夏華剛

【摘 要】高中生物新課標(biāo)教學(xué)內(nèi)容要求注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過(guò)新的教學(xué)手段與方法全面提高學(xué)生對(duì)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)能力以及理解能力。普通高中使用的“人教版”生物課標(biāo)教材應(yīng)當(dāng)符合課程標(biāo)準(zhǔn)、相應(yīng)的知識(shí)體系，符合高中學(xué)生對(duì)生物學(xué)的科學(xué)探究能力發(fā)展的方向與要求，符合有關(guān)的科學(xué)方法體系和實(shí)踐技能學(xué)習(xí)體系。文章就“人教版”高中生物課標(biāo)教材的科學(xué)方法體系對(duì)高中生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的影響和作用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】人教版；高中生物；教材；科學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2016）21-0009-02

“人教版”高中生物課標(biāo)教材是課程標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)，教材中包含的教學(xué)理念和教學(xué)方法體系為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)生物課提供了基礎(chǔ)。高中生物教學(xué)離不開(kāi)教材原有的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，也離不開(kāi)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的科學(xué)方法體系。本文主要是從高中生物教學(xué)的角度進(jìn)行思考，對(duì)“人教版”高中生物課標(biāo)教材中蘊(yùn)含的科學(xué)方法與知識(shí)體系進(jìn)行研究，并對(duì)其中所展示的教學(xué)價(jià)值進(jìn)行了簡(jiǎn)單地分析。

一、教材中的科學(xué)方法體系簡(jiǎn)介

“人教版”高中生物課標(biāo)教材所包含的科學(xué)方法體系與教學(xué)內(nèi)容是十分豐富的，主要是根據(jù)生物學(xué)科的特性進(jìn)行不同教學(xué)內(nèi)容的排版，從理論上保證高中生可以全面學(xué)習(xí)與吸收生物知識(shí)。高中生掌握生物科學(xué)探究能力的方法主要分成3種：

1. 學(xué)科內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法。運(yùn)用特殊的方法進(jìn)行科學(xué)探究。如同位素標(biāo)記示蹤法、洋蔥表面的分離細(xì)胞器方法、生物解剖等。

2. 在化學(xué)、物理、生物中探索出與化學(xué)具有相同科學(xué)研究的方法。如對(duì)物質(zhì)變量的追蹤研究。

3. 通過(guò)哲學(xué)方法學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識(shí)。如客觀法、矛盾分析法等，主要運(yùn)用在生物學(xué)中動(dòng)物的生活圈子、相處模式等。

高中生物教材中的科學(xué)方法體系貫穿整個(gè)生物教學(xué)過(guò)程，這些科學(xué)方法體系構(gòu)建的目的在于提高學(xué)生的生物科學(xué)探究能力，通過(guò)教材的書(shū)面知識(shí)或是實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓高中生全面學(xué)習(xí)與吸收生物知識(shí)。此外，教師在教學(xué)中具有重要作用，能直接影響到學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。教師要深入理解與掌握教材中的科學(xué)方法體系，按照教材的科學(xué)方法與體系進(jìn)行有計(jì)劃、有步驟地教學(xué)，不斷地培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

二、生物新課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系內(nèi)涵

1. 科學(xué)方法體系的內(nèi)涵

“人教版”生物新課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系主要是從學(xué)生獲取經(jīng)驗(yàn)性材料方法與理性思維的方法當(dāng)中形成并構(gòu)建出來(lái)的。其中獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的方法有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查法、模擬法；理想思維的方法包括邏輯思維、形象思維、直覺(jué)和靈感、數(shù)學(xué)方法、模型方法、系統(tǒng)方法。其中的邏輯思維又包含歸納、分析、綜合、類比等幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。模型方法又包括數(shù)學(xué)、物理、概念模型。

2. “人教版”生物教材科學(xué)方法體系的特點(diǎn)

“人教版”高中生物新課標(biāo)教材的科學(xué)方法對(duì)于我國(guó)生物教學(xué)事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的理論基礎(chǔ)。例如，在教材中一級(jí)標(biāo)題蘊(yùn)含著知識(shí)核心概念、基本原理。生物學(xué)科的教學(xué)體系中十分重視高中生的生物探究能力培養(yǎng)和科學(xué)方法培訓(xùn)。整體的科學(xué)方法體系具有嚴(yán)密的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性強(qiáng)、知識(shí)概念闡述準(zhǔn)確、嚴(yán)密的教材組織形式等特點(diǎn)。此外，注重高中生學(xué)習(xí)生物的心理特點(diǎn)、人文精神的滲透，也綜合了其他生物教材的優(yōu)點(diǎn)。

三、高中生物教材科學(xué)體系的內(nèi)容

1. 獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的方法

（1）觀察法。學(xué)生在自然條件下，通過(guò)感官系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)儀器進(jìn)行的生物研究活動(dòng)，從中獲取有關(guān)經(jīng)驗(yàn)性的材料。在“人教版”生物教材中明確表述了“觀察是科學(xué)探究的基本方法”，學(xué)生可以通過(guò)肉眼或放大鏡、顯微鏡等生物實(shí)驗(yàn)器材觀察，還可以利用相機(jī)、攝像機(jī)、測(cè)量工具進(jìn)行生物觀察，以便獲得經(jīng)驗(yàn)性的材料。在生物教學(xué)的材料獲取實(shí)踐中，要求學(xué)生對(duì)此過(guò)程進(jìn)行記錄，做好實(shí)驗(yàn)前的計(jì)劃安排，保持充足的耐心。教師還要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論交流，從中學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)。

