生物科学方法例1

二、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径

科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中，只有把认识过程合理地展现出来，学生才能领会科学方法是如何提出的，从什么角度，用什么方法解决问题，从而掌握科学方法．而在当前中学生物课堂教学过程中，很多教师只是把生物史作为一种知识，附加在生物知识教学内容上，而忽略了生物史的科学探究过程，疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育．因此，在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中，我们应从课堂教学的各个环节入手，把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索，组织“探究性学习”，让学生在“体验生物科学史”的过程中，实现对“科学方法”的教育．下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径．

1．利用生物科学史创设情境，激发学生科学探究的兴趣

“兴趣是最好的老师”．上课伊始阶段，教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生，一方面能可以激发他们的学习兴趣，创设学习情境，更重要的是让学生切身感受什么是科学发现，怎样提出问题，并在他们脑海中留下深刻印象．教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式，再现生物学现象，然后启发鼓励学生提出问题．在学习“植物生长素的发现”时，教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片，再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考，提出问题“植物向光性的原因是什么?”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢?”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步．

2．沿着科学史的发展轨迹，体会科学研究的方法———假说、演绎推理法

在生物科学史中，一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法，生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究．针对上面所提的问题，教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想，并请他们用自己的方式进行表达．然后教师再引入科学史中达尔文的假说，让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设，再思考自己所做的假设是否合理，这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究，并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法———假说法．假说的结论是否正确呢?我们如何来验证?自然地引出詹森和拜尔的实验，从不同角度验证达尔文的假说．然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论:尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部，弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀．提出假说:尖端产生的刺激可能是一种化学物质．该假说是否正确呢?科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验:让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了，从而验证了假说的正确性．生长素的发现，是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶，通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法，又在这一过程中，体验了科学家的探索精神，在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神，使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法，从而实现渗透具体科学方法教育的目的．

3．模拟科学史中的实验探究过程，学会科学研究的方法———实验法

生物学是一门以实验为基础的科学，生物学史中科学家的实验都包含着一定科学方法，在科学史的教学中，通过让学生模拟生物学史中典型实验并对设计原理、思路、试验方法和结论进行分析，让学生学会科学家的科学研究方法，渗透科学方法教育．在生长素的发现这一生物学史的教学中，除了需要学生学会达尔文的实验设计方法和做出实验设计分析外，温特的实验也是一个培养学生进行实验科学研究的典例，因此在温特探究实验的教学中，可以结合前面科学家的假说(尖端产生的刺激可能是一种化学物质)，先让学生自己设计，然后相互讨论分析所设计实验的可行性，再和温特的实验设计做比较，分析实验的原理、对照的意义、实验设计的注意点，然后根据实验现象得出结论．通过这一实验设计的训练、操作和详尽分析不但加深了学生对这一知识的再认识，也使他们较好地掌握了实验这一科学研究方法．另外，我们还可以通过让学生设计验证植物激素极性运输的实验帮助他们对对照实验这一科学方法进行了较好的巩固．

生物科学方法例2

        1．养成良好的学习习惯，在学习步骤上要坚持做到以下几点

        （1）课前认真预习。要通过预习把握每一节学习内容，尝试归纳重点、难点，解答课后练习题，以便上课时心中有数。

        （2）课堂上认真听讲。根据课前的预习情况，要有目的地主动学习授课内容，边听边讲思考，及时将课文的重点、自己的疑点和思考心得记在笔记本上。

        （3）课后认真复习。课后作业不能完全代替复习，复习时要站在新的高度再次研读课本，系统整理学习内容，做到查漏补缺、融会贯通。

        （4）独立完成作业，适当增加练习量。要把做作业作为对自己学习情况的检测，找出自己的薄弱环节，及时加以弥补和提高。

        （5）自觉做好单元小结。每学完一个单元或一个专题，就做个提纲或表格形式的小结，既是一次阶段性复习，又可以将相关知识串联起来，建构成自己的知识网络，便于在以后的学习中按图索骥。

        2．注意掌握生物基本概念

        （1）分清概念的本质属性。例如：单倍体和多倍体的概念，本质区别不是染色体组数目的多少，而是是否由受精卵发育而成。抓住这个本质属性，就很容易做出判断。

        （2）通过实际运用，使概念具体化。例如：阳光是一种重要的生态因素，可以通过解释松树和人参在山地的分布等实例，来具体理解阳光对生物的影响。

        （3）注意新旧知识的联系。要善于从已有的知识过渡到新知识，找到新旧知识的内在联系与区别。例如：光合作用在初中已学过，高中生物又有这一内容，学习时就可以以旧带新。

        （4）充分利用实物、标本、模型、挂图及课本中的插图。有些生命现象仅用文字说明还不够，所以生物课堂上经常出现标本、模型、插图等辅助学习材料，必须充分发挥它们的作用来帮助学习理解概念。

