時間：2023-08-15 17:23:46
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物中的科學方法，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
生命化課堂宗旨是“尊重生命、順遂生命、成就生命”，其中“成就生命”，是生命化課堂的最終目標。而培養學生的創新能力是實施生命化課堂研究的一個重要目標。但是創新能力的培養，不是一蹴而就，是需要教師運用教學智慧，引領學生逐步形成的。下面我以《測定食物中的能量》這節實驗課為例，談談怎樣培養學生的創新能力。
“測定某種食物中的能量”是魯教版生物教材二上第二章第一節《食物中的營養物質》中的一個探究實驗。該實驗的一個重點是如何減少熱量的散失，從而使實驗數據相對更準確。而減少熱量的散失，主要體現在規范操作、實驗創新兩方面。實驗創新又體現在實驗器材的創新和實驗方法的創新。本節課我主要從實驗儀器的創新人手，讓學生直觀的感受到實驗創新對準確獲取實驗數據的重要性。
一、對比不同的器材。體驗創新的重要性
本節課是一個非常典型的探究實驗課，我按照探究實驗的六大步進行教學。重點在科學探究的第四步實施計劃和第五步分析結果、得出結論，來培養學生的創新能力。因為這兩步體現了本節實驗課在實驗器材方面的創新來減少誤差，是一個亮點。如果我讓學生按照教材的裝置進行動手實驗，僅僅讓學生討論“如何減少熱量的散失”，學生可能也會想到加上一個罩的結構，來減少熱量的散失，但是沒有親身經歷，印象不深刻，體驗不到創新的重要性。所以我將實驗器材準備了兩套（如下圖），讓左兩排的同學（1-7組）使用教材裝置，右叫排學生（8-14組）使用改進后的裝置。再通過動手操作，比較得出的實驗數據。當1-7組和8-14組的數據（如下圖）呈現在大屏幕上時，學生不由自主的輕呼“數據差異太大了”。
接下來我通過兩個問題的引導，問題1：比較1-7組和8-14組數據平均值，你發現了什么？原因呢？比較1-7組或8-14組中各組的數據，你發現什么？原因呢？問題2：課本41頁附表中1g核桃種子真正含有的能量是13680焦。與實際測得的數值有什么差異，原因呢？
學生通過思考分析原因，馬上可以直觀體驗實驗器材的創新對結果影響的力量。證實有了實驗的創新，數據的準確性才會大大提高。這種親身體驗創新的過程，對激發學生的創新能力起到很關鍵的作用。
二、分析不同的數據，創新科學方法的教學
我們的實驗不是僅僅算出一個數值，得出結論就完了，本實驗通過探究活動使學生感知知識，并掌握獲得知識的方法。所以我將該實驗的目標定位重在培養學生測量數據的方法和處理數據的能力。如通過分析實驗數據，可以創新科學方法的教學。本實驗承載一個重要的科學方法是“理解怎樣設置重復組”，重復實驗是一種非常重要的科學方法，學生都知道設置重復組的意義可以減少偶然性，提高實驗的準確性，但是很多同學不知道重復組怎樣設置。所以我通過問題“如果這個探究實驗只做一次，結果可靠嗎？應該怎么做？”讓學生知道要設置重復組。然后我接著追問“重復實驗的結果是取我們14個小組的平均值嗎”，學生大多慣性的回答“是的，取平均值。”此時，我讓學生再重新閱讀課本“科學方法”，再來判斷如何處理重復組的數據，學生馬上就可以領悟：重復組是在相同的條件下取平均值，而1-7組和8-14組的器材不同，所以不是重復組。在真實的場景下完成科學方法的教學，學生理解透徹，印象深刻。
三、課后繼續體驗。拓展創新能力培養的途徑
課堂上的創新體驗僅僅是給學生一種拋磚引玉的作用，讓學生感受創新的重要性，同時也體會到創新并不是多么高深的東西，我們通過自己的思考和動手實踐是完成可以實現的。并進行情感態度價值觀的教育，創新是屬于那些善于思考和動手體驗的人，同時還要指出創新的方法不僅僅是創新實驗裝置，還可以創新實驗步驟或者其他方法，大家可以在課后繼續思考、體驗其他的創新方法，并將你的創新思路整理形成科學小論文。這樣創新能力的培養由課堂上的體驗，轉到課后的繼續體驗，拓展了創新能力培養的途徑。
法國教育家第斯多惠說：“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒和鼓舞”。所以我們教師在備課時多用心，多思考，給學生創設一種“讓課堂充滿生命的活力”的課堂氛圍，培養學生的創新精神和能力，提升每一個生命的價值。這就是生命化課堂的意義所在。
關鍵詞: 生物實驗教學科學方法教育 創造性思維品質
生物學是實驗科學,生物實驗在生物教學中對培養學生的科學素養具有重要作用。實驗教學要培養學生良好的生物學基本實驗技能,一定的科學探究能力,養成創造性思維等科學思維的習慣,形成正確的科學態度、創新精神,以及與他人合作的愿望和能力。如何實現上述目標是值得生物學教師思考與探索的課題。
1.傳統實驗教學模式存在的問題
1.1教師講解示范而學生注意力分散。
在傳統的實驗教學中,教師按部就班先講解實驗目的要求、材料、用具和方法,然后示范操作,往往使學生注意力分散。產生此情況的原因是:①好奇心強自控力差。好奇是中學生的共同心理,由于好奇心的驅使,有些學生一進入實驗室就迫不及待地動這動那,擺弄實驗材料、搬動顯微鏡、亂加藥品等,議論材料、儀器。學生大腦處于高度興奮狀態,造成相互干擾、思維混亂、注意力渙散。②視聽信息相互干擾。當教師介紹實驗器材并示范操作時,學生往往不易看清教師的操作和器材,只能看自己桌上的器材。這樣學生接受的視覺信息來自實驗桌上,而聽覺信息來自教師,勢必造成教師對學生的引導作用大大削弱。
1.2學生實驗積極性雖高但效果不理想。
自己動手操作階段學生注意力相對集中并積極參與,此時學生積極性雖高,但實驗效果并不好,這是由于教師的講解與示范學生沒有聽進去、看清楚。相當一部分學生回答不出剛才所做實驗的目的是什么、實驗步驟怎樣。而且許多學生的操作不規范,因操作混亂而損壞儀器的現象時有發生。
1.3反饋與評價興趣不濃。
由于傳統實驗教學模式缺乏強有力的反饋手段,因此反饋作為技能學習中所必須的教學環節,通常在實驗教學中很少得到體現。雖然部分教師認識到反饋的重要性,用語言講述觀察到的一些不規范的實驗行為。但由于學生沒親眼看見,因此并不能引起學生的興趣和重視。
2.遵循技能認知規律,優化實驗課教學
2.1技能認知規律概述。
有的教師把動作技能學習等同于知識學習,認為只要講解學生就能掌握;有的教師由于自己已掌握動作技能,已達到自動化階段,而認為動作技能的學習很簡單。其實即使是比較簡單的動作技能也不是一學就會。動作技能學習需要經歷三個階段:第一是認知階段,學習者通過外部的語言指導,或通過觀察他人的動作示范,試圖理解任務及要求:第二是聯系形成階段,學習者要建立外部刺激與動作之間的聯系,這一階段的基本任務是把局部動作組成大的單元;第三是自動化階段,例如“顯微鏡的使用”實驗,在教師講清實驗步驟并強調操作要領后,學生要反復操作,以達到熟能生巧,操作自動化。