（2）實(shí)驗(yàn)法。高中階段的生物學(xué)習(xí)包含大量的實(shí)驗(yàn)部分，學(xué)生進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)操作是獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的方法之一，主要是以“控制變量”“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，生物實(shí)驗(yàn)是利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備進(jìn)行各種生物探究活動(dòng)，包括了基本的觀察實(shí)驗(yàn)，如洋蔥細(xì)胞分裂、不同種類的細(xì)胞認(rèn)識(shí)。也包括科學(xué)方法論意義上的實(shí)驗(yàn)，如細(xì)胞的對(duì)比實(shí)驗(yàn)、生物質(zhì)量變化實(shí)驗(yàn)等。為了讓高中生更好地了解實(shí)驗(yàn)課程的價(jià)值和意義，在實(shí)驗(yàn)中可以對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行人為控制，稱為實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)就是為了證明研究對(duì)象的變化是由某種原因引起的，同時(shí)需要一種未進(jìn)行人為控制的實(shí)驗(yàn)組，稱為對(duì)照組。

例如，高中生進(jìn)行酶高效性的實(shí)驗(yàn)：在①號(hào)試管滴入2毫升雙氧水，②號(hào)試管滴入2毫升雙氧水，然后滴加3滴肝臟研磨液，③號(hào)試管滴入2毫升雙氧水加3滴三氯化鐵溶液。①號(hào)試管不作處理與②③號(hào)試管進(jìn)行對(duì)比，在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中能總結(jié)出酶具有高效性。在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中必須貫穿“除了觀察變量之外，其他變量都應(yīng)始終保持相同”的實(shí)驗(yàn)原則。普通高中人教版《生物選修1》中的“果膠酶在果汁中產(chǎn)生的作用”這一實(shí)驗(yàn)課題，就要求將溫度和pH值作為實(shí)驗(yàn)的存在因素，進(jìn)行果膠酶在不同的溫度發(fā)生的pH值變化或者不同pH值中對(duì)應(yīng)的溫度變化的實(shí)驗(yàn)。

（3）調(diào)查法。在人教版高中生物新課標(biāo)教材中有“調(diào)查是科學(xué)探究常用的方法之一”的理念。跟調(diào)查有關(guān)的科學(xué)研究有全國(guó)的人口調(diào)查、全國(guó)空氣質(zhì)量指數(shù)的調(diào)查、國(guó)家海洋資源的調(diào)查、全球氣候的變化調(diào)查等。所以說(shuō)，在科學(xué)研究活動(dòng)中，調(diào)查是獲取經(jīng)驗(yàn)性材料的主要方法之一。教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)調(diào)查時(shí)，首先要明確調(diào)查的對(duì)象，實(shí)驗(yàn)樣本的大小、數(shù)據(jù)，調(diào)查方法設(shè)計(jì)，其次是制定與明確調(diào)查過(guò)程，最后對(duì)內(nèi)容進(jìn)行記錄。收集的調(diào)查結(jié)果有時(shí)候需要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。如進(jìn)行“植物光合作用的調(diào)查”，就要先確定調(diào)查的植物對(duì)象、規(guī)模、調(diào)查方案等。

（4）模擬法。高中生物學(xué)習(xí)階段受到學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)器材設(shè)施的限制，當(dāng)有一些比較高級(jí)的生物研究缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，就可以通過(guò)模擬法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即通過(guò)代替物的實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取經(jīng)驗(yàn)性材料。如高中必修1教材中的“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)等。endprint

2. 理性思維方法

（1）邏輯思維。生物教材中的科學(xué)方法體系包含理想思維方法，其中的邏輯思維是理性思維的重要內(nèi)容之一。邏輯思維包括了以下幾個(gè)方面：

一是歸納和演繹。指的是在生物教學(xué)中獲取的經(jīng)驗(yàn)性材料或者生物知識(shí)進(jìn)行有意識(shí)地分類和歸納，或是反推理的思考。

二是分析和綜合。學(xué)生利用分析和綜合的理想思維方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。如在研究洋蔥細(xì)胞的試驗(yàn)中，把碘加入到洋蔥表面染色，觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象、洋蔥根尖有絲分裂等。

三是類比。在高中生物教學(xué)中，教師通過(guò)兩個(gè)相似的研究對(duì)象引導(dǎo)學(xué)生在它們身上進(jìn)行相似點(diǎn)的思考。如根據(jù)基因和染色體行為之間的平行行為，推斷基因位于染色體上。

（2）形象思維和直覺(jué)靈感。形象思維和直覺(jué)靈感都是通過(guò)頭腦中的形象材料進(jìn)行思考問(wèn)題的能力，高中階段的生物具有一定的抽象性，因此需要學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象思考。

（3）數(shù)學(xué)方法。生物、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)都有一定的共同性，掌握數(shù)學(xué)方法是學(xué)生獲得與提高生物科學(xué)探究能力的重要途徑，因?yàn)樯飳?shí)驗(yàn)中的材料經(jīng)常需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、綜合、整理。

（4）模型方法和系統(tǒng)方法。在高中生物實(shí)驗(yàn)中，模型方法起著十分重要的作用，能將高度抽象的生物知識(shí)簡(jiǎn)單化，讓學(xué)生吸收更多的生物知識(shí)。系統(tǒng)分析方法主要應(yīng)用在生物教學(xué)的整體上，通過(guò)系統(tǒng)的分析思考對(duì)教學(xué)系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

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（編輯：楊 迪）endprint