        3．认真做好实验

        生物学是一门实验科学，认真完成课本中安排的一些实验，有助于加深对知识的理解。例如：通过进行“植物细胞的质壁分离和复原”实验，能真正理解细胞吸水和失水的原理，以及该原理在日常生活和农业生产的应用。如果将这一实验延伸一下，将蔗糖溶液改为一定浓度的尿素溶液，还能进一步提高对生物膜的选择透过性的认识。

       4．要理论联系实际

        生物科学也是一门实践性很强的科学，和我们的生产生活息息相关，要学会在日常生活中多做有心人。如：在酿酒厂的发酵罐内通入氧气和不通入氧气两个阶段交替进行，这是为什么？……不断地在新情境中运用所学知识，有助于对生物知识的理解和掌握，也能发展思维能力和解决问题的能力。

        二、进行学法指导的方法途径

        1．课堂教学是进行学法指导的主要途径。教师备课时，不但要备教法，也要备学法，应将学法指导作为一项重要内容去准备。

        2．根据学生的学习需要，采用专题形式定期或不定期地向学生系统地进行生物学学习方法和策略的教学指导。

        3．组织学生总结自己生物学学习上的成功经验，采用经验交流的方式，促进学生取长补短、共同提高。

        4．向学生提出明确、具体的学法要求，帮助学生制定出学习方法的规程去实践，使外来要求逐渐被学生接受并变成他们的自觉行动。

        三、进行学法指导应注意的几个问题

        1．要转变学生观。

        学法指导过程中，教师仅是个指导者，不能强制推行某种学习方法，要给学生原有的学习方法留出空间，给学生以尝试、选择的权利，从而唤起、强化学生的自主意识，让学生成为学习的主人。

        2．要有计划性。

        对学生进行哪方面的指导，在什么时间指导，都要认真考虑，要有目的性、计划性、系统性，不能随心所欲、想到哪说到哪，否则不会起到应有的作用。

        3．要随机应变。

生物科学方法例3

（1）顺序观察顺序观察包括两层意思。从观察方式上来说，一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍，后高倍。从观察方位上来说，一般采取先整体后局部，从外到内，从左到右等顺序。

（2）对比观察对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性，从而把握住事物的本质。

（3）动态观察对生物生活习性、生长过程、生殖发育的观察都属于动态观察。动态观察的关键是把握观察对象的发展变化。例如观察根的生长，在幼根上等距画墨线后的继续培养过程中，重点就是观察各条墨线间距离的变化，从而得出根靠根尖生长的结论。 （4）边思考边观察观察是思维的基础，思维可促进观察的深入，两者是密不可分的。所以要带着问题观察，边思考、边观察。

做笔记的方法俗话说得好，“一个好脑壳比不上一个烂笔头”。一个人的记忆总是有限的，要想使学到的东西长期储存、随时提取、应用自如，就要随时做读书笔记。做笔记的方式很多，在生物学学习中，主要有阅读笔记、听讲笔记和观察笔记三种。

阅读笔记阅读笔记主要有以下几种。①抄写笔记，做这种笔记应注意抄后校对，避免漏误，标明出处。②卡片笔记，一般应具有资料类别、编号、出处、著者姓名，正文等内容。需要注意的是，每张卡片写一个内容，并及时进行分类归档或装订成册。③批语笔记，即在书页空白处随手记下对原文的个人意见和心得体会等。④符号笔记，即在原文之间标注符号以对原文加深理解。作符号笔记应注意两点：一是符号意义必须明确，并且要贯彻始终；二是符号不能过多过密，否则重点难以突出。⑤概要笔记，即对某本书或某篇文章用自己的语言概括写出其重点内容。

听讲笔记即听报告、听讲座和课堂听课的笔记，做这种笔记的突出矛盾是记的速度赶不上讲的速度，为此要做到“三记三不记”即重点问题、疑难之处，书上没有的记；次要问题、易懂之点、书上有的不记。

观察笔记即在生物课内外对生物形态和生命现象进行观察时所作的记录。做这种笔记要注意细节，注意前后比较和过程变化，并要抓住特征。

思维方法在生物学学习中常用的思维方法有分析和综合的方法、比较和归类的方法、系统化和具体化的方法及抽象和概括的方法。

分析和综合的方法分析就是把知识的一个整体分解成各个部分来进行考察的一种思维方法，综合是把知识的各个部分联合成一个整体来进行考察的一种思维方法，分析和综合是生物学学习中经常使用的重要方法，两者密切联系，不可分割。在实际运用时，既可先分析后综合，也可先综合后分析，还可以边分析边综合。

比较和归类的方法比较是把有关的知识加以对比，以确定它们之间的相同点和不同点的思维方法。比较一般遵循两条途径进行：一是寻找出知识之间的相同之处，即异中求同；二是在寻找出了事物之间相同之处的基础上找出不同之处，即同中求异。归类是按照一定的标准，把知识进行分门别类的思维方法。生物学习中常采用两种归类法：一是科学归类法，即从科学性出发，按照生物的本质特性进行归类；二是实用归类法，即从实用性出发，按生物的非本质属性进行归类。