2.2用多媒體技術優化實驗課教學。
視聽信息相互干擾大大影響了教師對學生的引導,使實驗課中信息傳輸受阻,降低了課堂教學的效率。對于特別需要示范與反饋,以及動作技能學習為特征的實驗課影響更突出。運用現代多媒體教育技術可以大大提高學生的注意力,可以利用視頻展示臺,將實驗器材放大,使學生既可以看到清晰的儀器、材料,又可以聽老師講解、示范;教師可通過視頻展示臺播放CAI課件,示范基本操作,提示實驗步驟、分析實驗現象,還可以針對學生的典型操作錯誤,讓學生找一找錄相中的錯誤之處。聲像并茂可使學生興趣很高,留下深刻印象。這樣學生的操作錯誤得到及時糾正,操作技能得到優化,大大提高教學效果與教學吸引力。
3.在生物實驗教學中融入科學方法教育
在生物實驗教學中融入科學的教育方法對培養學生的思維能力和創造意識,將取得事半功倍的效果。
3.1引導學生懂得科學思維。
在實驗教學中,教師不僅要善于提出問題,而且要恰當地給學生指出思考方法:問題如何提出?該問題的解決有何意義?該問題如何分析較恰當?對分析的結果如何綜合?解決問題可用哪些辦法?運用這些方法的基本理論和實踐的依據是什么?最后獲得的結論是什么?如何對其加以客觀評價?等等。教師經常在實驗教學中對學生進行思維方法的訓練,將會對學生思維能力的形成有很大的促進作用,進而起到科學方法教育的效果。
3.2培養學生觀察力和發現意識。
觀察在人類認識客觀世界的過程中具有重要作用,在實驗教學中教師首先要引導學生學會觀察。如給燒杯中的水加熱使之沸騰的實驗,其目的是要證明水只有在一定的溫度下才會發生沸騰,雖然水繼續從外界吸熱,但沸騰水的溫度卻保持不變。如果不引導學生懂得要根據實驗目的來明確觀察中心,則可能有不少學生不自覺地觀察到直覺現象突出的地方,如水內部形成大量的氣泡,氣泡上升到水面而破裂,水的體積會越來越少、甚至消失。其次,在實驗教學中應該注意培養學生的發現意識。如水內部形成大量的氣泡,氣泡上升到水面而破裂,這與水的體積減少有什么關系?這是不是水的表面蒸發現象?蒸發和沸騰的關系如何?學生細微地觀察、分析,才會發現它們有著內在的本質聯系和外在的明顯差異。
3.3培養學生對實驗結果的評價和處理能力。
任何一種實驗方法都不可能是絕對可靠的,盡管實驗設計考慮周密,但在實驗操作、觀察和記錄中仍會有一些事前沒有估計到的主、客觀因素影響實驗效果,即存在實驗誤差。因而做完實驗后引導學生對實驗數據的分析和對實驗結果的討論是十分必要的。分析討論時,教師應引導學生針對實驗中導致實驗誤差的主、客觀原因進行分析。如客觀原因方面有實驗儀器設備不良或發生變化,實驗材料在品種上存在某些差異和操作技術方面的局限性,等等;主觀原因方面有實驗設計時遺漏考慮的可能產生誤差的諸多因素,還有人們的觀察能力、觀測方法、實驗技巧,等等。通過分析技能的訓練,培養學生實事求是,嚴肅認真的科學態度和辨證邏輯思維能力。對那些不理想甚至是失敗的實驗事實,也不應該放棄科學方法教育的機會,教師要耐心引導學生找出導致失敗的原因。如初中教材“觀察洋蔥表皮細胞”的實驗,實驗失敗常出現在實驗操作的程序或技巧上,如洋蔥表皮細胞未在載玻片上展平,甚至折疊,等等。找到失敗的原因后,教師要引導學生耐心細致重做,不能被困難嚇倒。
4.立足于培養學生創造性思維品質
提高學生的創造力是教育改革的熱點,而創造力的核心是創造性思維,實驗教學則是培養創造性思維的重要途徑。在發揮教師的主導作用,培養學生良好的實驗操作技能后就應在各種實驗中訓練學生的各種探究技能、提高他們的創造性思維品質,培養他們的創造能力。我認為實驗教學有效地提高學生創造性思維品質在內容和形式方面應從以下幾個方面加強探索。
4.1改演示實驗為學生課外實驗,培養創造性思維的自我獨立性和多向選擇性。
自我獨立性指探究問題獨立自主,具有獨創精神,能運用與眾不同的方法解決問題提出新見解,產生新結果。教師應引導學生由模仿向獨創過渡。一些演示實驗改為學生課外實驗后,由于學生的知識水平和實驗能力參差不齊,且學生的好奇心易對教材中的實驗結論產生懷疑,為了解疑求實學生則會自覺地反復實驗而不得不重做實驗,直至得出滿意結論。同時課外實驗還能培養學生創造思維的多向選擇性,學生可以自己選擇材料、器具,自己動手創造性地完成實驗。如可以用罐頭瓶、飲料瓶、塑料袋等代替燒杯、廣口瓶、三角錐瓶、培養皿等。初中生物教材中的種子萌發時吸收氧氣、釋放二氧化碳、釋放能量,植物的蒸騰失水,觀察土壤浸出液培養的幼苗等演示實驗都可改為課外實驗。
4.2改驗證性實驗為探究性實驗,培養創造性思維的主動探索性和綜合概括性。
驗證性實驗通過規范的實驗操作,能夠達到培養學生的實驗操作、觀察、計算和數據處理等基本的科學實驗技能和嚴謹的科學態度的目標,但難以達到培養綜合探究能力、創造性思維能力與科學興趣等情感態度方面的目標。而探究性實驗由于探索的結果是未知,學生興趣和積極性會大大增加,而且學生在作出假設,設計、選擇、實施實驗方案,分析實驗現象等探索過程中,主動探索精神和創新精神都能得到培養。實踐證明由一定的實驗體驗過程孕育發展而形成的操作技能,才會使學生在感受實驗體驗中形成嚴謹有序、開放自然的科學精神。學生在親自嘗試和實踐過程中能主動獲取生物科學知識,體驗科學過程與科學方法形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀,培養創新精神。為此教師應挖掘教材中的驗證性實驗,探究其中可轉化為探究性實驗的內容,將其設計為探究性實驗。例如高中《生物》第一冊的“實驗一生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”原本是驗證性實驗就可改為探究性實驗:“探究食物中的化合物成分”,我先讓學生對自己所感興趣、想要探究的食物所含的成分做預測,然后根據所教的有關化合物的檢測法設計實驗,并操作完成實驗。
5.立足于培養學生表達交流、與他人合作的能力
學生在探究性實驗中,會有各種不同的設計方案,不同的探究過程甚至不同的結果。教師應鼓勵學生勇于發表自己的獨到見解,總結探究過程。在交流中自評、互評、互相質疑、共享成果。在實驗教學中還應教育學生學會合作,培養學生的合作意識,正確認識自己在群體中的地位與他人配合協作,互幫互學,取長補短,共同完成所探究的問題和實驗過程。
總之,在中學生物實驗教學中,富有創造性、體現動態性、激發積極性地對學生進行良好的科學方法教育將會促進教學效果的提高。然而此工作只是教改的一項新嘗試,指導學生掌握科學方法是一項長期艱巨的任務,有待于廣大同行的共同探索。
