生物科學探究的基本方法精選(九篇)

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第1篇：生物科學探究的基本方法范文

1、 探究性學習提高了學生的生物科學素養能力

生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需

要的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀。在傳統課堂教學中，過多強調單純依靠知識的傳承、講授和灌輸，學生長期處于被動地位。這樣的教學模式，既不能全面提高學生的生物科學素養，也不利于學生的身心健康。探究性學習，注重在探究過程中主動地獲取體驗和知識、應用知識，解決問題的學習活動，從根本上變革了學生的學習方式。學生在理解基本科學現象、規律以及科學原理的基礎上，運用科學知識，理解或解釋發生在身邊的生物科學現象，形成正確的情感、態度，價值觀和科學世界觀，并掌握一系列的相關技能。因此，探究性學習能提高學生自身生物科學素養的能力。

2、 探究性學習培養學生生物科學素養的幾點思考

探究性學習是一種新的教學模式，所以無章可循。不過，在多年的教學實踐

中，就培養學生生物科學素養方面，我認為可以從以下幾方面進行思考：

2.1創設多方面的科學探究活動，豐富和積累科學知識

了解科學知識的本質，是具有科學素養的人應具備的條件之一。作為學生，獲取科學知識的途徑，大部分主要來自書本知識。書本知識是前人體驗和經驗的總結，缺少學生直接經驗的過程和真正的體驗。而探究性學習是實踐活動性很強的學習，因此，在教學活動中，我們可以多路并舉、采用靈活多變的教學方式和策略，積極創設科學探究活動，使學生從科學探究中獲得的知識與從其它方式獲得的知識聯系起來，奠定扎實的科學基礎，豐富和積累科學知識。

2.1.1引導學生收集信息，處理信息，獲取新知

隨著科學技術的日新月異，生物科學知識也在不斷的更新和發展，一些新的概念、新的技術等不可避免的要在教學過程中反映出來。如干細胞、人類基因組計劃、轉基因技術等。教學中，組織學生從網絡上、從書本中、從生活里搜集有關這方面的資料，就可加深對這些知識的了解和認識，通過解讀有關數據，處理有關信息，從而獲取新知。

2.1.2組織學生調查研究，提出問題，解決問題

生物科學知識緊密聯系人們的生活實際、生產實例，如細胞的分裂、分化與癌變；免疫、傳染病與艾滋病；減數分裂、受精作用與試管嬰兒；生態平衡與沙塵暴等。教學中，組織學生根據實際情況，針對性的提出問題，開展調查研究活動，運用所學的基礎知識提出見解或深層次的質疑，作出分析決策。通過參與和解決現實生活中的具體問題，來獲得科學與技術知識。

2.1.3組織學生設計實驗，動手操作，建構新知

生物科學本身就是一門實驗科學。新的課程標準增設了更多的實驗內容，強調讓學生盡可能多地身臨其境，親自動手。如模擬實驗探究膜的透性、探究影響酶活動的因素、探究酵母菌的呼吸方式等等，教學中，組織學生針對提出的問題，像科學家一樣自己設計實驗方案，自己動手操作實驗，對實驗的數據進行分析、判斷和推理，將實驗結果和已有的知識聯系起來，形成超越巳有知識的新的理解，建構新知。

2. 2強調探究親歷過程、重視探究技能的規范化訓練，培養科學探究能力

2.2.1讓學生親身體驗探究的過程

探究性學習活動是以學生為核心，由學生自主提出問題、自行設計實驗去探究想要知道的“未知性”的實驗結果。探究過程中，充分體現學生學習的自主性：思路讓學生自主探究，方法讓學生自主尋找，規律讓學生自主發現，問題讓學生自主解決。最終達到讓學生在“活動”中學習，在“主動”中發展，在“合作”中增知，在“探究”中創新。例如，在完成《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用》實驗時，我和學生是這樣開展探究活動的：（1）教師提出問題：淀粉和蔗糖是否都能被淀粉酶水解？（2）學生作出假設：淀粉酶只能水解淀粉（此時學生已有了酶的專一性知識）。（3）制定方案、實施計劃：首先學生在課前自己查找有關資料，淀粉和蔗糖的水解產物是什么？鑒定淀粉和蔗糖水解程度的特定顏色反應有哪些？然后根據已有的知識，設計實施方案，要證明實驗假設，選定什么樣的方法？采取哪些實驗步驟？需要哪些器材、藥品？最后根據自己的計劃實施完成。（4）根據實驗結果，推斷自己提出的假設，得出結論。（5）小組之間交流討論，評定各自的設計方案是否科學？實驗方法是否合理？實驗操作是否嚴謹？有哪些心得和體會等等。通過親歷探究過程，學生在建構知識意義的同時，真正享受到了探究的樂趣，提高了探究的技能。

2.2.2規范學生的基本探究技能

探究性學習的核心在于對問題的探究，探究活動無論是在內容、目的、操作，還是組織形式等方面都有著較高的要求。特別是學生的操作技能是否熟練、規范，不僅直接影響到科學探究的質量，而且也影響著生物科學素養的提高。例如探究活動的基本方法之一—觀察，必須有明確目的，掌握一定的觀察方法，具有良好的觀察習慣。在觀察探究活動中，既要通過問題的形式讓學生明確觀察的目的，更要引導學生通過觀察來發現問題、提出問題，養成積極思考的好習慣。然后在觀察的基礎上，學生自主討論，交流看法和體會，從而獲得新的知識。同樣的道理，在各種探究活動時，教師要根據課程標準中提出的要求，結合教材中的具體內容，對學生進行觀察、發現和提出問題、作出假設和推理、調查、實驗設計和操作、搜集和分析資料等基本技能和方法的規范化訓練和指導。學生掌握了這些規范化的基本技能和方法，就能懂得探究活動中到底要探究什么，如何進行探究內容的設計、探究過程的分析和探究結果的評價等，因而，科學探究的能力得到了最大程度的發展。

2．3學習生物科學史及科學探究歷程，培養科學情感態度與價值觀

科學是一個發展的過程。在高中生物課程中，有不少內容涉及到生物科學史及科學探究歷程，如細胞學說的提出、酶的發現、光合作用的發現、生長素的發現、人類對遺傳物質的探索過程、孟德爾遺傳實驗及遺傳的基本規律的總結、達爾文生物進化理論的提出等等。學生學習這些生物科學的發展史及其科學探究歷程，可沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究方法，通過了解科學家面對問題的思考或試驗探索過程，從中領悟到科學家的創造過程及解決問題的方法；了解到科學理論的暫時性與不確定性，開闊心胸，勇于接受錯誤；了解到科學與社會之間的關系，縮小科學與人文之間的鴻溝。因此培養了學生正確的情感、態度、價值觀和科學世界觀，并且還可以以此來指導自身的行為。

總之，科學素養盡管是對科學了解的最基本標準，但也不是通過簡單的在學校各種教育中一下子培養起來的，只有終身學習才能達到理想的地步。探究性學習也不是全部的教學活動，教學的策略和方法也是多種多樣的。然而，我們提倡探究性學習，合理運用探究性學習的教學模式，學生的科學素養是可以得到真正的提高的。

參考文獻

第2篇：生物科學探究的基本方法范文

[關鍵詞] 生物學教學 生物科學素養

在科學技術日新月異的今天，國民科學素質的高低直接影響著一個國家綜合國力的強弱；公民科學素養的高低，直接影響到教育的發展和社會的進步。在新的課程改革的理念下，提高學生的生物科學素養，探討培養學生生物科學素養的途徑和方法是所有教育工作者的責任和義務，也是亟待廣大教育工作者研究和解決的教育使命。

（一）生物科學素養的內涵

《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》和《普通高中生物課程標準(實驗)》中提出，生物科學素養是公民科學素養構成中重要的組成部分，是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術、社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。

（二）學生生物科學素養的培養途徑

1.分析教材特點，落實科學探究活動，提升學生科學探索能力。生物新課程將陳述性知識、科學探究活動和小欄目作為教材內容體系的重要組成，在傳統教材“實驗”欄目的基礎上增添了豐富的探究活動，并將其融合為“科學探究活動”。筆者發現，科學探究活動呈現出三個特點：一是數目明顯增加。以中學階段新課程教材中生態學內容為例，人教版有34個科學探究活動，蘇教版有51個，中圖版有32個，河北少兒版有82個，浙江科技版有37個。二是活動的類型呈現多樣化。例如，人教版有“實驗”、“探究”、“調查”、“模型制作”、“課外實踐”、“思考與討論”、“技能訓練”等；河北少兒版有“探究竟”、“大家談”、“親自做”、“想一想”、“試試看”、“閱讀與分析”；蘇教版有“討論”、“課外探究”、“積極思維”、“邊做邊學”、“繼續探究”、“課題探究”；中圖版有“探究活動”、“課外實踐”等。三是不同類型的活動有不同能力目標的側重點。例如，“實驗”側重培養操作技能和觀察能力，“探究”強調學生自行制訂探究方案，學生自主探究空間大，“資料搜集和分析”側重培養信息搜集和處理能力，“模型建構”注重學生動手動腦建構模型，培養訓練建構模型的方法和能力。