系统化和具体化的方法系统化就是把各种有关知识纳入一定顺序或体系的思维方法。系统化不单纯是知识的分门别类，而且是把知识加以系统整理，使其构成一个比较完整的体系。在生物学学习过程中，经常采用编写提纲、列出表解、绘制图表等方式，把学过的知识加以系统地整理。具体化是把理论知识用于具体、个别场合的思维方法。在生物学学习中，适用具体化的方式有两种：一是用所学知识应用于生活和生产实践，分析和解释一些生命现象；二是用一些生活中的具体事例来说明生物学理论知识。

生物科学方法例4

在物理学习中，我们常常会遇到一些摸不着与看不见的抽象化的微观现象，当我们对其运动等规律进行研究时，则可以通过转换法将其转化为我们所熟悉的、摸得着、看得见的宏观现象，然后对其进行认知.如电流的存在、分子的运动等.在动能与何因素相关的回答中，学生会回答：平面上小球，其滑动越远，动能则越远，即把动能大小变为小球运动远近.这都是运用了转换法的科学方法.

例如，分子运动的研究，分子运动是摸不着、看不见的，不容易研究，而科学家则是以墨水的扩散现象的研究来认识这一内容的，这一方法则于科学上成为转换法.

在学习中，学生遇到如下研究问题，也可运用转换法进行解决：①电流是看不见且摸不着的，当判断电路中是不是存在电流时，可利用电路中灯泡能否发光进行确定；②通过磁感应线对磁场问题进行研究；③在电流与电阻、电压之间的关系研究中，首先让电阻保持不变研究电流和电压之间的关系，然后使电压保持不变研究电流和电阻之间的关系；④电流的研究，可将其比喻成水流；等等.

二、把握类比法，启发学生对知识进行比较与联系

在学习抽象化的物理量时，因难以理解，教师有时会拿出学生比较熟知的、看得见的、与其类似的量加以对比，以帮助学生学习.

例如，电流形成的教学，教师则可用学生所熟知的水流展开对比，进而获得结论：电流形成的原因是电压的作用.在教学电学知识时，教师可引导学生进行联想：水在水压的迫使下而沿一定方向流动，水管中则形成水流. 展开类比，自由电荷在电压的迫使下而定向移动，电路中则形成电流；抽水机是水压的提供水装置，当水流于涡轮经过时，所耗水能则转为涡轮动能.展开类比，电流于电灯中通过时，所耗电能则转为内能.

同样的，在分子动能的学习中，可类比于物体动能；在功率的学习中,可将功率类比于速度.

三、注重推理法与理想化物理模型，引导学生掌握知识

推理与模型建立

推理法即以逻辑推理法来说出因果关系获得结果的一种方法.通常我们对某一观察现象加以解释时就是在展开推理，抑或作出推论.在物理学习中，通过合理推理可以揭示出规律本质.如“真空能否传声”、“牛顿第一定律”的研究等.

在物理学习中，其现象与过程通常较为复杂，涉及的因素较多，通过模型法可以简化与纯化物理学习与研究.但在简化后，其模型必须体现原型中反映的知识与特点.同时，模型法的灵活性是较大的，每一模型有其限定的运用范围与条件.在初中物理课本中，有些知识采用了这一方法，如求液体对某一容器底的压强，可选一液柱为研究对象进行简化，简化后物理模型仍保留原特点与知识.

四、注重积累法与放大法，帮助学生观察实验现象与效

果

在科学方法中，积累法也是比较常见的一种方法.在微小量的测量时，可把一微小量进行积累而得到较大的量.如对一张纸厚度的测量，可先对一百张纸的厚度加以测量, 然后把结果除以100, 会让测量结果与真实值更为接近.这一策略就是运用了积累法.此外，测量导线直径、每次心跳的时间、一张邮票的质量等，都可以利用积累法完成.

在物理教学中，有些实验现象虽能看见，却不清晰，这时我们需将其效果加以放大，然后展开研究.这一方法称为放大法.

例如，对于声音的震动，常常难以观察，我们可借助小泡沫放大其现象.

又如，压力作用于玻璃瓶，在观察中，可把玻璃瓶形变导致液面变化进行放大，使其成为小玻璃管的液面变化.

生物科学方法例5

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.037

随着人类社会的发展及生物学科自身的特点，教师逐渐更加清晰的感受到生物教学使命的重要性，学生也更加直观的感受到生物学习的迫切性。而只有教师方面做好对学生应有的引导工作，学生的生物学习才能有一定的突破。科学开展生物教学在新时期的教学中必须要提上日程，而高中生物教师如何才能使教学更加具有“科学”性，是一个使得进行深入反思与研究的重要教学问题。

一、研究教材，做好授课准备

教材是教师开展教学的依据，同时也是学生学习知识点的依据，通过教材，高中生物教师能够明确教学的方向，学生也能够对高中阶段要掌握的知识点有一个清楚的认识，因此，虽然现代教学过程中提出了很多新的指导思想与新的理念，但是教材在教学过程中的重要性，依然是毋庸置疑的。