參考文獻:
在實驗室實驗中，有一種形式比較新穎的實驗，利用互聯網進行的實驗，即學生主要通過互聯網查詢并收集相關信息，了解書本中所沒有的知識，并加以應用。本類型的實驗在所有實驗室實驗中所占的比重僅為7%，但在整體教材中仍具有不可替代的作用，這是一種比較新型的實驗類型，是現代生物教學的重要體現，是生物實驗與現代信息技術的完美結合，將生物學的知識與信息檢索緊密聯系。對生物科學的學習不應只僅僅局限于教材中已有的知識，還包括了通過獨立自主地收集查閱資料而了解一些課外的知識。經過利用互聯網實驗的訓練，學生可以基本掌握如何探索課外知識。因而，本類型的實驗內容是對教材內容的擴充與豐富。利用互聯網的實驗不僅可以讓學生了解許多教材中沒有的生物學知識，而且能夠對學生進行相關的情感態度的教育。模型模擬實驗。在所有的實驗中，共有4個模型模擬類型的實驗，即學生利用所學知識發明并構建模型，將模型運用到實際生活中，為生活提供便利，或者模擬某種生物現象，從而更加深刻地理解所學知識。模型模擬類型的實驗在全套書中所占比例不大，但該類型的實驗較為新穎，對于提高學生的動手能力和訓練學生的抽象邏輯思維有很大的幫助。這四個模型模擬的實驗分別為：“模擬腹部按壓術”“動物的生境“”太陽能炊具”和“編制真菌野外指南”。這些實驗都是應用性比較強的實驗，與學生的日常生活聯系緊密。
2實驗室實驗的編寫特點
2.1觀察或驗證類實驗示例
以《生命科學•動物》第一章“動物學入門”第二節“海綿動物和腔腸動物”中的“觀察腔腸動物”為例，教材設計是：（1）現實世界的問題：水螅對食物和其他刺激產生怎樣的反應。（2）目標：預測：水螅對各種刺激產生怎樣的反應；觀察：水螅對刺激如何反應？（3）材料略。（4）安全防御（以圖片示意）略。（5）實驗過程：略。（6）結論和應用：分析：當水螅被觸到時，會發生什么？水螅的其他部位發生了什么？描述：說出觸手為水螅提供的幫助。（7）交流你的數據：與其他同學比較你的記過。討論是否被其他研究的所有水螅都有相似的反應，這些反應對水螅生存具有怎樣的幫助。
2.2自主設計類實驗示例
以《生命科學•動物》第一章“動物學入門”第二節“海綿動物和腔腸動物”中的“比較自由生活的和寄生生活的扁形動物”為例，教材設計是：（1）現實世界的問題：扁形動物的身體如何適應它們的生活環境？自由生活的扁形動物和寄生生活的扁形動物的適應是否一樣。（2）目標：對比和比較：比較自由生活的扁形動物和寄生生活的扁形動物的身體結構與功能；觀察：扁形動物如何適應它們的環境？（3）可能用到的材料：略。（4）安全防御（以圖片示意）略。（5）形成假設：對你認為的營自由生活的蠕蟲可能具有的適應提出假設。這些適應的益處是什么？（6）運用科學方法：驗證假設：制定計劃：①以小組為單位，將你設計用于比較和對比扁形動物類型的方法編列成表。從老師那里獲得如何處理活的扁形動物的信息。②選擇你在步驟①中描述的其中一種方法。列出你需要進行的實驗步驟，確保對每一步都有詳細的描述。③列出你完成實驗所需要的材料。④在你的科學日記中自主設計一張數據表。當你的小組開始收集實驗數據時，充分利用這張數據表。執行計劃：略。分析數據：解釋：寄生生活的扁形動物與自由生活的扁形動物有哪些相似點？描述：找出寄生生活的扁形動物和自由生活的扁形動物的差異。結論和應用：辨別：自由生活的扁形動物中哪一種身體系統發育更完善？辨別：寄生生活的扁形動物中哪一種身體系統更復雜？推斷：哪些適應使一些扁形動物營自由生活？（7）交流你的數據：與你的同學一起討論實驗設計和結論。需獲取更多幫助，請參考《科學入門》。
2.3編寫特點
實驗室實驗的編寫體現了本套教材“做中學”的特點，在實驗的一開始提出一個“現實世界的問題”，然后引導學生像科學家一樣思考和探究這個現實問題。教材對每一個實驗都提出明確且可操作的學習目標，提供可供選擇的實驗材料，并用圖片來提醒學生注意該實驗安全的哪些事項。接著再由學生自主實驗。教材在實驗室實驗“結論和應用”部分，一般都會根據實驗的具體內容，設置“分析”“描述”“辨別”“推斷”“解釋”等部分，從實驗的現象或結果入手，分析實驗，然后再把剛習得的技能或知識運用解決拓展的問題，對遷移運用知識。如“觀察腔腸動物”中的“結論和應用”階段，教材首先要求學生根據觀察，說出水螅被碰到時發生的身體變化，然后再描述觸手為水螅提供的幫助，從而要求學生思考結構與功能的關系。自主設計類實驗特別注重對學生科學方法的培養，根據科學探究的過程來設置實驗，要求學生經歷形成假設、驗證假設、分析數據等過程，培養學生的思維與志趣。在實驗的最后，教材還設置了“交流你的數據”環節，要求學生與同學分享探索的結果，或是發散思維進一步思考，如在“觀察蚯蚓的行為”實驗中，提出“寫一個故事來描述蚯蚓一天的生活，列出蚯蚓的活動、可能遇到的危險和問題以及它們的生境”。
3實驗室實驗特點分析
變換著吃,在飲食上避免踩“雷區”
日常飲食中,很多人都有忌口食物和偏愛食物。從傳統營養學的觀點看,偏食不利于營養的均衡吸收,對健康十分有害。從現代飲食安全與科學的觀點來分析,日常生活中的偏食者,更容易受到食品中危害成分的傷害。
每種食品都不可避免地會含有某些有害成分。在原料種植、動物養殖和食物加工過程中,引入的危害物質是不確定的。因此,在現代飲食生活中,每一時期、每一天、每一次就餐,應該盡可能雜食多樣,這樣會將飲食危害稀釋到最低水平。
平衡膳食有益健康
按照營養學平衡膳食的觀點,特別強調主副食搭配和葷素搭配,米、面、雜糧類等被習慣稱為主食類的食物是人體攝入碳水化合物的最好來源,它們被人體消化吸收的速率適中,能量轉化迅速而又含有大量的B族維生素;而人們習慣稱之為副食的動物性食物和蔬菜類食物與米面在營養方面有很大的互補性,動物性食物含有大量優質蛋白質和脂肪,能為人體提供豐富的蛋白質、脂肪和一些礦物質及維生素A等的營養素。蔬菜、水果類的副食則能夠給人提供多種維生素、膳食纖維和礦物質。這三類主副食的合理搭配,才能保證膳食平衡,減少疾病發生。
從飲食安全的角度看,將糧食類食物、動物性食物和果蔬類食物搭配食用,也符合“雜食多樣,稀釋危險”的飲食原則。
蒸、煮、燉,是高溫處理食物的最佳烹飪方法
人類與其他生物或者動物在飲食方面的一個明顯不同是,絕大多數人習慣于食用高溫加熱處理過的肉類、糧食類和一些蔬菜類的食物,這樣不僅可以減少致病菌對人體健康的危害,也會使一些食物中含有的有害成分,如豆類含有的一些有害因子失去活性;同時,加熱處理還會提高人體對營養成分的消化吸收能力。此外,加熱處理還會改變食物風味,特別是燒烤、煎、炸等高溫處理方式能夠產生濃重的香味,提高人的食欲。