認識教材特點，組織好科學探究活動，有助于調動學生的學習興趣，激發學習的主動性和積極性，使學生在活動體驗的過程中促進發展；有助于實事求是的科學態度的形成及認識科學實驗的基本方法；有助于提高學生實驗能力、觀察能力和思維能力；有助于培養學生的創新精神。

2.重視生物科學史教育，培養學生的科學品質。隨著社會的發展，教育需要培養具備科學素養的合格公民，科學素養的組成包括科學知識、科學方法、科學技能、科學本質和STS。科學史內容就是培養學生科學素養的有效的途徑之一。生物科學史記載了生物科學的產生、發展及規律，能夠切實的反映生物科學探究的過程與方法、科學家進行科學研究時的情感與精神，反映科學技術與社會三者的關系。

新課程增加了科學史內容，將科學史教育列入學生科學素養的培養目標當中。如“達爾文生物進化理論”、“生長素發現過程”、“探求光合作用原理的實驗”，對“DNA是遺傳物質的實驗證明過程”、“孟德爾遺傳規律的發現過程”、“肺炎雙球菌的轉化試驗”、“噬菌體侵染細菌的實驗”等，都是學生理解科學產生和發展的重要資源，也是學習生物學知識的重要途徑。教師應當認同和理解科學史對學生終身發展的作用，創造性的使用教材，引導學生通過體驗科學家探索生物奧秘的艱辛歷程，理解科學發展的本質，學習科學研究方法及科學家獻身科學的精神，領悟到科學的發展需要人們不斷的拼搏和前赴后繼的努力，進而對學生生物科學素養的形成起到潛移默化的作用。

3.重視滲透STS教育，培養學生生物科學素養。STS指的是科學、技術、社會( Science＆Technology＆Society)，強調的是科學、技術與社會三者的關系及科學技術在社會生產、生活和人類發展中的應用。了解科學、技術、社會的相互關系，關注和參加與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策，是生物科學素養的又一重要組成部分，也是學生情感發展的重要途徑。

新課程在教材內容中滲透了STS教育，將生物學知識與學生的日常生活以及與人類社會的發展有機結合起來。通過教材中的各種素材、欄目及活動進行STS教育，不僅使學生得到了基礎知識和基本技能，也使學生認識到這些知識對于自身乃至人類生存和發展的價值，使學生的情感得到升華。因此，在教學過程中，教師應將知識的傳授同人類生存、社會發展、科技進步緊密聯系起來，讓學生認識到教材中學到的知識是能夠在生活中運用的，一方面提高他們學習科學知識的興趣，另一方面使他們意識到科學知識的重要性。例如，通過對個體、種群、群落、生態系統、生物圈的學習，結合現實生活中生物與環境的各種鮮活實例，使學生認識到人與自然和諧發展的重要意義；通過人體營養物質代謝的學習并結合現實生活中的疾病實例，使學生了解科學膳食以及保持身體健康的重要性；通過對克隆技術、器官移植等高科技生物技術的了解，使學生認識到科學研究的價值和意義，萌發對科學研究的熱愛。

參考文獻：

[1]教育部.全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）[S].北京:北京師范大學出版社,2001.

[2]教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京:人民教育出版社,2003.

第3篇：生物科學探究的基本方法范文

課程標準是教材編寫的重要依據。總體編寫思路是貫徹落實課程標準提出的基本理念，根據各模塊的具體內容標準，結合學生的年齡特征、認知規律和教學實際，本著便于教和學的原則進行設計。概括地說，教材的編寫要體現課程標準的基本理念，遵循課程標準的設計思路，落實課程標準中“具體內容標準”的要求。具體包括以下幾個方面。

1．重視基礎知識的教學，幫助學生形成良好的知識結構

（1）構建主線突出、結構合理的知識體系

為凸顯各模塊在知識教育方面的價值，幫助學生形成良好的知識結構，每個模塊的知識內容都圍繞一定的主線展開；同時，根據學生的認知規律，確定知識內容的呈現順序，使之形成結構合理的知識體系。例如，在《分子與細胞》模塊，教材內容圍繞“細胞是基本的生命系統”這一主線展開。

（2）重視基本概念、原理和規律

高中生物課程涵蓋的知識內容廣泛而豐富。對學生來說，知識性內容與生物學基本概念、原理和規律的相關性越高，實現遷移的可能性越大，其時效性越長久，對學生終身學習和發展的價值就越大。鑒于此，知識性內容著重圍繞生物學基本概念、原理和規律展開，避免過多事實性知識的羅列堆砌和單純描述，在認識“是什么”的基礎上，更多地探討“如何”和“為什么”。例如，關于動物和人體的激素調節，重點是讓學生通過具體實例理解反饋調節和分級調節的原理，以及激素調節的特點，而不是羅列許多激素的分泌部位和生理作用。

（3）把握基礎性，體現先進性

按照課程標準的要求，精選符合學生發展需求和認知水平的基礎知識。知識內容的深難度總體上維持在現行高中生物教材的水平，避免出現深、難、重。

基礎不等同于經典。教材展示給學生的生物學，應當具有時代特色，基礎性應是現代意義上的基礎性。在體現共同基礎的必修教材中，一些基本概念和原理力求與現代生物科學相一致，體現先進性。例如，酶的概念不局限于蛋白質的范疇，中心法則不局限于克里克提出的經典法則，將免疫也視作一種調節方式，等等。此外，還以“科學前沿”、“科學•技術•社會”等形式介紹了生物科學的新進展，如通道蛋白、人類蛋白質組計劃、DNA指紋技術、基因治療、恢復生態學等。在滿足學生多樣化發展需要的選修教材中，內容緊扣時代脈搏，集中反映現代生物科學和生物技術及其應用，同時也注意到把握基礎性，避免過深過難。例如，在《現代生物科技專題》中，側重基本原理和方法及其應用的介紹，技術操作多用“生物技術資料卡”形式介紹，學生一般了解即可。

基礎性與先進性之間有時會出現矛盾，矛盾的焦點是學生的認知水平和接受能力。對此，教材從高中階段教育的性質和任務出發，做了靈活變通的處理。例如，關于水分子的跨膜運輸，盡管已發現水通道，教材正文仍沿用目前細胞生物學專著中將其歸為自由擴散的說法，而將通道蛋白的內容放在課外閱讀材料“科學前沿”中介紹；關于細胞的衰老和癌變的原因，則采用在正文中排小號楷體字的辦法，供感興趣的學生選讀。此外，教材不可能也無必要在反映新進展上面面俱到，為此，在正文和作業中常常提示學生搜集有關資料。

（4）突出重點，點面結合，使知識內容層次分明

教材中重要概念和原理的表述，以黑體字排印；其余需要學生認真閱讀和理解的內容以宋體字排印；供學生一般了解或選學的內容以楷體字排印，或以“相關信息”、“資料卡”、“科學•技術•社會”等形式出現，有的內容明確標注“選學”。《生物技術實踐》中幫助學生設計實驗的資料也以楷體字排印。

（5）縱橫銜接，促進知識網絡的形成

體現生物學與數學、物理、化學等學科的橫向聯系，教材旁欄設有“學科交叉”欄目；為體現各個模塊間、同一模塊各章節間的聯系，教材旁欄設有“知識鏈接”欄目。在必修模塊各章后的自我檢測中，大多安排畫概念圖的習題。

2．突出生物科學的過程與方法，培養學生的科學探究能力

有關科學過程與方法的內容，在教材中占有較大的比重。“過程”包括科學家的研究過程和學生親自參加的探究過程。“方法”側重在科學探究的一般方法，也包括學科內的方法，如分離細胞器的方法、放射性同位素標記法、標志重捕法等。

（1）關于科學方法的內容

教材中涉及的科學探究的一般方法如下圖。

這些科學方法的內容貫穿在各個模塊中，同時，不同模塊在科學方法教育上又有不同的側重點。例如，《分子與細胞》模塊側重觀察和實證的方法，《遺傳與進化》模塊側重假說演繹的方法，《穩態與環境》模塊側重系統分析的方法。

鑒于思維能力是科學探究能力的核心，教材注重思維方法的訓練：①注重訓練抽象思維和發展形象思維相結合；②注重形式邏輯思維與辯證邏輯思維相結合；③注重引導發散思維、求異思維和批判性思維；④重視數學方法、模型方法和系統方法的介紹和運用。