高中生物教师采用科学的方法使教学活动铺展开来，毫无疑问首先要对教材倍加重视。新时期本人对教师如何更加科学的应用教材也有自己的思考与认识。目前一个不可回避的高中生物教学实际，就是教师对教材的研究相当缺乏，很多生物教师对教材的认识往往满足于知识点的掌握，而在对知识点的深入挖掘方面，及教材内含的很多千丝万缕的联系方面，却是很少进行剖析与研究。这就直接影响到了教师“教”的环节，缺乏深度，并且难以意识到很多知识点之外的对学生的学习十分关键的问题。

鉴于此种情况，生物教师采用科学的方法教学，在教材方面多做文章与努力，是实现科学性的基础与保障。教师研究生物教材，要从更加深入的把握知识点出发，在此基础上深入的思考一些教学方法，如何将知识点与学生的学习特点结合起来等，将对教材的研究更加深入化与拓展化，切实通过把握好研究教材环节，达到为教师的教学做好准备，为学生的学习提供便利的目的。

二、注意学记结合

现代教学一直在强调教师应该将教学与反思密切结合起来，本人认为这是一个很好的指导理念，对促进教师业务水平的提升发挥着重要的推动作用。本人在反思过程中一直在思考这样一个问题，为什么有些学生经过一节课的生物知识点学习，能够很好的掌握新知识点，通过对新知识点的一些灵活应用，解决一些问题。而另外一些学生同样花费了几十分钟学习知识点，结果却差强人意，在回忆本节课学习的知识点时学生大脑一团糨糊，更不要提对新学习的知识点的应用了。经过不断的思索与研究，本人发现，此种情况产生的一个较为直接的原因，就是部分学生将知识点的学习与知识点的记忆同步进行，而另外一些学生仅仅关注了知识点的获取，而没有有意识的对知识点进行记忆。迥然不同的学习效果使得生物教师不得不受到极大的启发，教师必须要使学生认识到课堂学习过程是一个集知识点的接受与记忆的过程，这样在学习的过程中学生有意识的记忆，下课那一刻学生才会发现脑海中满满的都是新学习的知识点，一节课才能更加充实，学生的学习也才能更加有奔头，良好的学习促进学生良好学习心态的形成，反过来良好的学习心态又更好的促进学生有效进行知识点获取。

三、引导学生科学把握遗忘规律

遗忘是教师教学中遇到的一个巨大难题，同时也对学生获取及掌握、应用知识点带来了巨大的困难。学生的脑海中只有有清晰的知识点，才可能运用其解决学习中及生活中的问题，反之，解决问题将成为空想。为了使高中学生更加轻松的记忆知识点，要求教师科学把握遗忘规律。艾宾浩斯对遗忘进行了研究，发现人的遗忘在知识点获取之后就开始，并且呈F先快后慢的规律，这就启发教师在学生科学遗忘规律的引导下展开复习。学生要及时复习，避免知识点很快的遗忘，同时还要有计划的复习，使知识点为学生所永久掌握。本人就引导自己的学生掌握科学的遗忘规律，结果很好的帮助学生加强了对知识点的记忆，学生很轻松的并且扎实的掌握了知识点，为学生更加深入的理解知识点及应用知识点扫除了障碍。

四、提升总结的系统性，梳理出清晰的知识脉络

系统论思想在教师教学过程中及学生学习过程中越来越受到重视。在注重考核学生对知识点掌握的“综合性”的今天，为了实现知识应用的综合性，要在学生对知识掌握的综合性方面引起关注，而教师在实现学生对知识综合掌握方面发挥的重要作用方面产生着关键性的影响，具体教师可以做好以下两方面的工作：

（一）总结更加系统化

教师在课堂上对学生进行新的知识点讲解结束之后，往往会针对知识点做小结，而事实是并非每一个教师做出的小结都十分系统，有些教师只是领着学生对讲解的新知识点进行一个简单的回顾，系统性较为缺乏，自然对学生更加系统的掌握知识点帮助不大。因此，教师在针对教学内容做小结时，就要提高系统性。教师个人要先对教学内容进行梳理与思考，在做小结的过程中使知识点能够更加系统化的呈现给学生。

（二）帮助学生梳理知识脉络

知识脉络化不仅是一种掌握知识点的重要思想，而且是一种在降低学生学习压力的情况下，能够很好促进学生对知识点掌握的有效方法。教师要先对学生就知识脉络化进行相关的演示，在此基础上鼓励学生开动脑筋，梳理出属于学生自己的知识脉络，使较为琐碎的生物知识点纳入一个清晰的知识框架。

五、强化练习，做到查漏补缺

生物科学方法例6

教学程序：[启动][猜想与假设][制订计划与设计实验][进行实验与搜集证据][分析与论证][交流与合作][提出新的问题]

教学方法：这样的教学方法可以分为三大步骤来进行，第一步，教师可通过比喻、类比，让学生观察演示实验等手段，引导学生大胆地猜想，提出科学的假说，激发学生学习的兴趣和探索的欲望。第二步，启发学生应用所学的知识精心设计出实验的方案，细心进行实验和观察员，让学生在愉悦的环境中去寻求科学的奥秘，同时也锻炼了学生动脑动手的能力。第三大步，在学生实验探索的基础上，教师引导学生分析总结、拓宽、巩固深化所学的知识。