但是,從危害風險方面分析,食物在燒烤、煎、炸等高溫處理過程中,更容易產生有害的衍生物,如苯并芘類、亞硝胺化合物等。采用蒸、煮、燉等烹飪方式加工食物,烹飪時的溫度一般不會超過100℃,產生有害衍生物的風險很小。
越是稀奇的食物,潛在危害風險越大
有相當多的人認為,越是稀有少見的食物,對人越有特殊的營養價值。但是,西方科學無論怎樣發達,永遠都搞不明白中國人推崇的珍奇食物中,神奇的成分究竟是什么。這類神奇成分,往往不能用科學方法鑒別。很多商家正是利用人們迷信“奇食奇效”的觀念,將一些來源匱乏、產量有限,或是人們以往很少食用的東西,宣傳成具有特殊功效的“超級食品”、“功能食品”,極力使人們相信這些超級食品能夠“大補”身體,防治百病。其實,越是珍貴的原料,生產經營者越是要精心采取措施,避免原料腐敗、變質,因而會采取最苛刻的手段進行保質處理,包括使用高劑量的化學防腐劑;即便是已經發生變質的原料,正因為它是“奇食”,也會被人工整容、修飾后再利用。在此強調“稀奇食物的潛在危害風險比較高”,并不是一概否定“珍貴”食物的特殊營養與保健價值,只是為了提醒消費者,面對“珍貴”食物時,應該有一定的安全意識。
【關鍵詞】 初中生物 實驗教學 探究能力 培養
【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)06(a)-0074-01
1 從“民主”,創設寬松的探究氛圍
科學探究過程需要學生觀察現象或情境思考提出自己發現的問題,然后再進行假設,在假設的基礎上進行實驗來驗證自己的假設,從而得出結論,還需要學生進行適當的交流和表達,甚至是相互質疑,來引發探究者的認知沖突和自我反思,深化各自的認識。而這一切環節的進行只有在一個民主寬松的探究氛圍中才能有效進行,才能激發學生探究的主動性,才能使學生的科學探究能力和素養真正得到培養。
2 從“趣味”入手,培養學生的探究興趣
古人云;“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”培養學生的科學探究興趣,保持他們旺盛的探究欲望是實驗教學的重要前提之一。
2.1 設置有趣的實驗
在新課程理念下,教材被賦予了可變性、發展性等新的特點,所以在實驗教學中,教師可以在尊重教材的基礎上對某些實驗進行改進,增強探究實驗的趣味性,或者可以增加一些趣味小實驗來激發學生對科學探究的興趣。如探究“綠葉在光下合成淀粉”時,教材安排的實驗過程是“用黑紙片將葉片的一部分正反兩面都夾緊”,我們可以把黑紙片換成學生自己拍的黑白底片,這樣處理后,最后在天竺葵葉片上顯示的就是學生的照片,這種“在植物的葉面上沖洗照片”的實驗就會大大增強科學探究的趣味性,使學生更感興趣。
2.2 變換提問方式
眾所周知,不同的語言表達方式可以產生不同的效果,在實驗教學中也是如此,如果我們改變提問方式,就可以產生不同的效應。如鑒定食物中的營養物質,可以把探究的問題由“鑒定食物中的營養物質”改為“同學們知不知道,我們的米飯和饅頭中主要含有哪些營養物質呢？”“雞蛋里又含有哪些營養物質呢？”“蛋黃中的脂肪高還是花生米中的脂肪高呢？”這樣的提問方式將驗證性實驗為探究性實驗,不但增加了學生的探究興趣,而且可以讓學生由被動實驗變成主動探究,提高學生的實驗探究欲望。
3 從“生活”入手,培養學生的探究能力
學生通常對一些缺乏感性認識的實驗對象和實驗缺少興趣,所以我們可以從學生的“生活”入手,因地制宜地選擇一些學生生活中常見的生物材料來代替教材中安排的實驗材料,或者可以從學生生活中常見的一些生物現象入手,開展實驗,不但可以增強學生的探究欲望,而且可以培養學生如何觀察生物現象,如何思考,如何通過實驗來進行探究等這些科學探究所必需的素養和能力。
4 從“方法“入手,培養學生的科學探究能力
初中生對于如何進行探究還缺乏認識。所以,在教學中,教師通過多種途徑,指導學生掌握科學探究的方法。而在實驗教學中,主要是組織學生通過體驗科學家進行科學探究的過程,從中認識和學會科學探究的方法。例如學習“胰島素的發現”這一內容,實驗的第一步是“切除狗的胰腺”,結果狗出現了糖尿,看到這一實驗現象,教師可以引導學生思考根據這一現象,我們能否得出結論？從而引導學生開展思考,發現問題——胰腺上有胰島,胰島素究竟是由胰腺產生還是胰島產生的呢？然后進行第二步實驗探究“結扎胰管,使胰腺細胞大部分萎縮,而胰島細胞活著”,結果發現狗不出現糖尿。此時,學生認為可以得出結論,是胰島細胞導致狗的尿液中沒有了葡萄糖。此刻,教師又可以進一步引導學生發現問題“胰島細胞為什么能使尿液中的葡萄糖消失呢？”這樣環環質疑、層層生成,一步步引導學生體驗科學家進行科學探究的歷程,培養學生進行科學探究的思維和能力。
5 從“開放”入手,增強科學探究的創造性
開放性實驗可以賦予學生更多的想象和獨立思考的空間,學生可以有各種自己的想法,提出種種自己的問題,如果教師能夠尊重這些想法和問題,學生的探究興趣會大大增加。所以我們可以將生物實驗延伸至課堂外,增加一些開放性實驗來提高學生的探究興趣。如在觀察完“植物葉表皮的氣孔”以后,可以安排學生在課后自己設計實驗探究葉片正面和背面的氣孔分布,不僅使知識更加延伸,也可以為學生的個性思維提供平臺,有利于培養學生創造性的進行科學探究。
1自然科學和社會科學的統一應建立在多層次多角度的基礎上
在某種意義上說，兩者統一的難度實質是統一標準嚴重不一致，有的主張以方法論為標準，有的主張以科學語言為標準，有的主張以可預測為標準等等，但是無論以哪一種為標準，都難以統一兩大科學。因為這種統一往往或者以自然科學單方面的特點為標準片面地評判社會科學，或者以社會科學的標準去片面地評判自然科學。實際上，兩者在這些方面確實存在著各自的特點，而且都有各自的理由。因此，我們應該尊重而不是回避或者無視它們各自的特點。那么自然科學和社會科學應該在什么基礎上進行統一呢？筆者認為兩大學科的統一應該是一個多層次的多視角的統一，是一個多樣性的統一。下面筆者將主要從本體論、方法論和價值觀等三個方面進行說明。（本體論層次包括人與自然的和諧、科學理論層次即方法論、科學語言等、還有應用層次）