關于科學方法的內容，教材主要通過研究過程的介紹和探究活動的設計，讓學生逐步領悟。此外，在必修模塊中還辟有專門的欄目予以提煉和概括，其中屬于科學探究一般方法的內容見下表。

分子與細胞遺傳與進化穩態與環境

模型方法

提出假說

控制變量

對比實驗假說—演繹法

類比推理預實驗

調查法（樣方法等）

數學模型

這里有兩點需要說明：①教材中科學方法內容是建立在義務教育生物課程標準實驗教科書基礎上的，初中階段已經講述的方法不再作為重點介紹，如觀察法、實驗法、調查法、比較法、搜集資料的方法等；②系統分析的方法對高中學生來說過于深奧，教材通過研究群落、生態系統的結構和能量流動等內容來滲透其大致思路，而未作正式表述。

（2）強化科學方法教育、培養科學探究能力的途徑

①安排豐富多樣的科學探究活動，讓學生通過活動體驗過程，領悟和運用方法（見下表）。

類型特點能力目標側重點

實驗說明材料用具、方法步驟等培養操作技能和觀察能力

探究學生自行制訂探究方案

學生自主探究的空間大全面提高科學探究能力

模型建構提供一定的指導，由學生動手動腦建構模型領悟和運用建構模型的方法

資料分析提供讓學生分析的資料培養信息處理能力

資料搜集和分析讓學生搜集資料培養信息搜集和處理能力

思考與討論，討論提出要討論的問題培養思維能力

技能訓練就科學探究的某一環節創設情境，提出問題訓練過程技能

調查提出要求和提示，讓學生到自然界或社會中進行調查培養調查能力

②較多地介紹生物科學史的內容，特別是生物科學史上的經典案例。有的部分以科學發現的先后順序作為構建框架的重要線索，如遺傳部分。讓學生分析科學家是怎樣進行科學研究的，從中獲得科學方法等方面的啟示。

③鼓勵學生積極思考和討論。在資料分析、旁欄思考題、技能訓練、練習、思考與探究、自我檢測等欄目中有許多關于科學過程和方法的思考題，可以幫助學生領悟方法，活躍思維，提高科學探究能力。

3．關注科學、技術和社會的關系，深化情感、態度和價值觀教育

通過教材展示給學生的生物學，是在先進的技術手段支持下不斷成長的生物學，是通過技術而不斷轉化為現實生產力的生物學，是在廣闊的社會背景中，對人類文明有著巨大推動作用，同時又可能產生一些負面影響和沖擊的生物學。為此，教材一方面介紹有關生物科學、技術和社會關系的資料，另一方面還引導學生深入探討生物科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系，理解科學的價值和局限性，養成熱愛科學、尊重科學、理智地運用科學成果的情感和意識，樹立人與自然和諧發展的觀念，形成科學的價值觀。

教材通過多種方式，突出這方面的教育：

①通過資料搜集和分析、思考和討論、調查、評價等多種活動，落實科學、技術和社會關系的教育。

②在必修模塊中設置“科學•技術•社會”和“與生物學有關的職業”等欄目；正文辟“與社會的聯系”小欄目。

③在選修模塊中分別設置相應欄目。如《生物技術實踐》中的“課題背景”，《生物科學與社會》模塊中的“從社會中來”、“到社會中去”及“現實中的問題”，《現代生物科技專題》中的“實踐活動”、“進展追蹤”、“論壇”、“熱點問題討論”等。例如，設置“論壇”引導學生深入討論生物技術的安全性和倫理問題。

④在教材的作業系統中設計相關的練習題。

教材通過介紹科學家從事科學研究的實例、安排學生探究活動和講述有關知識等多種途徑，試圖構建具有生物學科特點和時代特色的情感態度價值觀體系。

4．重視知識內容與生活經驗的聯系，激發求知欲，驅動知識的建構

借鑒有意義學習和建構主義學習理論，教材內容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經驗入手，創設較好的問題情境或懸念，激發學生的學習興趣，促使學生頭腦中發生新知識與原有經驗之間的聯系，完成知識的建構，同時也理解所學知識的價值。

①必修模塊的每節都從“問題探討”入手，該欄問題除出自科學史外，主要是從學生的生活經驗中提煉。

②教材重要概念和過程的闡釋，盡可能結合學生的經驗和生活體驗，使之親切而生動。

③不少章節采用問題串的形式，引導學生步步深入地分析問題、解決問題，建構知識，發展能力。在《分子與細胞》模塊，還設有“與生活的聯系”欄目。

④作業系統中注意習題與生活、健康、環境等方面的聯系和實際應用。

5．加強內容的引導性和開放性，促進探究性學習

為促進學生形成主動、探究、合作的學習方式，教材改變傳統的注入式寫法，也未停留在經典的啟發式寫法上，而是引導學生提出問題、分析問題、通過各種途徑尋求答案，在解決問題的思路和科學方法上加強點撥和引導。

教材內容的開放性表現在以下幾個方面：

①有些問題，不是直接給出答案，而是讓學生自己探究；

②有些問題，并未敘述得面面俱到，而是提出要求，讓學生自己搜集信息，特別是聯系當地和當前實際的信息；

③探究活動的寫法重在引導，探究的課題、材料用具和方法步驟不作過死的規定；對于難度較大的探究活動，教材提供了參考案例;

④介紹生物科學上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議，體現科學體系的開放性；

⑤有些練習題的答案不惟一。

6．改進作業系統，促進評價的改革

評價方式的改革是課程改革的關鍵環節之一。教材改變了作業系統主要為鞏固知識而設計的傳統做法，以期促進生物課程的評價改革。

①作業系統圍繞知識、能力和情感三方面的目標來設計，特別重視知識的遷移、方法的運用和發散思維的培養。例如，必修模塊每章后都有“自我檢測”題，幫助學生從知識的掌握和能力的發展等方面進行自我評價。

②作業系統的內容既包括章節后的作業題，也包括某些探究活動中的討論題；既有隨堂練習和技能訓練，又有階段性的自我檢測；既有書面作業，又有課外實踐、撰寫綜述報告等實作評價的內容。

第4篇：生物科學探究的基本方法范文

1.1高中生物實驗的內容

根據實驗的主要方法，可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型：觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調查類、設計類和搜集類[5]．其中，觀察、檢測和模擬類實驗比較常見；設計類實驗是學生探索和發現真理的重要途徑；調查類實驗主要是針對已經存在的事實或現象，要求學生通過對客觀事實和現象之間的了解得出結論，培養學生收集和分析資料信息的能力；而搜集類實驗則要求學生根據問題擬出資料收集的具體方案，然后通過各種途徑收集相關資料，最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理，并以各種形式（如黑板報、論文、報告及辯論賽等）展示．在選修模塊實驗中，選修1的實驗以實踐活動為主要學習方式，全部為實驗操作，不同實驗內容的教學目標各有側重，有的側重基本概念或原理，有的側重實際應用，還有的側重科學方法訓練和培養學生的科學態度．實驗類型大多數為引導式探究．在引導式探究活動中，學習資料中提出的實驗結構或程序，學生自己設計并進行實驗，通過參與探究過程有所體驗和發現，從而達到預期的實驗目標[6]．根據選修2的實驗中的活動建議，主要是進行調查、討論和探究活動．教師引導學生開展這些活動，培養學生的參與意識，使得學生關注社會、關注生活、關注身邊的科學和技術，能幫助學生體會到生物科學與人類社會、與學生的日常生活密切相關．選修3的實驗中，除了技術要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外，其它實驗都不在實驗室進行，而多為口頭交流、辯論等活動，由于本模塊實驗所涉及的科學領域研究進展迅速，教師要積極引導和組織學生查閱有關資料，練習撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7]．