教学时间分配：前述三大步骤时间比例大致为1∶5∶2。

二、教学案例

探究课题：决定电阻大小的因素。（教学目的、重难点教学方式等在这里省略）

教学过程：[启动]我们在熙熙攘攘的大街上要从一端走到另一端，会受到行人和车辆的阻碍。这种阻碍作用的大小与街道长度、宽窄、路面情况有关，街道越长、越窄、路面状况越差阻碍作用就越大。[制订计划与设计实验]同学们提出的假说是否成立呢？如何验证猜想的正确性呢？同学们积极思考，踊跃发言，纷纷设计可行方案，教师对其中正确的方案进行肯定，同时提出我们应该如何选取材料，注意变量的控制，我们要分别对材料、长度、横截面积进行探究。比如选取材料、粗细相同，长度不同的两根导体，接入如图所示的电路中的M、N之间，比较电流表的示数大小，可以知道电阻跟长度的关系；换用两根材料、长度相同，粗细不同的导体进行同样的实验，可知道电阻跟横截面积的关系；再换用长度、粗细相同，材料不同的导体进行实验，可知道电阻跟材料的关系。[分析与论证]实验结束后，先请每组同学说出实验的结果，猜想是否正确，然后教师进行归纳总结。[交流与合作]不同小组的同学共同交流实验时出现的一些情况提出新的问题。

生物科学方法例7

关键词：

高中生物；实验教学；科学

所谓的科学方法教育，就是灵活运用现代教育思想以及手段，有针对性地传授科学研究方法，用科学方法训练学生，在培养其创新精神以及实践能力的同时，提升科学素养。生物实验的展开离不开科学方法的支持，二者是相互依存的，所以，在生物实验教学的过程之中，教师应当对科学方法教育给予高度重视，为学生掌握基本的科学方法，建立科学体系奠定基础。

一、科学方法的定义

“科学方法”的定义较为广泛，并且随着认识的不断加深，其含义也在持续丰富发展。有些学者认为，所谓的科学方法即为人们认识客观世界的实践活动，是为了处理某一实际问题从实践或者是理论上采用的方法及手段的总和，也是人们了解客观世界的主要工具。现阶段，关于“科学方法”最为系统全面的定义是，人类在科学研究以及实践活动过程中总结出来的思维方法以及操作方式。［1］

二、将科学方法运用于高中生物实验教学中的意义

（一）对学生的学习技能及学习方法产生影响

在生物实验教学的过程中，学生在了解实验步骤以及实验结果的同时，还应当熟悉发现问题、研究问题以及解决问题的分析方式。学生在掌握了科学方法之后，可以快速找到思考的方向，明白用什么样的方法可以快速解决实际问题。

（二）对学生能力的培养产生影响

在生物学的实验之中，学生需通过观察、假设、实验以及分析等基本方式，处理生物学方面的问题，并且得出实验结论。在生物实验教学过程当中，倘若可将这些方法提炼出来，有目的地传授给学生，让学生在自我总结中发现问题所在，并制定出解决问题的对策。

（三）对学生世界观的树立产生影响

生物实验从观察到具体的操作，需要积累大量的经验性材料，然后进行科学的分析、比较以及归纳等思维方式获取理性知识，再从实践当中检测认识的正确性。学生可以通过生物实验建立起“实践是检验真理的唯一标准”的哲学观点，同时也可以领会到人脑的创造性以及主观能动性，了解到“物质第一，意识第二”的哲学思想。［2］

三、高中生物实验教学中科学方法的应用实践

（一）观察法在高中生物实验教学中的应用

在实践教学的过程之中，必须让学生学会观察。首先，应当清楚观察目标是什么。在必修一“生物组织中还原糖、脂肪以及蛋白质的鉴定”的教学过程中，第一步需了解实验原理，让学生知道本实验是利用颜色的反应来鉴定脂肪、还原糖以及蛋白质的，观察的实验目标是各种不同的颜色。脂肪＋苏丹Ⅲ→橘黄色，淀粉＋碘液→蓝色，蛋白质＋双缩脲试剂→紫色，还原糖＋斐林试剂→砖红色沉淀。在此验证性的实验中，学生唯有在明确了这些观察目标之后，才可以通过观察实验结果的颜色来确定实验成败。在实验的实际操作中也需要细致观察，并注意以下几点，首先是斐林试剂与双缩脲试剂的配方存在区别；其次是二者的配置过程也存在区别，菲林试剂是把氢氧化钠与硫酸铜混合均匀之后加入待测溶液之中进行检测，而双缩脲试剂是待测中加入氢氧化钠融合，在混合均匀之后加入硫酸铜溶液。再次是反应条件不同，在检测还原糖的过程中，加入菲林试剂之后，必须用水浴加热。最后一点是颜色的转变过程，在检测还原糖的实验之中，溶液颜色有一个明显的转变过程，淡蓝色→棕色→砖红色。以上几点均为考查的要点，学生需要通过自身的观察去发现，这样更容易理解。

