史资源》、《生物学方法论》、如《生物学通报》、《中学生物学》等等，这些杂志能够帮助高中生物教师总结更多的学习经验，在实际教学的时候应用自如，增强日常课堂教学的可操作性，提高高中生物课堂的学习性质以及参考价值。
三、利用生物学史的方法来丰富学生的学习方法
在生物探究历史中，最常使用的生物知识研究步骤为：观察现象、提出问题；观察、收集资料；分析资料、提出假设；验证假设、明确观点；讨论、交流科学成果等，这些方法应用到高中生物学习中有助于完善学生的生物学习思路，更深入的了解生物科学的思维方式以及背景，领悟生物知识的研究方法以及研究思维。
例如：在探究生物“生长素发现史”的时候，高中生物教师可以对这段历史进行分阶段的选择和挖掘，分阶段的将历史素材呈献给学生，引导学生分析历史材料的探究发现其中问题，对问题进行分析、提出加设，分阶段进行探究，并在允许的条件下设置对照实验进行实践操作，教师在这一过程中鼓励学生自主探究，得出结论，并对实验结果进行评价、修正，引导学生最终得出正确的科学结论，在这样研究的过程中，高中的生物教师将生物史完美的呈现在课堂上，使得学生对与生物知识有更多自我的见解以及对生物历史有更多的认知。
同时，将生物历史与日常的教学实践联系在一起，使得高中的生物教师避免陷入“利用科学史进行教学”的模式，也能够鼓励学生沿着科学家研究的足迹探究生物历史，理解生物知识学习的本质以及掌握科学的研究方法，学习生物学家的研究精神，为高中生物的知识巩固以及知识学习奠定良好的基础。
四、总结
高中阶段是培养学生学习兴趣，养成良好学习习惯以及树立自信心的关键阶段，在这一阶段，高中生的学习压力较大，学习时间紧张，多数的高中生分配给生物学科的时间较少，对于生物知识的学习采取的方法是死记硬背，这对于高中生的长远发展影响不佳，存在这一现象的原因有一部分是高中的生物教师无法很好的引导学生，高中的生物教师应当利用生物学史的方式来激发学生的学习兴趣，使得学生找到正确的学习方法，对于生物学史有更多的了解和更多角度的认知，帮助学生从另一个角度掌握更精髓的生物学习方法，学习生物学家的研究精神，为高中生的长远发展奠定良好的基础。