（1）在本體論層次上主張弱自然主義。自然科學和社會科學之所以難以統一，從根本上講，是因為人們認為自然界與人類社會存在根本的區別。筆者認為，自然界與人類社會固然存在區別，但是這個區別不能被無限夸大，以至影響自然科學和社會科學的統一。如前文所說，大多數的意見認為自然界是無意識無目的，而人類社會是有意識有目的的，但是值得注意的是，這是人自己單方面的看法，我們并沒有征求動物界的看法。常言道，“狗眼看人低。”但是誰能保證不會出現“人眼看狗低”的現象呢？事實上，至少在高等動物中，少數動物的社會化水平達到了相當高的水平，而人類卻單方面地貶低它們為群體性。這種人類種族優越論的預設實際上是傳統哲學的主客二分思想的一種表現。人類把本來渾然一體的世界人為地分割成兩個決然對立的部分，并以此為基礎把人類的認識也相應地劃分為自然科學和社會科學兩大部分。如果人類出于認識的需要，對世界進行分門別類的研究，這本來是人的認識活動的一個必要條件，但是不能把認識中的二分反過來當作本體論的二分。我國古代天人合一的思想，以及馬克思認為自然界和人是一個有機體的思想，水而更高超，它們可以為兩大科學的統一提供堅強的本體論基礎。如果我們愿意調整自己的本體論的看法，那么相應地在認識論中的自然科學和社會科學的二分法就只有相對的意義，而且所謂對自然界應該采取說明的方法，而對人類活動的意義必須采取解釋或理解的方法，這看法的基礎也就不再牢固。
（2）從科學方法論來看，自然科學和社會科學的區分也不是一成不變的，它們各自內部的特征也不是完全一致或一成不變的，這既為兩大科學的潛在統一提供了有利條件，又說明這種統一只能是多樣性基礎上的歷史的動態的統一。首先，從歷史上看，自然科學和社會科學只是到一定發展階段后才分開，而在分開之前它們已混在一起已有相當長的時間了，特別是我國古代天人合一的辯證哲學思想至今仍然是中醫學的一個重要組成部分。這說明社會科學和自然科學的方法論是可以一致的。自然科學和社會科學的區分主要是19世紀以后的事情。而現在不僅社會科學越來越多地運用所謂自然科學的方法，而且出現了越來越多的交叉性學科，這更是它們直接統一的例證。隨著時間的延續，這種相互滲透性也許會更多。其次，自然界內部的各個組成部分的特征也有不太一致的方面，因而才有有機物和無機物、動物和植物、生物和非生物、人類和非人類等的區分。相應地，物理學和生物學存在著很多不一致的特征。但是我們并沒有因此否定自然科學內部的統一。同理，我們也不應該否定物理學、生物學和社會科學三者之間具有統一性，但是這是一個有差別的多樣性的統一，而且這種統一不需要把人類社會完全還原為生物的強自然主義。
（3）從人與自然和諧發展的現實需要來看，也需要自然科學與社會科學的統一。雖然自然科學、人文科學和狹義的社會科學自分開以來，各自得到了飛速的發展，但是人類發展科學的最高目的是為了服務于人類自身。當前，人類的生存和發展與自然產生著日益嚴重的沖突，這固然是人類實踐的結果，但是也與片面的自然科學觀有一定的關系。而生態倫理學、醫學倫理學和科學發展觀等學科和思想的出現說明了人類已經開始在思想觀念和實踐活動層面上對兩大科學進行整合。如果說近代工業革命促進了自然科學的分門別類地迅速發展及其與傳統社會科學的分野，那么如今工業發展及其被濫用的惡果又促進了自然科學與社會科學的融合。
2統一所面臨的困難和問題
自然科學和社會科學的統一所面臨的困難和質疑很多，不過主要是兩大類型，一是科學方法類型的，二是有關自然界和人類社會之間的區別問題。這是兩大相關聯的問題。涉及到科學方法類型的主要是，很多人仍然認為自然科學的理論具有邏輯性強、可預測性和清晰性的特點，因而它們可以采用數學工具和實驗檢驗的手法，客觀性似乎更強。而社會科學的理論則不具備上述特征，特別是人文科學更差些。筆者認為這里首先應該搞清楚方法的三個層次，一是具體學科的方法，二是一般科學方法，三是哲學層次的方法。具體學科的方法最具有個性，它可能只是被某個學科所特有，企圖在這個層次追求統一確實比較困難，所以應該在后兩個層次去追求統一要相對容易些，比如前文所說的中醫學中的中國古代哲學理論基礎，它為中醫學既提供理論基礎，又提供哲學層次的方法，這種哲學方法就具有相當高的普遍性。系統論等一般科學的方法幾乎可以為所有自然科學和大部分社會科學提供方法論的支持。我們應該注意的是，系統論最初只是自然科學的方法，而后來才被人們發現是一個同樣適用于社會科學的方法，所以我們還應該用發展的觀點看待統一。其次，人文科學的可預測性和邏輯性確實要差些，這是一個事實。不過，由于自然科學率先走向了科學化的道路，并且取得了遠比社會科學大的成就，因而人們已經形成了對科學形象的思維定式，似乎邏輯性和可預測性等只有達到和自然科學一樣的程度才能稱為科學。事實上，即使在自然科學內部，各學科的可預測性也不一樣，甚至連物理學內部也做不到同樣的可預測性，不然就不會有幾率論和決定論之爭。當然科學正是為了尋找規律，規律要求有可預測性，否則不成其為規律。我們只是要求改變對規律的機械看法，允許不同的事物在規律的可預測性上稍有區別。另外，必須指出的是，兩大科學的統一問題，既涉及本體論意義上的自然界和人類社會，又涉及到認識意義上的自然界和人類社會。規律和人們對規律的認識是不同的，人們只能得出對規律的近似的認識。自然界和人類社會在本體論上雖然同屬物質世界，但是兩大物質系統的確各有個性，因而我們既不能要求兩大物質系統的規律在某些性質上完全一樣，也不能要求在認識方法上完全一樣。此外，關于說明（explain）方法適用于自然科學，理解或解釋（interpret）方法適用于社會科學特別是人文科學的問題，這只能是相對而言的情況。我們已經知道，觀察滲透理論，任何自然科學的認識活動同樣必然具有前見，同樣擁有解釋學循環，這和人文社會科學是一樣，只是程度不同而已，而且說明方法不為自然科學所獨有，理解方法也不為人文社會科學所獨有。總之，自然科學和社會科學的統一是辯證的歷史的統一，是在多層次多視角上的有差別的統一，是一個相互滲透的過程，而不是一個完全吞并另一個，也不是完全等同。
作者：沈云龍單位：武漢大學學院
【關鍵詞】情境教學；創設
情境教學是一種把科學教育和藝術熔為一爐的教學方法，良好的教學情境，不僅有助于學生的認知活動，而且有利于激發學生的情感，從而產生一個巨大的教學力量。
一、創設探究實驗情境，培養學生科學探究中發現問題，提出問題的能力
在生物教學中，特別是在探究實驗的過程中，教師應盡可能地創設情境，讓學生去觀察、思考，從中發現問題和提出問題，并進行實驗設計，從而發現和掌握其規律。在整個過程中，既能培養學生的觀察力、思維力和想象力，又能培養學生的動手操作探究的能力。如：在“唾液對淀粉的消化作用”的探究實驗中，在兩支試管中各注入兩毫升漿糊，向一試管中加入兩毫升唾液，另一支試管中加入兩毫升蒸餾水，形成對照，再將兩支試管振蕩后放在37°C的水中恒溫10分鐘，然后向兩支試管中各滴入兩滴碘液，觀察兩支試管內溶液顏色的變化，從而得出唾液淀粉酶對淀粉有消化作用。教師創設情境：“實驗規定要把兩支試管放在37°C的恒溫中，是為了模擬人體的溫度，如果把兩支試管改放在開水中，實驗結果又會是怎樣呢？它說明了什么問題？”教師創設的情境激起了學生的學習興趣，此問題的提出立即使學生產生了探究欲望。教師再和學生討論如何設計實驗，實驗的變量是什么？如何設立對照組？引導學生發現設計中存在的問題，不斷修正，完善探究過程，得出溫度對唾液淀粉酶的活性有影響的結論。這樣的探究過程，會加深學生對生物學探究實驗的獨特性，無關變量的同一性的準確理解，讓學生帶著問題，走向教材，走向自然，走向科學，受到探究歷程中思維敏銳性，發現問題和提出問題能力的培養。