（二）探究实验设计在生物实验教学中的实际应用

“研究加酶洗衣粉的洗掉效果”是选修一当中的一个课题，与广大学生的生活密切相关。在设计探究实验时，确定好“探究何种温度下使用加酶洗衣粉的效果最理想”的课题，使用控制变量法进行探究。实验的思路是在不同的温度下，研究洗衣粉的去污能力，通过去污能力的强弱来确定洗衣粉的理想温度。实验过程的设计是重中之重，此实验过程和必修一实验“研究温度对酶活性的影响”存在许多共同点，所以可以让学生在以往经验的基础上设计实验步骤。在此过程中，要提醒学生控制好变量，搅拌时间、污渍种类以及搅拌力度均需一致。在得出实验结果之后，与之前所做的假设进行对比，并且对实验结果进行进一步分析讨论。

四、结语

在生物教学领域，生物实验占据着不可或缺的重要地位。将科学方法教育应用于生物实验教学当中，可以有效激发学生对生物实验教学的兴趣和学习积极性，在提升学生观察能力、综合知识能力的同时，还可以培养学生的团队精神，是生物实验教学取得更加理想的效果。

作者：熊恩娟 单位：南昌市铁路第一中学

生物科学方法例8

1.对学生的学习技能及学习方法产生影响

在生物实验教学的过程中，学生在了解实验步骤以及实验结果的同时，还应当熟悉发现问题、研究问题以及解决问题的分析方式。学生在掌握了科学方法之后，可以快速找到思考的方向，明白用什么样的方法可以快速解决实际问题。

2.对学生能力的培养产生影响

在生物学的实验之中，学生需通过观察、假设、实验以及分析等基本方式，处理生物学方面的问题，并且得出实验结论。在生物实验教学过程当中，倘若可将这些方法提炼出来，有目的地传授给学生，让学生在自我总结中发现问题所在，并制定出解决问题的对策。

3.对学生世界观的树立产生影响

生物实验从观察到具体的操作，需要积累大量的经验性材料，然后进行科学的分析、比较以及归纳等思维方式获取理性知识，再从实践当中检测认识的正确性。学生可以通过生物实验建立起“实践是检验真理的唯一标准”的哲学观点，同时也可以领会到人脑的创造性以及主观能动性，了解到“物质第一，意识第二”的哲学思想。

二、高中生物实验教学中科学方法的应用实践

1.观察法在高中生物实验教学中的应用

在实践教学的过程之中，必须让学生学会观察。首先，应当清楚观察目标是什么。在必修一“生物组织中还原糖、脂肪以及蛋白质的鉴定”的教学过程中，第一步需了解实验原理，让学生知道本实验是利用颜色的反应来鉴定脂肪、还原糖以及蛋白质的，观察的实验目标是各种不同的颜色。

2.探究实验设计在生物实验教学中的实际应用

生物科学方法例9

中图分类号　G633.91　文献标识码　B

“科学方法”(科学研究的一般方法)作为一个专题进行划分是基于新课标高考生物考试大纲中的能力考核要求――“具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法”。科学方法是能力的组成部分，方法是能力的核心。

在科学方法复习中，教师要确定好复习目标，处理好教材，把握好以下的原则：重点知识结构化――抓各模块科学方法知识的中心点，将知识以此中心组织起来，形成知识网络；基础知识系统化――打破原教材的排序结构，系统地归类基础知识；难点知识问题化――以问题解决为难点，精编一些含有难点知识的习题，让学生在解题过程中消化和理解生物科学的研究方法，从而突破难点知识。

由于此专题在高考中占有很大比例，且“科学方法”贯穿于高考生物大部分知识点，笔者结合近几年高三复习课的教学实践，对此专题基础知识进行如下归类，目的是便于学生形成系统的知识结构。

1　科学研究方法的基本思路

观察、提出问题一提出假说并作出预期判断，得出假定性的结论一设计完成实验一分析数据、得出结论。

2　高考生物中考查的科学方法

依据考纲及考试说明归纳比较见表1。

2.1　获取经验性材料的方法

2.1.1　实验法

分析近几年高考生物试卷中的实验题，主要考查教材中的观察类和鉴别类实验(表2、3)。试题突出的特点是重视实验回归教材。从内容上看，既有对教材实际内容的直接考查，也有对教材相关实验原理和方法的拓展考查。通过创设新的实验情境，考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。因而教材中的实验在复习时尽量让学生做一做、想一想，找回感觉，摒弃“背实验”的错误复习方法，以引导考生通过探究获得新知和接受科学方法训练。

还可以归纳“常规实验技术比较”(光学显微镜观察，制作临时装片、切片和涂片，研磨、过滤技术，解离技术，恒温技术，纸层析技术，同位素示踪技术等)；“常规实验方法比较”(观色法，等组实验法，对比实验法，加法创意，减法创意，杂交实验法，化学分析法，分级离心法，梯度离心法，离体培养法，理论分析法，模拟实验法等)；“探究性实验与验证性实验比较”、“经典性实验比较”、“以教材知识为背景的实验题材归纳比较”、“教材中实验变量(自变量、因变量)比较”等等。

