高中生物论文：高中生物教学中科学研究方法教育初探
【摘要】 提高每个高中学生的生物科学素养、倡导探究性学习是普通高中生物新课程的基本理念。在高中生物教学中渗透科学研究方法教育是贯彻新课程基本理念的重要内容，也是落实新课程理念的基础。本文根据自己的教学工作，对如何进行科学研究方法教育进行了探讨，提出了一些切实可行的做法。
【作者】 朱晓林 生物教研室 高级教师
一、高中生物教学中进行科学研究方法教育的意义
（一）探究性学习是高中生物新课程倡导的基本理念之一，是实现学生学习方式的转变和教师教学方式转变的重要内容。要顺利实现这种转变，首先要对学生进行科学方法教育，培养学生的科学探究能力。因为只有建立在科学方法之上的探究才是科学的探究，而只有科学探究才能够培养学生的创新精神和实践能力。
（二）培养学生的科学素养是高中生物新课程倡导的另一基本理念，这种科学素养包括科学知识、科学方法和科学态度，可见对学生进行科学方法教育本身就是提高学生科学素养的重要内容，同时在高中生物教学中进行科学方法教育能够使学生理性认识知识的起源和发展，激发学生的问题意识，使学生充分认识真理的相对性，有利于培养学生的科学精神和科学素养。
（三）科学方法教育既是中小学素质教育的需要，也是适应高等院校选拔高素质人才的需要。作为高校选拔人才的重要考试，高考对当前的高中教学有着十分重要的导向作用。理综高考生物中有关生物探究性实验试题的频频出现，也对高中生物科学方法教育起的了推波助澜的作用。事实也证明，只有将科学方法教育渗透到高中生物教学中，才能够真正提高学生的科学探究能力，培养学生的科学素养，为高校（社会）输送高素质的科研、创新人才。
二、生物科学研究方法及科学研究方法教育的基本内容
科学方法是指人们在探索事物客观规律过程中所采用的各种手段。科学方法可分为多个层次，我们这里所指的生物科学研究方法主要是指科学研究的一般方法，如科学观察方法、科学实验方法和科学调查方法，特别是指科学实验方法。科学研究的基本方法可以概括如图1所示。由图我们可以看到：科学研究总是从观察开始，通过观察发现问题，然后提出假设，并对假设做出基本预测，最后设计实验来验证假设。如果实验结果与假设不一致，则说明原来的假设是错误的，要修改假设，重新实验；如果实验结果与假设一致，则说明原来的假设是正确的，可将假设上升为学说或理论。
科学方法的掌握有利于学生更透彻地理解科学知识、有利于学生思维方式和行为方式的发展、有利于学生创造性才华的培养。从“学会学习”的意义上讲，学生掌握科学方法比掌握科学知识更重要。科学方法教育应包括科学研究“过程技能”（观察一问题一假设一实验一结论）的教育，还应包括观察、调查、实验等方法的具体技能。科学方法教育中尤其要重视科学思维的训练，即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。
三、科学研究方法教育在高中生物课堂教学中的实践
生物学是一门实验科学，有着众多的可以渗透科学方法教育的内容。我在教学中在努力钻研教材的基础上，充分挖掘教材中对学生进行科学方法教育的素材，并踏踏实实地将科学方法教育渗透到教学过程和学生的学习过程中，收到了很好的教学效果。下面便是自己的一些做法和教学体会。
（一）通过生物科学史渗透科学研究方法
高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，我们可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。这里仅以“酶的发现”为例略作说明。在教授这部分内容时，我首先带领学生回顾了科学实验的一般方法，然后学生阅读教材，根据意大利科学家斯帕兰札尼的实验在教师的引导下回答问题。（见下页）
（二）通过探究性教学体现科学研究方法
高中生物教学中，如何选取适当的内容，进行探究性教学，是大家都在研究的问题。如何将探究性教学和科学方法的指导有机地结合在一起，更是值得大家思考的问题。我在教学中，选取溶液培养法、基因的自由组合规律、动物激素调节等内容，进行了初步尝试，试图在教学中充分体现科学方法的指导，下面便是基因的自由组合规律探究教学的案例（附后）。
教师提问
学生回答
教师引导，师生互动
1意大利科学家斯巴兰札尼的实验研究的问题是什么？
a肉块为什么会消失？
b鸟胃是否可以进行化学性消化？
c鸟胃是否产生了消化有机物的物质？
d鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化吗？
通过分析，明确问题；同时使学生认识到一个好的问题应具体、明确、完整，提出一个好的问题非常重要。
2科学家的假设是什么？
a如果鸟胃进行了化学性消化，那么肉块就会消失。
b如果肉块消失，那么鸟胃进行了化学性消化。
分析两种答案，指出前者是正确的，并帮助学生分析假设应如何做；而后者是结论，不是假设，教师要说明为什么。
3这时科学家的基本预测是什么？
鸟胃可能进行了化学性消化。（鸟胃可能含有进行化学性消化的物质）
肯定的假设基于肯定的预测，预测置于“如果”后面。
4科学家的另外一种基本预测是什么？
鸟胃可能没有进行化学性消化。
（鸟胃可能没有进行化学性消化的物质）
否定的假设基于否定的预测，同样这一预测也是置于“如果”之后，而“那么”之后是可操作定义。总结如何做假设：如果+基本预测，那么+可操作定义。
5此时科学家的假设又应该是什么？
如果鸟胃没有进行化学性消化，那么肉块就不会消失。
6这个实验的结论是什么？
胃具有化学性消化的作用。
（鸟胃含有进行化学性消化的物质）
因为肉块消失了，所以胃具有化学性消化的作用。
7这个实验的巧妙之处是什么？
金属笼排除了物理性消化的影响。
单因子变量原则。
8这种化学物质是什么？
这种化学物质是胃蛋白酶。