二、創設生活經驗情境，培養學生科學探究中作出假設的能力
生活經驗，是指學生在成長過程中，在學習過程中，在家庭生活中等各方面所積累的大量的知識。教師在教學過程中，應創設情境，引導學生把自然或實驗室觀察的結果與已有的知識聯系起來，形成超越已有知識和當前觀察結果的新的理解。如：在“種子萌發的外部條件”的探究實驗中，種子萌發時要求適量的水分、適宜的溫度和充足的空氣，缺少其中的任何一種外界條件種子都不能萌發。教師創設情境：“展示正常條件種子的萌發過程和缺少條件種子不萌發的過程，同時展示正常條件下有的種子萌發，少數種子不萌發的過程，讓學生分析原因。”學生根據已有的生活經驗，作出了各種各樣的假設，有關于種子萌發外部條件的各種假設，也有關于種子萌發內部條件的各種假設，眾多的假設，不同的學生提出的假設可能是不同的，即使看似荒謬的假設，只要有獨到的理由，教師就不能局限于課本知識，就應當鼓勵。在各種假設中，不難看出學生思維的廣闊性，具有一定的創新性。教師再適時的對假設逐一檢驗，修正，鼓勵學生利用家庭的瓶瓶罐罐，收集各種種子，自己動手設計實驗，彌補課堂實驗的不足，得出正確的結論。
三、創設科技活動情境，培養學生科學探究中設計實驗的能力
參觀、訪問、科技等課外活動與生物情境教學有機地結合，是對生物課堂教學的有機補充。在這些活動中所面對及形成的生物環境是課堂教學中不能實現的。處于特殊年齡階段的青少年學生，由于心理、生理方面的特征，這些活動是他們喜聞樂見的形式。如：在“調查本地區土地和水資源及其利用狀況”的活動中，教師創設情境：“展示全國各地的缺水情況，指出全世界有60的地區面臨供水不足，每年約有5億人因水源衛生條件差而生病，而水資源缺乏的原因之一是水污染。請學生對水污染進行調查。”學生表現出空前的熱情，經過實地考察，找出水污染的主要原因，重點調查本地造紙、皮革和玻璃鋼的生產過程，分析造紙排出的黃水、制革排出的臭水和加工玻璃鋼用的玻璃纖維，對植物、動物及人體健康的危害，從而基本弄清它們各自的污染情況，并向社會做出宣傳，擴大對環境教育的影響，從中學會探究的過程。這些活動，從不同側面激發學生學習積極的生物情感，培養學生良好的探究習慣。
四、創設“實驗意外”情境，培養學生科學探究中的創新能力
不同于現代醫學“實驗室—臨床”的研究模式，這種從臨床返回實驗室的逆向研究方法，被稱為反向藥理學，它是一種藥物發現應用先于對其作用方式和機制了解的研究模式。
劉向明，中南民族大學教授，數學專業出身，后轉向生物統計和生物數學研究領域，長期開展醫學、生物學和數學的交叉學科研究，近年在利用反向藥理學研究傳統醫藥研發中的關鍵問題方面建樹頗多。
反向藥理學是以在歷史上長期使用來治療疾病，并已被證實具有很高安全性和功效的傳統藥物為化合物資源，通過跨學科的探索性研究，整合已證實的臨床經驗和實驗觀察，并通過進一步的預臨床和臨床研究將先導物開發為候選藥物的嚴格科學方法。
劉向明強調，這一過程中“安全”是最重要的出發點，效應變成有待確認的事情。其創新性在于將有生命力的傳統知識和現代技術結合起來，提供更好和更安全的先導物。它為藥物研發從隨機追蹤偶然的發現轉變為有目的、有組織的尋求先導物提供了很好的借鑒，為源于傳統藥物的新藥研發提供了一條捷徑。
2000年，劉向明調到中南民族大學工作。當時正值“入世”前夕，傳統藥物現代化發展之路仍不甚清晰，面臨著許多問題。當他了解到這一情況之后，就決定在自己原來研究工作的基礎上，結合民族大學的實際情況進行傳統藥物科學研究。
當時民族大學的實驗室條件非常簡陋，實驗材料和器材都非常缺乏。劉向明從小處著手，利用僅有的一臺膜片鉗記錄儀，開展藥物對細胞膜離子通道的作用研究，之后再慢慢積累，目標直指解決傳統藥物現代化中存在的關鍵問題。
“由于所研究問題本身的復雜性，又因為研究環境的惡劣，再加上我的非醫學學術背景，我提出這一想法時，沒有人相信這是一件能做下去的事情。”對于人們的質疑甚至反駁，劉向明以“置之不理”的心態面對，以“我行我素”的行動堅持。十年堅守，終于換來碩果累累。
劉向明介紹，傳統藥物一般是多種化學成分的混合物，且具有多種藥理效應。但這些藥物的作用機制和靶點并未得到明確闡述，究竟是哪種或哪幾種成分產生了藥效也并未確證，傳統藥物開發甚少就有這方面的原因。
究其根本，是因為長期以來傳統的研究方法僅單獨研究從原藥物中分離的化學成分或原藥物本身的效應，并沒有把原藥物的效應和其化學成分的效應聯系起來，忽略了藥物本身的藥理效應并不一定與其成分的藥理效應完全一致的問題。
因此，劉向明認為：針對傳統藥物的研究，不僅要闡明其藥理作用機制，即怎樣起作用；又要確定其產生特定藥理效應的藥效物質基礎，即什么在起作用。應將藥理機制研究和物質基礎研究緊密結合起來，建立從二者的相關性著手來闡明傳統藥物臨床有效的科學根據的方法學。這是解決傳統藥物研究關鍵問題的新途徑，也是按照反向藥理學研究模式研發傳統藥物，為新藥研發提供借鑒的新思路。
自2001年起，劉向明以確有多種療效的傣藥龍血竭的鎮痛效應為生物學背景，提出了以傳統藥物本身的藥理效應為參照，將其成分（組合）的效應與原藥物本身的效應作比較，尋求能替代產生原藥物本身效應的化學成分（組合）作為研發新藥的先導物這一新的方法學的基本原則。
為了實踐在新的方法學指導下的藥物發現過程，劉向明建立了傳統藥物藥效物質的操作型概念。即針對特定的藥理效應，通過對原藥物和其成分（組合）的藥理效應之間的比較，來確定某一成分（組合）是否為原藥物的藥效物質。所謂藥效物質，就是指能產生與原藥物的效應類似效應的化合物，它可以是某種成分，也可以是某幾種成分的組合。
基于這種定量化的研究方法，他們建立了傳統藥物藥效物質基礎和藥理機制研究的方法學，把原本對傳統藥物藥效物質基礎的探求，轉化為一個能按現代科學的要求進行研究的問題，即藥物本身的藥理效應和其成分的藥理效應之間關系的檢測、表達與分析。
目前，關于龍血竭的鎮痛效應研究已經取得了階段性成果。他們在龍血竭中找到了對新型鎮痛靶點TTX-R鈉通道和TRPV1受體具有調制作用的有效成分組合—劍葉龍血素A、劍葉龍血素B和龍血素B，并證實確實是這三種成分協同調制痛覺信息在初級感覺神經元和脊髓上傳導使龍血竭產生了鎮痛效應。