另外，设计类实验中常常提供实验器材、药品，如能明确它们的用途和使用方法，往往能从中发现实验设计的思路和方法，甚至具体的实验步骤。简单总结如下：

常用的化学试剂：NaHCO3――提供CO2；NaOH――用于吸收CO2或改变溶液的pH；NaCl--配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液的浓度或用于提取DNA；龙胆紫或醋酸洋红――碱性染料，用于染色体染色等。

实验条件的控制方法：增加水中氧气――泵人空气或吹气或放入绿色植物；减少水中氧气――容器密封或油膜覆盖或用凉开水；除去容器中CO2――NaOH溶液；除去叶片中原有淀粉――置于黑暗环境；除去叶片中叶绿素――酒精隔水加热；除去光合作用对呼吸作用的干扰――给植株遮光；如何得到单色光――棱镜色散或彩色薄膜滤光；血液抗凝――加入柠檬酸钠；灭菌方法――微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料，灭菌方法不同：培养基用高压蒸气灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75％酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行等。

2.1.2　调查法

调查是科学探究常用方法之一。调查类实验(实习)涉及调查方案的制定，随机取样、确定样本的大小、设计记录数据的表格、对调查结果的整理和分析、计算等(具体比较见表4)。

2.1.3　模拟法

有些科学实验由于受到一些特殊因素的制约，不能或不许直接对研究对象进行实际实验。为了获得对研究对象的认识，以揭示其本质和规律，通过对替代物的实验来获取经验性材料，这种方法叫做模拟法。复习时重点掌握教材中的案例(表5)，帮助学生分析模拟的过程与结论。

2.2　理性思维方法

2.2.1　类比推理法

类比推理又称类比法，它是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其它属性也相同的推理。在科学研究中，类比推理是提出假说的重要途径，往往可以导致新发现、新理论。但是，应当注意的是，类比推理的结论具有或然性，可能是正确的，也可能是错误的，其证实或证伪还需要通过观察或实验。在高考复习时要带领学生复习教材中的例子(表6)，以此训练学生思维，利于学生解答高考试题中的有关类比推理的试题。

2.2.2　演绎推理法

演绎推理是从一般到个别，从普遍到特殊的推理方式。从一般(普遍)到特殊(个别)，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。通常用三段论式的演绎推理过程来理解，如必修1中“1969年，人们在坠落于澳大利亚启逊镇的陨石中发现了氨基酸，这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出什么推测?”这可以看成是三段论式的演绎推理。大前提：氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质是生命活动的主要承担者；小前提：陨石(非地球来源)中有氨基酸；结论：陨石中存在生命形式。

高考试题中尤以遗传题、实验题考查演绎推理较多，演绎推理法对于学生的逆向思维的培养，对于学生能力的提高都有很好的作用。如2006年全国I卷的第31题第4问(试题略)。复习时注意演绎过程，让学生重点体会教材中的例子。

再如必修3第49页生长素的发现过程强调了“科学重视实证”，也强调了“逻辑推理过程”，并用技能训练栏目对学生的推理能力作了训练。这里所涉及到的严谨的逻辑推理，多数指的是演绎推理。第69页进一步探究“根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，设计实验进行验证。”

2.2.3　模型法

必修1中的模型概念：人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。高中生物中涉及模型法的案例较多。

3　复习建议

科学方法的复习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。因此，为了达到较好的复习效果，在复习每一类科学方法时，除了掌握系统知识外，要进行配套试题的强化训练。

3.1　训练高考试题

生物科学方法例10

一、科学方法在学生发展过程中的作用

美国教育学家杜威说过：“让科学方法进入学生的下意识，使之养成自由、广泛的观察态度，习惯于用科学方法来解决各种问题。发展科学思维，观察和研究便是学习与认知的主要目的。” 由此可见，无论从学习知识的角度看，还是从发展能力的角度看，掌握科学方法对学生的发展都十分重要。

1.从学科教育的基本要求看，学生在学习知识的同时，还要掌握科学方法

按照现代教育思想，无论何种学科，应让学生学习这门学科的基础知识、基本原理和规律，以及研究这门学科的基本方法。

“授人以鱼，只供一饭之需；教人以渔，则终身受用无穷”，每门学科在一定阶段的知识是有限的，让学生学会进一步掌握知识的方法，使学生掌握学科的基本结构，发展学生终身学习的能力，是学生学习该学科的真正目的和意义所在。目前的教学往往只注重纯知识的教学，而忽视科学方法的教育，这样就很难达到学科教育的目的。

2.从人类认识和学习知识的规律看，必须注重科学方法

教育心理学认为，人类认识和学习客观规律有：建立实践基础阶段；用科学方法进行思考阶段；归纳总结规律阶段。在平时教学中比较重视从实践到认识，让学生接受知识，而忽视科学方法的总结与规律的应用。科学方法的寻求和应用过程，恰恰是最富有魅力的过程，对学生智慧的开发具有十分重要的作用。