1.2高中生物實驗的特點

1.2.1實驗數量多，類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標準（實驗）》列舉的實驗活動建議就有68條，當然這些實驗并不要求學生全部掌握，但大多數是最基礎的，學生掌握這些后，還要了解教材以外的實驗，如試卷和課外書上出現的，要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸，才能夠學以致用．實驗數量多則相應地要求實驗課時也多，據統計，實驗課時甚至占到生物課總教學時間的40%[8]．高中生物實驗類型多．各種類型實驗的方法不同，包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術模擬、戶外調查及課外收集信息等；實驗形式也不同，包括教師演示、學生分組完成及獨立完成等．高中生物實驗綜合性強．往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點．如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學生經歷一個完整的科學探究過程，而且還要求培養學生的實驗設計能力，在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析；又如“設計并制作生態瓶”的實驗不僅需要學生小組合作設計制作完成，而且也是一個模擬實驗，模擬的過程充滿探究的要素，此外，實驗還要求學生對自己制作的“生態小瓶”進行長時間的觀察，這無疑也培養了學生的觀察能力．1.2.2科學探究受到重視，實驗內容貼近生活且技術比較先進課程標準的4個基本理念之一是倡導探究性學習，在能力目標別提出了發展科學探究能力，并詳細列舉了11條與探究緊密相關的能力，這為開展探究性實驗教學提供了重要指導．強調和重視科學探究還具體表現在新課程實驗的結構和內容上，必修的3個模塊中，具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一，而選修部分的生物技術實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內容，另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調查[9]102．由此可見，課程標準把科學探究以不同層次和形式融合到實驗教學中．高中生物課程標準強調關注學生的生活經驗，注重與現實生活的聯系，在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，這樣可以激發學生的學習興趣，也可以讓學生學以致用．如調查類和搜集類的實驗都要求學生到現實生活中去調查和搜集信息，并對這些調查和搜集來的信息進行研究分析等．如選修1“生物技術與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等，選修2“生物科學與社會”中對設施農業的參觀和對綠色食品生產或消費情況的調查等，這些實驗活動貼近生活，實驗材料也來源于生活．實驗技術比較先進．特別是選修部分的實驗，大都與生命科學新技術、新應用緊密聯系．如基因工程、克隆技術及干細胞研究等．此外，還有多媒體技術的運用，如“利用計算機輔助教學軟件模擬人體某方面穩態的維持”等．

2生物科學（師范）專業實驗內容及存在的不足

2.1實驗內容

在高師生物科學（師范）專業課程體系中，生物類專業必修課比重大，幾乎每門專業課程均設置了相應的實驗課程，包括動物學、植物學、微生物學、遺傳學、生態學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學及人體生理解剖學等實驗，每門實驗課程的實驗數均在8~12個．

2.2存在的不足

2.2.1課程內容強調專業性，缺少與高中生物新課程的聯系受傳統高師生物課程觀的影響，實驗課內容傾向于強調系統性、整體性和全面性，突出學科專業性，而師范性不明顯，驗證性實驗占據主導，設計性和綜合性實驗欠缺，缺少與中學生物實驗教學有機聯系的問題尤其突出．生命科學的發展日新月異，高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10]，但生物科學（師范）專業的實驗教學內容設置往往多年不變，不能反映生命科學學科發展的最新成果，與學生科學素質、實驗技能和創新能力培養的要求不符．2.2.2實驗教學內容缺乏與生產、生活和社會實踐的聯系高中生物課程標準提出注重與現實生活的聯系理念，就是要改變輕視學生生活的現狀，讓學生在真實的生活中學習和體驗知識．從課程標準建議了大量的調查類和搜集類的實驗可以看出，高中生物實驗更加強調與生活的聯系，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的知識．但生物科學（師范）專業的實驗內容大多是對理論的驗證，更強調實驗的學術性，相對而言忽視了與學生生活以及現實自然、社會的聯系，不能激發學生學習的興趣，無法讓師范生深切地體會到專業知識的價值，可能會影響到以后工作的教學質量．2.2.3實驗教學缺乏體系建構生物科學作為一門獨立形態的自然科學，應有其自上而下、自下而上的實驗體系，但師范院校的實驗教學缺乏這種體系的建構[11]75．每一門課程僅從單一學科的知識系統性和完備性方面設計教學內容和技能訓練，各門課程自成體系，與本專業其它課程聯系不緊密，對課程內容整合較少，因而造成一些實驗內容重復，如微生物學中的“霉菌觀察”與植物學中的“菌類植物”實驗內容基本一致．2.2.4實驗教學模式化高師生物學實驗教材編制模式化，實驗設計程式化，即實驗目的基本原理實驗內容與材料等儀器與設備等操作步驟實驗結果實驗分析報告[11]76．實驗過程以教師講解、演示為主，學生履行三步曲，即按實驗指導的要求或教師總結的實驗步驟進行操作觀察實驗結果完成實驗報告[12]．學生對實驗材料的采集培養、藥品配制等實驗的準備過程和實驗方法步驟的設計參與度低，對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創新，師范生獨立實驗能力的培養受到限制．2.2.5研究性實驗內容缺乏目前，生物科學（師范）專業開設的專業課實驗內容大多為驗證性實驗，雖然可以加深學生對理論知識的理解和培養基本的實驗技能，但仍屬于間接獲取知識的渠道，對培養師范生的科學探究能力不利．

3有效銜接高中與大學的生物學實驗教學

3.1加強高中相關實驗內容的滲透，增加和生活聯系比較緊密的實驗內容

生物科學（師范）專業的教師要致力于高中生物學實驗教學的研究，了解其基本內容和方法手段．在保證實驗課內容達到本科水平的前提下，選擇與高中生物教學聯系密切并能充分發揮現有實驗條件的實驗內容，制定切實可行的實驗計劃，力爭使中學生物學實驗中的基礎部分、經典部分成為高師生物學實驗的研究主題之一，使得高師生物實驗內容與手段上形成和中學生物學實驗的包涵關系．

3.2改進生物科學（師范）專業的生物學實驗手段，使實驗內容跟上科學技術的發展

在實驗內容上，應該結合當前高中生物教學崗位的要求，組織各教研室有經驗的任課教師對實驗教學進行改革，剔除內容陳舊、技術落后的實驗，增加反映現代定量分析、探究性、設計性和綜合應用的新實驗技術內容，跟上生命科學技術的發展．此外，在實驗課程中，可以結合相關的研究課題和最新研究進展，在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹，補充同一個實驗的不同技術與方法．有些新技術、新方法，即使因為條件所限不能親手做，但也應讓學生有所了解，如光合強度的測定既有傳統的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法，也有較為先進的便攜式光合儀測定法．

3.3整合實驗內容

在制定生物科學（師范）專業的實驗教學計劃時，要統籌規劃、互通有無、科學整合以及合理安排實驗內容，避免學科間實驗的簡單重復，以增加實驗的多樣性和豐富度，提高實驗教學效率，讓學生在有限的實驗教學中，接觸和了解更多的實驗內容與方法，這也契合高中生物實驗內容和形式多樣化的特點．實際上，高中生物涉及的68個實驗，均可按照生物科學（師范）專業的專業課程進行分門別類，分別歸入或融入到具體的相關課程實驗中去，使學生在大學實驗教學過程中，基本能接觸到所有的中學生物實驗內容．

3.4改革實驗教學體系

將以驗證性為主的實驗教學體系改變為實驗內容要求由低到高的生物基礎實驗、綜合訓練實驗、研究設計實驗3個不同層次的新體系[9]101．生物基礎實驗主要完成中學生物學新課程標準及實驗大綱規定的基本內容，旨在培養學生的專業基本實驗技能和動手能力，掌握生物學基本研究方法；綜合訓練實驗則由學生實驗小組（6~8人）自己設計方案、準備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文，完成大綱規定的提高性內容或感興趣的問題，旨在培養學生的綜合能力和創新能力；研究設計實驗為教師根據本地生物資源或結合本地生產實際而開設的科學研究性實驗項目，在教師的帶領下有針對性地開展科學研究實驗，旨在培養學生的參與意識、科研意識和自然科學研究工作所應具備的科學態度．

3.5鼓勵師范生積極參與實驗準備工作

準備實驗也是一名生物教師應有的專業素養之一．高師院校在生物實驗教學中，應該鼓勵師范生積極參與到實驗準備工作中，如動植物實驗材料的采集與培養、試劑的配制、儀器的調試、微生物菌種制作及消毒滅菌等，使學生系統地了解實驗從始至終的全過程，這將提高師范生準備和組織生物實驗的能力．

3.6培養學生口頭表達能力，鍛煉文字駕馭能力

教師應按照學生的認識規律，對實驗內容加以組織、潤色，并且用科學、準確、生動及富于啟發性的語言表達出來，以便學生理解和接受．在實驗教學中，教師要引導學生從實驗現象出發，能夠用生物專業語言表達、組織及研究實驗，還應認真對待學生的實驗報告，對表達不準確和書寫不規范等情況及時糾正．

4結語

第5篇：生物科學探究的基本方法范文

關鍵詞：實驗教學；實驗能力；創新能力

提高初中生生物科學素養，倡導探究性學習，是新課程改革的發展趨勢。初中生物學科，主要是向學生展示基本的生物學科內容，讓學生掌握研究生物科學的思路和方法。現在生物教學重在培養初中生理性思維的習慣和養成積極的科學態度。義務教育階段的生物學課程把提高初中生生物科學素養作為主要目標。但在實際教學中，初中生物實驗教學的現狀并不樂觀，仍存在不盡如人意的地方，需要不斷改善。