這一研究結果對多組分、多靶點新型鎮痛藥的研發具有啟迪意義并提供了天然的范例。而應用先進的現代科學技術和方法，從長期臨床應用證實具有顯著療效的傳統藥物中提取、分離多種單體化學成分，并對其進行系統的藥理研究，開發出化學結構和藥效機理明確、安全性高的新型藥物，也正是新藥研發中的新亮點。如此，能更充分挖掘以植物為本的各民族傳統藥物，作為國際藥品市場的巨大潛在資源。
功夫不負有心人，劉向明的研究成果得到了國際范圍的廣泛認可。2005年，第27屆IEEE生物醫學工程國際學術年會上，大會組委會評價劉向明等提出的方法對確定民族（傳統）藥物的藥效物質具有重要意義。英國劍橋國際傳記中心因劉向明在傳統藥物的現代研究中所作的開創性工作而將他遴選為“Leading Scientists of the World 2011（2011世界領先科學家）”和“Top 100 Educators 2011（2011年度百大教育家）”之一；美國傳記研究院主席J.M.Evans提名劉向明為“Great Minds of the 21st Century（21世紀偉大思想）”第五版中的 Greatest Minds（最偉大思想者）之一，稱譽他為21世紀成就的開拓者；世界藝術、科學和傳播協會2011年授予劉向明終身成就獎。
關鍵詞：生物；實驗教學；興趣；能動性
生物學是一門實驗性科學，生物實驗教學在初中生物教學中占有極其重要的地位。隨著課程改革的不斷深入，生物學科教學也正在發生著深刻的變革。根據新課標編寫的中學生物學新課程，新教材增加了大量的生物學實驗，這對中學現有的師資和設備等教學資源提出了更高的要求，特別是辦學條件和辦學觀念一直相對落后的廣大農村中學，將面臨新的困難和挑戰。那么，怎樣才能讓學生在生物實驗教學中的創新能力得到很好的培養和提高呢？
一、充分發揮生物實驗的能動性，激發學生對生物實驗的興趣
初中學生有強烈的好奇心，他們對實驗所需的儀器、藥品、材料、實驗操作過程以及實驗的現象都感到新鮮。因此，教師應抓住這一特點.激發學生的實驗興趣，培養他們的實驗操作技能。
（1）認真引導和上好每一次生物實驗課。如：給學生上“練習使用顯微鏡”時，讓學生在認識顯微鏡結構、用途的基礎上，由宏觀的實物過渡到肉眼看不見的細胞，激發學生想了解微觀世界的欲望，從而為以后的實驗教學打下基礎。
（2）利用中午或下午課后開放實驗室，教師設計一些趣味小實驗供學生操作.以培養興趣和基本操作技能。
（3）讓學生參與課堂演示實驗的操作或在學生實驗時由學生上講臺作示范，以培養學生的自覺參與意識，發揮學生在實驗過程中的主體作用。
二、多開展生物課外實驗活動，培養學生的實踐動手能力
生物課外實驗活動重在培養學生的主動參與意識、動手能力、交際能力、實踐創造能力，展示學生的個性、特長。根據各方面的實際情況，我們認為可以從以下三個方面開展生物課外實驗活動：
1.充分利用好農村資源，因地制宜，揚長補弱
農村中學雖然實驗設施設備落后于城市，卻有城區無法比擬的生物資源，如能因地制宜，發動學生，自己動手，收集實驗材料，采集生物標本，完全可以變弱勢為優勢，保障生物學實驗順利開展。如關于生物學實驗材料的來源問題，一方面可通過發動學生到野外采集，另一方面可以通過帶領學生利用綜合實踐課或課余時間創建自己的生物園，讓生物園為生物學實驗課提供材料。
2.發揮好課外小實驗的作用，多聯系實際，重視其應用性
根據初中學生好動、好奇這一特點，我們可以結合教材內容，聯系生活實際設計一些操作簡易、取材方便、應用性強的課外小實驗供學生在課外操作：如：用廢棄的易拉罐制作簡易能量測定儀，開展教具制作，并用于測量食物中的能量；如：利用廢棄的有螺旋蓋的透明飲料瓶，開展小生態瓶的制作實驗等等。只要開動腦筋，積極創造條件，農村生物學實驗同樣能達到新課標的要求。
3.以綠化校園系列活動為載體，重視實踐，培養個性特長
根據我校花草樹木無專人管理，遭受人為破壞和病蟲害嚴重這一現象，筆者根據課外活動課的特點，結合生物學知識和學生實驗技能，適當滲透勞動技術課、化學課的內容，組織學生開展“綠化校園― ― 爭做校園義務植保員”系列實踐活動.為學校創造了優美的育人環境，受到了全校師生的肯定和贊揚。這一系列活動，不僅使學生的個性、特長得到了發揮，勞動意識和環保意識不斷加強.而且著重培養了學生的交際能力和應用知識服務社會的實踐能力.也充分體現了現代生物教育的價值觀。
三、改進實驗教學方法，讓有趣的實驗教學走進課堂、走進生活
生物實驗教學的改革應大力改進實驗教學方法，幫助學生掌握好基礎知識，激發學生的思維，發展學生的各種能力，提高學生的生物科學素質。
1. 加強實驗與觀察的有機結合
實驗和觀察都是獲取感性知識的重要科學方法。通過感性認識上升為理性認識.這一點對于初中學生尤為重要。因此.必須改革實驗方法.做好實驗.創造條件多做實驗，為學生提供更多的實驗和觀察的機會。
（1）改“演示――講解”模式為“邊演示邊講解”或“實驗――討論”模式，通過課堂上師生之間，學生之間的多向交流，培養學生科學的實驗和觀察方法.活躍學生思維，提高學生的智力。
（2）對課本中的某些實驗加以改進.使之操作更簡單，也有利于培養學生的創新意識。例如：在做“唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”這一實驗時，若用米湯代替面粉作實驗材料，操作便簡單多了，現象也很明顯。
2.注重實驗的探究與總結
在引導學生分析和處理生物實驗所獲得的信息，探索實驗現象產生的原因時，要運用科學的方法抽象歸納出正確的結論，突出訓練學生的思維能力。例如：學生通過“鯽魚的解剖”這一實驗從感性上獲得了關于鯽魚的外形、各種鰭的功能、內部結構等方面的認識之后，教師應引導學生通過分析，歸納總結出鯽魚與水中生活相適應的形態結構特點，然后再引導學生認識生物與環境的關系，結構與功能的關系。這樣，不僅使學生獲得的感性認識真正上升為理性認識，而且還能提高學生的思維能力。
3.注意生物實驗中的應用與延伸
摘要：本文從高中學生的心理特征出發，通過備課、導課、精心設計問題情境、實驗教學、讓學生感受探究的方式和過程五個方面論述了教師如何在高中生物教學中進行探究性教學。
關鍵詞：高中生物 探究性教學 新課程改革
探究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀的活動過程。在生物學教學實踐中，引導學生主動參與教學活動，落實“探究性學習”是調動學生學習積極性、實現素質教育的一個重要途徑。
一、備課———增強學生主體意識
要求學生進行“科學探究”，我們首先應進入“探究”的角色，進行換位思考，備課的過程應成為我們探究的過程。教學實踐中我們摸索了這樣的備課探究思路：確定教學目標確定教學內容收集整理相關信息資料研究學生的思維和認知基礎設計問題尋找探究點設計課堂具體探究過程。