3.从学生的终身发展需要看，掌握科学方法意义重大

有学者认为：我们必须改变教育观念，今后课堂教学应特别重视科学方法、教育方法、学习方法、推理方法、搜集资料方法的传授，以提高学生自主获取知识的能力。

因此，教师通过教学，给予学生的最具生命力的东西，应该是教给学生发现问题、分析问题和解决问题的科学方法，使学生离开学校后，仍能很好地学习、工作和发展。所以，与掌握具体的科学知识相比，掌握科学方法意义更重大。

4.从培养创新型人才看，更应学习和掌握科学方法

传统的学科教学中，过于注重知识的系统传授，离开方法和思想的知识是“死”知识，消极接受知识的学生，只能成为知识的“传声筒”。 创新意识的形式、创新精神的树立和创新方法的掌握是创新型人才应具备的基本条件，学习科学方法学习能使学生掌握正确的思想方法和工作方法，提高科学素养和科学鉴赏力。学生在早期学习阶段，若能接受科学方法的指导，就能为将来成为创新型人才奠定良好的基础。

二、高中生物教学中科学方法教育的实施

根据中学生的认知水平和学科教育的实际，教师在高中，生物教学中如何进行科学方法教育呢？笔者认为，高中生物科学方法教育的实施可从以下六个方面进行。

1.通过科学史学习，让学生体会科学方法

学科的发展史不仅仅是学科事件的记录和再现，也是人们研究科学思想的反映和复原，同时也是科学方法的发展史。因此，学科课程内容应精选最基本、最重要的科学概念作为重点，使教与学的思路尽量接近科学家的认识思路，让学生真正理解这些概念的产生过程。具体地说，在学科教学中要把学生引导到科学家当年的研究时代，从当时的科学背景出发，让学生重温科学家们在何种问题、何种环节、何种情况下、用何种方法和思路做出了科学发明和发现，让学生对事件、问题、方法做出正确的描述和解答，并把其中的关键步骤联系起来。因此，学科教学应与学科科学史相结合，通过模拟科学认识过程，将科学史溶入学科教学之中，将科学方法融入科学史教学之中，这是当前课程改革的方向和途径。

2.通过学科知识教学，渗透科学方法

在学科知识教学中，处处蕴涵着科学方法，因此，在知识的传授过程中，要注重渗透科学方法教育。例如，在生物课堂教学中有比较多的概念、规律和原理教学，概念、规律和原理的建立、发展及应用过程中，蕴涵着丰富的科学方法，常用到观察和实验、比较和分类、分析和综合等科学方法。教师在教学过程中，应充分挖掘教材中的科学方法教育因素，以具体的教学内容为依托，采用不同的教学手段和方法，适时点拨，通过概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用等，让学生在获取知识的同时掌握不同的科学方法。 因此，在学科知识的教学过程中，渗透科学方法教育，才会结出丰硕的智慧之果。

3.通过问题解决，训练科学方法

发展学生分析问题和解决问题的能力，并达到运用的水平，是科学方法教育的根本目的。科学方法训练的途径：一是通过教师的讲解引导；二是学生参与分析和解决问题的具体实践。

习题教学主要是通过思维方法的训练，提高学生的思维能力和分析解决问题的能力。通过习题训练：一是夯实“双基”，牢固掌握概念、深刻理解规律；二是活化已经理解的基础知识，增强灵活运用的能力；三是提高分析问题和解决问题的运用能力。对于需要运用科学方法求解的习题，教师要突出科学方法，让学生理解掌握并能运用这种方法。

4.通过知识复习，总结科学方法

知识复习是接受知识、智力发展和能力培养的重要过程。通过复习能温故知新，扩大知识面，能进一步学习和掌握科学方法，能有效提高各项能力。因此，复习课是巩固科学方法教育的良机，有利于提高方法的系统性、深刻性。

复习课教学中，进行科学方法教育要做到以下几点：（1）运用逻辑方法进一步深化概念和规律的理解；（2）要对学习过的，最本质、最重要的知识内容加强内在联系，并融会贯通，在加深对知识结构、体系的认识理解的同时，不断巩固所学的科学方法；（3）要突显解决实际问题的基本方法，通过例题、习题进行针对性训练，有效提高分析和解决问题的能力。

5.通过科学实验，体验科学方法

生物学科是以实验为基础的自然科学，因此，开展实验教学是科学方法教育的重要途径。例如在现行高中生物教材中，编排了许多探究性实验，每个实验的过程都是学生亲身体验科学研究方法的过程。在平时的实验教学中，学生过多重视实验的过程和实验的结果。但对实验的目的、实验探究方法等问题的思考很少。因此，在教学中应尽可能地将验证性实验转换成探究性实验，要求学生明确实验目的、自主设计实验、合作讨论完善实验、自主实施实验，进而使学生体验到科学研究的方法和过程。