一、初中生物實驗教學現狀與問題

生物是與我們生活聯系最為緊密的學科，而初中生物主要向初中生介紹基本的理論觀點和基礎的生物常識及生物現象。有效的生物教學可以帶領初中生走進五彩繽紛的生物世界。對于初中生物教學重點不僅在于教會學生知識，而是培養初中生較高的生物科學素養。初中生物教師開展教學，重點不是膚淺地復制教材，而是注重學生生物科學思維的訓練。在實際教學中，初中生物學科的發展還存在許多有待改進的地方。首先，初中生物課課時安排不合理。部分學校生物學科仍被視為副科，因此課時安排較少，每周僅有三節課，甚至更少。教師為完成教學任務，一些實驗活動因沒有充足的時間而無法實施。其次，在實際教學中，存在著重理論知識講授，輕動手實驗能力的問題。還有部分學校因條件限制，實驗設備不能滿足生物教學的需求，進而導致學生不能展開必要的生物實驗，只能局限于課本理論知識的學習。最后，初中生實驗探究意識薄弱，在實際教學中，許多初中生對教師形成依賴，缺乏自覺探究和實踐的意識。所以，教師需培養學生主動參與、勤于動手的學習能力。

二、如何在日常生物教學中培養學生的實驗能力

1.明確培養學生生物實驗能力的教學目標

《義務教育生物學課程標準》第二部分課程目標提到：“通過義務教育階段生物學課程的學習，使初中生初步具有生物學實驗操作的基本技能、一定的科學探究和實踐能力，養成科學思維的習慣。”因此，為符合新課程標準的要求，我們在實際教學中應注重初中生生物實驗能力的培養。教師在備課時，應該結合具體學情設置培養初中生實驗操作能力的教學目標。例如，學習細胞分裂的基本過程時，教師備課時的能力目標即可設置為：引導學生動手實驗，通過實驗觀察洋蔥根尖細胞分裂的切片，增強學生動手實驗的能力和自覺探究的意識。

2.加強學生生物實驗教學中創新能力的培養

提高生物實驗能力的一個重要方面就是培養創新意識。初中生創新意識的培養可以有效提高學生自覺探究、動手實驗的能力。創新意識的培養體現在教學中的方方面面，在教學中應該保護學生的好奇心，耐心解答學生的疑問，鼓勵學生發現問題、提出問題，并積極探索解決問題的方法。許多偉大的發明創造都源于一個“為什么”。面對學生的不解，我們需要做的是啟發學生，為學生創造解決疑惑的條件。例如，初中生對種子萌芽的過程充滿好奇。我們則以此為契機，開展“種子萌發條件”的探究活動。通過帶領學生親自探索，不僅解答了學生心中的疑惑，同時也增強了學生動手操作的能力。

3.在實驗步驟解析中培養學生的分析觀察能力

科學實驗具有嚴謹的步驟，生物科學實驗也不例外。實驗探究的一般方法包括：提出問題、作出假設、制訂實驗方案、觀察實驗現象、得出結論、總結交流等。對于初中生物實驗，我們主要要求初中生了解一般的實驗步驟，并能自主完成簡單的實驗操作，培養學生實驗中分析觀察的能力。我們操作實驗的一個主要目的是為了證明一些結論或者觀察一些現象。分析觀察是實驗過程中的一個關鍵環節。只有謹慎細致地觀察才能得出準確的實驗結論。

4.引導學生歸納總結實驗理論及思想

歸納總結也是實驗探究的一個主要組成部分。引導學生動手實驗的重要目的是學生能夠通過實驗操作總結出結論。學生參與實驗，根據在實驗中觀察的現象或者實驗結果歸納出實驗理論或思想，可以讓學生對生物理論有更加深刻的認識，甚至通過實驗能夠獲得新的發現，實現提升學生生物科學素養的培養目標。

綜上所述，轉變初中生物教師的教學理念，改革初中生物教學模式，為初中生提供參與實驗探究的機會。抓好實驗教學，不僅是現代初中生物教學的客觀要求，也是提高初中生生物成績的有效途徑。提高初中生動手實驗的能力不是一蹴而就的事情，需要教師日積月累的付出和學生堅持不懈的努力。

參考文獻：

第6篇：生物科學探究的基本方法范文

高中新教材中展示了大量的生物科學史的內容，對于學生科學素養的培養是一個非常重要而且可行的途徑．其作用主要體現在以下幾個方面:第一，激發學生對科學的好奇心，幫助學生深刻理解生物學知識．生物學史的內容展示了科學家所處的時代背景，科學家對生命現象的研究過程，各種觀點的碰撞和論爭過程，同時也蘊含了許多生物科學的基本概念、基本原理、基本規律等生物科學知識．教學中合理地進行生物學史的教學，不但可以增加生物教學的趣味性，激發學生學習高中生物的興趣，還有助于學生對生物學知識更好的理解和掌握．第二，體驗科學探究的歷程，培養學生的科學精神．恩格斯在談到科學家的科學精神時，曾指出:“懷疑———批判”的頭腦是科學家的一個“主要儀器”．在教學中合理地開展生物學史的教學，通過重演和再現知識的發生過程，不僅能使學生了解科學結論的由來，還能使學生體驗科學家思維發生發展的軌跡，體驗科學知識及其理論體系的演變和完善過程，從而使他們學會用發展的、批判的眼光審視現有的科學知識．第三，有助于訓練學生的思維能力，進行科學方法的教育．生物科學史不僅揭示了生物知識的探究歷程，更重要的是揭示了科學家在這一過程中的思維的火花、求知的態度、探究的方法，通過讓學生體會當時的場景進行探究實驗設計和模擬實驗，對學生滲透科學方法教育．

二、利用生物科學史滲透科學方法教育的基本途徑

科學方法往往寓于具體科學知識的認識過程中，只有把認識過程合理地展現出來，學生才能領會科學方法是如何提出的，從什么角度，用什么方法解決問題，從而掌握科學方法．而在當前中學生物課堂教學過程中，很多教師只是把生物史作為一種知識，附加在生物知識教學內容上，而忽略了生物史的科學探究過程，疏于從思想與方法的歷史角度去對學生進行科學方法的教育．因此，在應用生物學史開展科學方法教育的課堂教學組織過程中，我們應從課堂教學的各個環節入手，把握好“科學史”與“科學方法”這兩條主要線索，組織“探究性學習”，讓學生在“體驗生物科學史”的過程中，實現對“科學方法”的教育．下面結合植物生長素的發現教學過程談談滲透科學方法教育的基本途徑．

1．利用生物科學史創設情境，激發學生科學探究的興趣

“興趣是最好的老師”．上課伊始階段，教師將生物科學史上引發科學家對某一問題研究的生物學現象作為問題情境呈現給學生，一方面能可以激發他們的學習興趣，創設學習情境，更重要的是讓學生切身感受什么是科學發現，怎樣提出問題，并在他們腦海中留下深刻印象．教師可以采用幻燈片、講故事、文字展示或角色扮演等形式，再現生物學現象，然后啟發鼓勵學生提出問題．在學習“植物生長素的發現”時，教師先展示同學們熟悉的日常生活中植物向光性的圖片，再播放達爾文觀察植物向光性的動畫引發學生思考，提出問題“植物向光性的原因是什么?”“單側光和尖端在植物的向光性現象中都起了什么樣的作用呢?”問題情境的創設使學生很自然地邁出了科學探究的第一步．

2．沿著科學史的發展軌跡，體會科學研究的方法———假說、演繹推理法

在生物科學史中，一般都展示科學家在研究過程中出現的問題和解決的方法，生物學史的學習過程就等于學生沿著科學家的發現思路作了一次思維的探究．針對上面所提的問題，教師引導學生對達爾文的幾組實驗進行比較分析提出自己關于向光性原因的假設或猜想，并請他們用自己的方式進行表達．然后教師再引入科學史中達爾文的假說，讓學生結合當時的達爾文所處的歷史背景討論思考為什么達爾文會有這種假設，再思考自己所做的假設是否合理，這樣可以使學生在心理上和情感上更接近科學研究，并能體會達爾文得出結論所采用的具體科學方法———假說法．假說的結論是否正確呢?我們如何來驗證?自然地引出詹森和拜爾的實驗，從不同角度驗證達爾文的假說．然后師生一起分析詹森、拜爾的實驗思路、結論:尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳到下部，彎曲的原因是尖端產生的刺激在下部分布不均勻．提出假說:尖端產生的刺激可能是一種化學物質．該假說是否正確呢?科學家繼續探索的步伐前進到了溫特的實驗:讓接觸過尖端的瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上結果胚芽鞘生長或彎曲生長了，從而驗證了假說的正確性．生長素的發現，是眾多科學家利用多種科學方法共同合作的結晶，通過該過程的學習既讓學生理解了實驗設計原則與方法，又在這一過程中，體驗了科學家的探索精神，在現有手段的基礎上對于事物本質不斷探索的精神，使學生體會科學家在做出猜想和假設時所用的具體科學方法，從而實現滲透具體科學方法教育的目的．

3．模擬科學史中的實驗探究過程，學會科學研究的方法———實驗法

生物學是一門以實驗為基礎的科學，生物學史中科學家的實驗都包含著一定科學方法，在科學史的教學中，通過讓學生模擬生物學史中典型實驗并對設計原理、思路、試驗方法和結論進行分析，讓學生學會科學家的科學研究方法，滲透科學方法教育．在生長素的發現這一生物學史的教學中，除了需要學生學會達爾文的實驗設計方法和做出實驗設計分析外，溫特的實驗也是一個培養學生進行實驗科學研究的典例，因此在溫特探究實驗的教學中，可以結合前面科學家的假說(尖端產生的刺激可能是一種化學物質)，先讓學生自己設計，然后相互討論分析所設計實驗的可行性，再和溫特的實驗設計做比較，分析實驗的原理、對照的意義、實驗設計的注意點，然后根據實驗現象得出結論．通過這一實驗設計的訓練、操作和詳盡分析不但加深了學生對這一知識的再認識，也使他們較好地掌握了實驗這一科學研究方法．另外，我們還可以通過讓學生設計驗證植物激素極性運輸的實驗幫助他們對對照實驗這一科學方法進行了較好的鞏固．

三、結語

第7篇：生物科學探究的基本方法范文

1．中學生科學素養的內涵

一般說來，中學生的科學素養應涉及到四個方面： 科學知識與技能；科學探究的方法與能力；科學態度、情感與價值觀；科學、技術與社會。 學校的科學教育要以促進每個學生的發展和全面提高青少年的科學素養為核心，以培育科學態度、情感與價值觀為主導，以發展學生創新精神、形成獨立思考和探索實踐能力為重點，以適應學習化社會所需要的基礎科學知識及其技能的學習為基礎，以理解科學、技術與社會的關系為背景，在自主學習過程中養成科學的行為和習慣。

要把作為科學實踐指導與規范的科學思想（包括科學態度、科學精神），以及它所應用或創新的科學方法與科學知識的教學結合起來，克服單純傳授知識的不足，幫助學生在學習科學知識的同時也受到科學思想與科學方法的熏陶，從而培養比較全面的科學素養

2．培養中學生科學素養的原則

2．1 力求體現科學本質。 科學教育不僅要涉及到科學知識的傳授，而且還要涉及到科學探究能力和科學精神的培養，以及對科學、技術與社會關系的認識。

2．2 全面提高科學素質。 根據廣義的科學本質的觀點和科學教育的內涵，科學素質就不只是科學知識一個方面，還涉及到科學思想、科學方法和科學精神等方面。

2．3 普及性、基礎性和發展性相統一。

確定中學生應具備的科學素質的具體內容，應面向全體中學生，而不是少數精英分子，所以它應該具有普及性。同時還應考慮到中學生的年齡特征和認知特點，中學生正處于學知識、長知識的階段，正處于從具體形象思維向抽象思維過渡的階段，對其進行科學素質的教育應與這種特點相符。此外，還必須面向世界，面向未來，面向現代化，全面考慮基礎性與現代化的關系，基礎性與發展性的關系，要選擇那些與現代科學技術的發展有關，與學生今后終身學習有關，又是他們能夠接受的、能反映時代特征的新內容。

3．生物科學素養的培養目標

生物科學素養是指學生將來參加社會生活、從事經濟生產、做出個人決策所必需的生物學概念和過程的理解。因此，在教學過程中要注意培養學生的獨立性、自主性，培養收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力、交流與合作的能力，特別是創新精神和實踐能力等探索能力，培養學生具有良好的科學態度和科學品質，以及正確的價值觀。

4．通過多種手段提高學生生物科學素養

在新教材中，探究性活動包括觀察與思考、實驗、調查、探究、資料分析、進一步探究、演示實驗、設計、技能訓練、課外實踐等。教學中充分并靈活運用這些探究活動，能較好地培養學生的各種能力及科學態度和科學品質。教師在教學中，要依照新課標的要求，力求通過激發學生求知欲和學習主動性進行基礎知識教育，通過“師生互動、自主探究、合作交流”等形式多樣的教學方法，使學生理解掌握生物科學知識。

4．1 培養和發展學生的科學能力

4．1．1 培養觀察和實踐能力。運用“觀察與思考”、“實驗”、“調查”等探究活動，引導學生觀察實物，練習觀察的方法，通過動手操作，增加感性認識，加深對所學知識的理解；通過走出課堂、到大自然或社會中去，就某個與生物有關的問題進行調查，培養學生的觀察能力、動手操作能力和實踐能力。

4．1．2 培養收集和處理科學信息與分析解決問題等能力。結合“調查”、“資料分析”、“探究”等活動，引導學生在質疑、調查、實驗、收集、分析和解讀數據、推理、反思等活動中，既能理解、掌握和應用知識，又發展了學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力；既培養了學生的獨立性、自主性，又培養了學生交流和合作的能力。

4．1．3 培養創新能力。積極開展“探究”、“實驗”、“進一步探究”、“技能訓練”、“課外實踐”等探究活動，讓學生通過參與和體驗科學探究激動，了解探究活動的一般過程，包括提出問題、做出假設、制訂計劃、收集證據、得出結論、表達和交流等。這樣既能培養學生的獨立性、自主性，還能培養他們的創新精神。

4．2 培養學生良好的科學態度和科學品質

4．2．1 通過“觀察與思考”、“實驗”、“調查”、“探究”等探究活動，培養學生學習生物科學知識的興趣，不斷探求新知識的精神，高度的責任感和良好的學習習慣。

4．2．2 通過“資料分析”、“調查”等探究活動，引導學生學會分析資料處理生物科學信息，通過閱讀有關的科學資料，使學生相信科學，熱愛科學。

4．2．3 通過“實驗”、“探究”、“演示實驗”等探究活動培養學生的科學態度，要求學生操作規范，嚴肅認真，實事求是。

4．2．4 通過探究活動培養學生形成愛護動植物的情感，增強愛護生物保護生物的意識，拒絕破壞環境的行為。

4．2．5 通過“探究”、“實驗”、“資料分析”等探究活動，培養學生的辯證唯物主義觀點，建立生物學基本觀念，形成正確的審美觀，進而逐步樹立

4．3 引導學生形成科學的思維和方法。

新課標指出，要重視科學本質，重視理解科學研究過程，學習科學研究方法。在生物科學史中，不僅記載著生物科學知識的形成過程，而且蘊涵著科學家的創造性思維方式和靈活多樣的科學方法，體現科學家尊重事實、服從真理和實事求是的科學態度。因此，在初中生物教學中必須注重科學史學習，要充分挖掘教材內在因素，從學生的認知水平出發，適當選取或處理相關史料，將其作為教學內容的一個組成部分，融入單元課題的教學之中，讓學生了解科學家是怎樣發現問題、提出新問題、分析問題和解決問題的，使學生在科學態度和科學方法乃至創造性思維方面多些感悟，培養學生科學思維的習慣，掌握科學研究的方法。

4．4 典型激勵，培養學生科學精神。

第8篇：生物科學探究的基本方法范文

關鍵詞 科學方法 思維方法 學科方法 科學素養

科學方法教育，作為科學教育中不可分割的一部分，有著深刻的內涵和意義。中學生物科學方法教育，具有聯系生物現象與知識、知識與應用的重要作用，應在中學生物教育中受到重視。

老一輩教育家楊寅初先生（1937）在其教學論著中用一單元專門提出要注重科學方法的訓練；北師大陳皓兮教授（1987）的教學論著中寫道：60年代以來，在各國生物教育中都突出地提出要使學生在學習過程中善于從自然事物、自然現象中去發現問題，通過觀察實驗、積累資料、進行推論，借以學會認識客觀自然界的科學方法[1]。可見，中學生物教學中進行科學方法的教育，并不是一個新的話題。科學方法在學科學習的結構中，起到了橋梁和紐帶的作用，它將知識“變活”，將知識與實際產生聯系。目前，已有生物教學研究者在其學術論文中提出，高中生物新課程中涉及的科學方法主要有：觀察法、實驗法、模擬法、量化法、歸納法、演繹法、分析和綜合法、類比法等[2]。

生命科學是一門以實驗為基礎的學科，它在構建學生生命價值觀、培養學生創新能力等方面都有著巨大的意義。本研究試圖構建生物科學方法的分類理論，將中學生物科學方法教育的內容進行分類，進而提出在中學進行生物科學方法教育的實施路徑。

一、中學生物學科學方法教育內容的確立

1.生物學科學方法的內涵

方法，指人們認識世界和改造世界所應用的行為方式、程序及手段的總和。在科學研究中，是指借助于思維取得新信息、新成果的方式和手段[3]。科學學的奠基人貝爾納說得好：“良好的方法能使我們更好地發揮運用天賦的才能，而拙劣的方法則可能阻障才能的發揮”[4]。科學方法，指人們在認識世界的實踐活動中總結出來的正確的思維方式和操作方式，是獲取科學知識的程序或過程[3]。“與科學知識相比，科學方法具有更大的穩定性和更普遍的適用性”[5]。因此，在中學科學教育中，讓學生獲取科學方法比獲取科學內容本身更為重要。

方法是一種途徑，既能夠創造知識也能夠應用知識，只有掌握了方法，才能夠使理解科學和終身學習成為可能。學生對生物科學方法的學習不會自發進行，需要教師的教學指導。有研究者認為，科學研究方法必須基于特定理論進行觀察、實踐和測量，而科學方法包括通過觀察和實驗進行數據的采集，以及形成和檢驗假說。通過對上述內容的總結，筆者將生物科學方法的內涵界定為：人們在認識和解決生命科學問題的實踐活動中，總結出來正確的思維方式和操作方法，從而獲取生物科學知識的過程。

2.生物科學方法顯化教育的內涵

盡管大多數教師都能夠意識到科學方法教育的重要性，但對于生物科學方法教育的理解與感悟卻參差不齊，原因在于生物科學方法教育一直處于隱性教育水平。有研究者對物理科學方法隱形教育總結出以下不足：教學目標不明確、教學內容不明確、教學效果不顯著[6]。

和隱性教育對應的是顯化教育。所謂科學方法顯化教育，是指教師有意識地公開進行科學方法教育，學生有意識地學習科學方法，以達到理解知識、掌握方法和形成科學態度的目的[6]。中學生物科學方法教育也應當從隱性走向顯化。生物是門實驗學科，意味著生物學的知識本身就是由實驗、實踐中得來，知識的運用也體現在實驗中。在中學生物學的教學中，一是要體現出生物科學技能的必要性，二是通過思維方法的顯化，使得隱性認知得以被剖析，讓學生能夠認識并有意識地培養相關的思維方法，通過有針對性的訓練，使得學生能夠像一個“科學家”那樣思考和解決生物學問題、應用生物學知識。

3.中學生物科學方法的分類

筆者從歷史觀的角度縱向梳理了我國生物科學方法教育的內涵，翻閱從民國時期到當代的主要“生物課教學法”和“生物課程與教學論”，將其中作者意圖涉及的生物科學方法進行了整理（如表1所示），其核心思想是讓學生在認識和學習生物學中習得正確的思維方法及研究方法。

盡管上述生物教學的論著中對生物科學方法都沒有專門的敘述，但都提出了生物科學方法在生物學教學中的重要意義，并且涉及了生物學研究方法、生物學思維方法在培養學生生物科學素養中是不可或缺的角色。筆者按照生物學學科方法、生物學思維方法這兩類基本科學方法，構建了中學生物科學方法分類模型（如圖1所示）。

圖1 中學生物科學方法分類

（1）生物學思維方法

生物學思維方法是指生物學科研究方法中概括出來進行理論思維的方法，如分析、歸納、綜合、控制變量等方法。這些方法指導著學生在遇到生物問題時，能夠正確找出原始問題，并運用正確的思維方式去研究問題，進而更好的解決問題。一般來說，在中學生物教育中，用來進行理論思維的方法包括：分析、歸納、綜合、假說演繹、類比推理、比較、抽象化、對比實驗、控制變量等。但是由于思維是隱秘的，在日常教學中往往會忽視以其作為目標進行教學設計。

（2）生物學學科方法

生物學學科方法指在生物學中最常用的揭示生命現象的方法，它包括進行研究的流程，即科學探究的過程方法，如生物科學探究過程技能：發現問題、提出假說、設計實驗、完成實驗、分析數據、得出結論這整個的過程；也包括在中學科學探究中所運用的最基本方法，如生物操作方法：顯微鏡操作、觀察、解剖、染色、過濾、制作裝片、同位素標記法、調查、標本制作、純化、蒸餾、萃取等。它是整個生物科學研究的基礎，也是學生學習生物學知識，打好生物學基礎的必備條件。由于其與生物學科有直接密切的聯系，它也被稱之為強認知方法。

（3）中學生物科學方法的內在聯系

哲學中的科學方法從具體到一般層層遞進，下一層是上一層的基礎，而在生物科學方法的結構中，可以看到學科方法和思維方法之間有著直接的關聯，它們并不存在層級的高低，思維伴隨著學科的學習，學科方法的強化也鍛煉了思維方法。從認知的角度看，在解決問題時，會同時應用到思維方法和具體研究方法，但不論是生物學科方法還是生物思維方法，都應以中學生物學知識作為載體去強化和訓練。

二、中學生物科學方法教育內容的實施

1.中學生物學學科方法教育的實施

生物學學科方法在生物實驗教學中體現得最為明顯，通過生物實驗課、生物實踐活動，能夠有效地讓學生體會和感受科學方法在實際研究中的應用。例如，在“探究植物細胞的吸水和失水”實驗中，涉及制作裝片、使用顯微鏡、觀察、對比的思維和操作，那么教師在實驗課開始之前，就應當對學生明確提出要求，要求其正確使用顯微鏡和制作臨時裝片，并將過程告知學生，接著提出實驗需要解決的問題，讓學生自主進行實驗的計劃，鍛煉學生的科學探究思維。

2.中學生物學思維方法教育的實施

思維方法通常是滲透在教學內容當中，需將其顯化，使學生明確。比如，研究PH值對酶活性影響這一課時，通過控制其他因素只改變其中一種因素的控制變量法的應用在這里就顯得非常自然，而同時控制變量法又應用在很多其他知識的學習中，要注重在教學中對科學方法的總結和歸納。再如，分析和歸納是兩種最常見的科學思維方法，當學生通過實驗得出圖表或者曲線時，如何正確地分析和歸納也應顯化，以達到更好的教學效果。

三、中學生物科學方法教育的展望

1.在生物課程標準中顯化生物科學方法

我國現行生物課程標準是以生物知識為核心進行教學組織的，但從教育目的看，學習方法比知識更為重要。因此，以方法為核心、知識為框架的教學組織更有利于學生對于方法的掌握。課程標準作為綱領材料，應明確生物科學方法的重要地位。在生物課程標準中將生物學科方法和生物思維方法顯化在課程目標中，是生物科學方法教育的政策支持。

2.依據生物科學方法的邏輯組織教學

由于方法是現象與知識、知識與應用的聯接，根據生物科學方法來組織教學，將其作為邏輯組織教學能夠有效幫助學生掌握科學方法，建立學生科學方法知識體系。首先將中學生物中涉及到的科學方法進行羅列和總結，從橫向和縱向進行教學，以知識的角度看科學方法，然后通過科學方法組織知識體系。

3.提升生物教師的生物科學方法素養

教師是課堂的組織者、實施者，一切教育方法、教學策略的落腳點都是教師對學生的教學，因此，教師是最重要的課程資源。我國教育正處于改革的深水期，教師隊伍必須不斷更新自己的知識庫和教育觀念，才能跟得上教育改革的步伐。及時加強教師的專業能力，補充教師專業結構中的科學方法教育知識，是中學生物實施科學方法教育不可缺少的一部分。

參考文獻

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第9篇：生物科學探究的基本方法范文

一、正確處理學科知識、社會需要和學生發展之間的關系

無論是課程目標的確定還是教學內容的選取,都有一個首當其沖而且無法回避的問題,也就是學科知識、社會需求和學生發展三者的關系問題。各國課程改革的經驗表明,“以學科為中心”的課程能夠較好地傳遞人類社會積累的知識和經驗,有利于學生建立完整的知識結構并實現知識的遷移,但是由于忽視社會的需要和學生的心理特征及認知規律,容易造成與社會脫節和學生學習負擔過重。“以社會為中心”的課程強調按社會需要來確定教學內容,有利于培養學生參與社會活動的意識和能力,但是由于忽視知識的內在邏輯順序和學生的個性特點,使得課程內容零散,缺乏整體性和連續性,不利于學生的全面發展。“以學生為中心”的課程以學生的興趣和動機為基礎,以學生所需要的經驗和感興趣的問題構成學習單元,讓學生從做中學,有利于提高學生的學習興趣,發展學生學習的主動性和創造性,但是由于忽視知識的系統性和教育的社會功能,內容龐雜而缺乏連續性,不利于人類文化遺產的傳遞,不利于學生掌握適應社會所必需的基礎知識和基本技能。現在,越來越多的人認為,學科知識、社會需求和學生的發展都是課程設計應當考慮的重要因素,應當將這三者作為一個統一的整體來考慮,不可偏廢。

中學生物課程目標的確定應當力求實現學科知識、社會需求和學生發展的最佳結合。因此,新世紀中學生物課程教材改革的重點不是如何更加完美地呈現生物學科的知識結構,而是如何更好地體現學生發展和社會的需要。

二、課程目標要適應社會發展的需要

在充滿希望和挑戰的21世紀,科學技術與社會將發生強相互作用。科技將高度社會化,社會將高度科技化。社會的高度科技化要求公民普遍具有較高的科學素養,包括科學知識、科學觀點、科學態度、科學精神、科學方法、科學價值觀、科學思維習慣和行為習慣等。生物科學在社會發展中的地位和作用要求我國涌現出一大批站在生物科學前沿的創新型人才。從這個意義上說,中學生物課程一方面要使廣大受教育者具有較高的生物科學素養,另一方面又要為將來可能從事生物科學研究的學生,在態度觀念、知識和能力等方面打好生物學基礎。

從國際上看,全球經濟的一體化,人類社會的高度信息化和科技化,高科技的發展所引發的知識經濟時代的到來。全球性的人口、糧食、健康、能源、資源和環境等問題,都給各國的基礎教育,尤其是發展中國家的基礎教育提出了嚴峻的挑戰,要求基礎教育的教育目標作適當的調整,如強調國際理解,具有收集和處理信息的能力,樹立全球意識和環境意識,樹立人與自然和諧共處、可持續發展的觀念,學會關心,學會學習,學會發現,學會創造等。從國內形勢來看,經濟正處在高速增長的階段,同時也面臨著許多問題,如人口負擔過重,環境污染加劇,科學技術水平與發達國家相比差距較大,民族創新意識不強,社會轉型期人們的思想觀念沖突和各種社會矛盾比較突出,人們的思想道德和科學文化素養有待于進一步提高,等等。這些問題對基礎教育所提出的要求,特別是知識經濟對基礎教育的要求,也都應當在中學生物課程目標中得到體現。

知識經濟是建立在知識的生產、傳播、轉移、分配和使用之上的經濟。知識經濟所依賴的主要資源不是有形的物質資源,而是無形的智力資源。中國作為一個人口眾多、人均物質資源相對貧乏、因科技和管理水平低而對物質資源的利用效率又很低的國家,如果能充分開發人們的大腦,提高民族創新能力,特別是科技創新能力,沉重的人口負擔就會轉化為無與倫比的智力資源。中國就有可能變劣勢為優勢,在某種程度上超越工業化國家已經走過的一些發展階段,迅速趕上發達國家。假如我們培養出的學生總是長于記憶而拙于發現,長于應試而拙于實踐,樂于接受現成結論而不會質疑,只知被動完成老師下達的學習任務而不知主動地學習,創新精神和實踐能力就無從談起,我們怎么能抓住知識經濟時代帶來的發展機遇呢?由此可見,新世紀中學生物課程的教育目標,應當以全面提高學生的生物科學素養為宗旨,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點。

三、課程目標要符合學生發展的需要

關于學生發展的需要,首先應當研究中學生學習生物科學的心理特征和認知規律。要了解哪些內容是學生樂于學習的,哪些內容對學生的終身學習和發展具有較高的價值,而不是單純從學科知識的系統性出發,選取學生應當學習的內容。調查表明,關于動植物的形態結構和分類等事實性知識,名詞術語較多;有些動植物是學生不常見的,教學大綱和教材從學科知識的系統性出發,將它們作為代表動物或代表植物講述,學生的學習興趣較低。關于原理性知識和程序性知識,能夠使學生理解為什么,懂得怎么做,是學生非常感興趣的。例如,生物的性狀是怎樣遺傳給后代的?遺傳物質是怎樣發現的?等等。因此,在確定具體教學內容的教學目標時,對事實性知識應當做較低要求,如知道或識記等;對原理性和程序性知識應當做較高要求,如理解和應用等。教學內容的時效性和對學生發展的價值是與其基礎性呈正相關的,也就是說,教學內容與基本概念、基本原理和相關性越高,其時效性就越長,對學生發展的價值就越大。因此,在確定本學科課程目標時,使學生掌握生物學的基本概念和基本原理仍是不可忽視的。

生物學實驗、實習和調查等探究活動是中學生普遍感興趣的。這些探究活動不僅能夠幫助學生掌握知識,而且能夠使學生充分體驗到發現的樂趣,成功的愉悅,在科學態度、意志、合作精神、觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力等方面也能得到發展。因此,讓學生擁有科學探究的經歷和體驗,應當成為中學生物課程的重要目標。

在研究學生心理特征和認知規律的基礎上,至少還應當研究以下幾個問題。一是如何促進學生的全面發展。促進學生的全面發展是靠整個教育體系特別是課程體系來實現的,社會和家庭因素也起著重要作用,因而非一門學科課程所能承擔。但是,一門學科課程的教育功能又是多方面的。中學生物課程作為一門科學課程,在提高學生的生物科學素養、發展智力的同時,在德育、美育和促進學生身心健康發展方面也應當發揮獨特的作用。二是如何體現尊重學生個性發展的特點。學生的認知水平和興趣都不是整齊劃一的。具體教學內容的教學目標應當體現彈性和選擇性,有基本要求和較高要求之分,隨著年級的遞進,選學內容應當逐漸增多。各種探究活動應當為學生提供多種可供選擇的方案,也可以讓學生自己提出探究的課題,自己設計和進行實驗尋找答案。

三是如何為學生的終身發展打基礎,培養學生終身學習的能力。為此,在課程目標中應當要求學生具有利用課本以外的信息資源獲取和處理信息的能力。 四、課程目標應當體現學科特點

在20世紀,隨著數學、物理和化學原理和方法在生物學研究中的廣泛應用,研究手段的現代化,生物科學取得了突飛猛進的發展。以DNA雙螺旋結構模型的建立為標志,分子生物學的研究取得長足進展,并深入到遺傳學、細胞生物學、神經生物學、發育生物學、進化論和生態學等各分支領域,使生物學各個領域的研究在分子水平上趨于統一,并越來越接近揭示生命的本質。生物科學原理與工程技術的結合,催生了生物工程(生物技術),并迅速實現產業化,成為新的經濟增長點,在農業、醫藥工業、醫療、環保等領域碩果累累。與生物學密切相關的人體科學、營養學、優生學、衛生學、行為科學等學科的發展,在促進人們身心健康、提高人們生活質量方面發揮了重要作用。

21世紀將會加速發展的學科群中,生命科學因其研究客體的極端精巧和復雜性,以及社會多種需求(人類生存環境、資源、食物、健康等)所產生的緊迫性,最可能出現革命性的變化,以至成為新的科技革命的中心,對其他學科產生巨大的帶動作用,并對人類社會的生產方式、生活方式乃至思維方式產生廣泛而深刻的影響。

生物科學的現狀和發展趨勢要求中學生物課程的知識教育目標做出相應的變革,應當使學生不僅掌握基本的生物學概念、原理和規律,而且了解這些知識產生的過程及其應用,還要了解生物科學的新進展和發展趨勢。

生物課程在思想品德教育方面具有獨特的作用。生命的物質性,生物界普遍存在的對立統一,各種生命現象之間、生物個體之間、生物與環境之間存在的相互依存和普遍聯系,等等,都是進行辯證唯物主義教育的好材料。我國生物資源的多樣性、生物科學的成就等內容,能夠激發學生的民族自豪感;我國野生生物資源和生物多樣性面臨的危機、生態環境的惡化等內容,能夠激發學生的民族責任感,這些都是進行愛國主義教育的良好素材。生物進化觀點和生態學觀點教育,能夠幫助學生建立科學的世界觀。生態學的基本原理和生態倫理學等內容,能夠幫助學生正確認識和對待人與生物的關系、人類社會經濟發展與自然環境的關系,樹立人與自然和諧共處和可持續發展的觀念。生物工程的興起和克隆技術的出現,已經并將繼續對人類的倫理道德體系提出新的挑戰。生物科學史和科學探究活動等內容,能夠幫助學生理解科學的性質,養成科學態度和科學精神。生物科學、技術與社會相互聯系和相互作用的內容,能夠幫助學生正確認識科學、技術和社會的關系,形成科學的價值觀。中學生物課程目標應當充分體現本學科這些德育功能。