備課時應密切關注學生是學習的主體，教學過程是學生的活動過程，教師是引導者、組織者和參與者，引導學生在一系列的活動中學會認知、學會合作，為此我們必須關注整個教學過程的設計，將教師組織活動和學生自主活動進行對照、比較，看看教學活動的安排是否體現學生的自主性，情景、問題、探究點的設置是否在學生的最近發展區，教法是否建立在學法基礎上，以確保學生的主體地位。
二、導課———激發學生學習的興趣
俗話說：“良好的開端是成功的一半。”一堂優秀的生物課，必須重視新課的導入設計。探究性教學的導入設計，必須引起學生對學習內容的探究興趣，同時符合學科的特點及教材自身的性質。例如，在學習“性別決定”之前，我們可以提出這樣的探究性導課：“為什么人類的性別比總是接近于1∶1？”在學習“伴性遺傳”時，我一般都會繪聲繪色地講述道爾頓癥的發現史，學生都非常的安靜地聽，在結尾時我都會及時提出探究性問題“道爾頓和他的兄弟的色盲基因是來自他們的父親還是母親呢？”真是一石激起千層浪，同學們討論開來，有的說是來自父親，因為母親不是色盲，有的說來自母親……此時學生們急于知道答案，求知欲倍增，促使學生在好奇和思考中獲得知識，并且記憶深刻。
三、精心設計問題情境，以境引疑以境誘思
愛因斯坦曾說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。著名的物理學家李政道也說過：要教學生“學問”，必須首先從教學生學會“發問”開始，沒有自己的問題，就永遠沒有發展和前途，因為“問題”能使學生在心理上感到茫然，從而產生認知沖動，促使學生積極思考，所以“問題”是學生思維活化的源頭，是主動學習的基礎。基于這些原因，我十分鼓勵學生在預習新課、學習新課，課外閱讀和實驗觀察等環節中努力做到“三多”，即多發現問題、多提出問題、多思考問題。經過一段時間的鍛煉，學生逐漸從沒有問“問題”的習慣中走出來，慢慢地能夠發現一些問題，到現在，幾乎每學習一個新知識，他們都能提出很多問題。如：在“生物的新陳代謝”中，有學生問：“綠色植物的光合作用主要是利用無機物合成有機物，同時儲存能量；而呼吸作用主要是分解有機物生成無機物，同時釋放能量。它們是兩個正好相反的過程，這不是在做無用功嗎？”對這個問題，我沒有直接做出回答，而是啟發引導學生從兩者發生的條件、場所、能量的轉變、儲存或釋放的途徑等方面展開討論。最后他們歸納出：光合作用發生的前提是葉綠體中的色素分子吸收可見的太陽光，需要葉綠體中有關的酶進行催化，只能發生在綠色植物中。而呼吸作用發生的前提是需要細胞質基質或線粒體中有關的酶進行催化，可以發生在所有生物體中；光合作用是把光能轉變成化學能，儲存在有機物中，有機物中的能量不能被生命活動直接利用，只有通過呼吸作用分解有機物，將能量釋放出來后轉移到ATP中，才能被生物體生命活動直接利用。所以，光合作用和呼吸作用并不是兩個完全相反的過程，不能把兩者看成簡單的逆轉。在“生殖和發育”中，在我的鼓勵下，學生也提出了很多問題：為什么有的人會花粉過敏？雙胞胎是怎么產生的？為什么有的雙胞胎是同一性別的，而有的卻是龍鳳胎？為什么有的人聰明，有的人笨？一般情況下，一個卵細胞只能和一個結合，那為什么女性一生只產生400多個卵細胞，而男性一生卻要產生不計其數的？等等。對于提出的這些問題，學生有能力當堂解決的，教師就不能自已一個勁地“竹筒倒豆子”，這樣會使學生產生思維上的惰性，而是應該鼓勵他們進行討論，各抒己見，集眾家之所長，從而獲得問題的答案；不能當堂解決的，我則提供給他們一些相關的資料，讓他們通過閱讀，相互討論，從資料中找到答案，這樣學生通過自身的努力獲得結論，倍感成功的喜悅，也自然而然的促使學生進入一個“主動學習產生疑問努力解疑”的良性循環中。
四、在實驗教學中落實探究性學習
實驗是人們認識和研究物質或驗證某一理論的一種常用的科學方法，而生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，讓學生參與到實驗中來，不僅能培養學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力，也能培養學生的動手能力，更能使學生樹立實事求是、認真嚴肅的科學態度。高二新教材中的實驗內容較多，這就為在實驗中落實探究性學習提供了良好的條件。例：在進行“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”實驗的前一天，先讓學生根據已有的理論知識討論該實驗中應如何注意材料的選擇和處理。當然除了讓學生學會選擇和處理實驗材料外，還可以從學會分析實驗結果、學會撰寫實驗報告、研究改進實驗的方法、改進實驗的器具等方面著手來實現“探究性學習”。這樣學生通過主動學習與探索，更好地理解了知識，獲得了學問。認識到學習科學要有嚴肅的科學態度，而且學生通過實驗探索，提高了利用科學的研究方法來探究解決問題的能力。
五、讓學生感受探究的方式和過程，享受探究的愉悅
探究教學的關鍵是在教學中通過一定的手段促使學生通過探究獲得知識；通過探究學會如何解決問題；通過探究正確表達自己的觀念；通過探究培養自己的基本實驗技能；通過“親歷”探究過程享受成功的驕傲和失敗的教訓，特別是通過科學發現史的教學享受科學家發現問題、思考問題、合理結論的過程，完善自己的科學探究方法。如在進行“DNA是主要遺傳物質”一節的教學中，教師通過引導學生設計系列實驗、合理進行實驗結果預測、與科學家們探究過程的比較等途徑，讓學生感覺到我也是“科學家”，激發學生學習的欲望、糾正學生科學探究方法的不足，從而獲得更好的方法和經驗。
總之，只要教師勤于鉆研，敢于創新，倡導探究性教學，充分發揮自己的教學藝術，并且合理引導學生通過自己主動的鉆研，就一定能提高學生的生物科學素養。
參考文獻：
關鍵詞： 高中生物 假說―演繹法 案例分析
教學的關鍵是使學生的陳述性知識轉化為程序性知識，發展其能力，而這方面在現實教學中恰恰是欠缺的。英國思維訓練專家愛德華?德?波諾認為：“知識不能代替思維，思維也不能代替知識。”思維以知識為加工材料，以產生新知識為結果，以知識為內容和載體，訓練思維技能、技巧和策略以激發思維過程本身已被證實為思維訓練的好方法。
1.“假說―演繹法”概述
1.1“假設―演繹法”在高中生物新課程中的地位
新課程特別強調教師在各種類型的教學活動中，都要努力使學生學會科學探究的一般方法，包括提出問題、做出假設和實踐驗證等。“遺傳與進化”模塊的教學有助于學生領悟“假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用”。
1.2“假說―演繹法”的概念
“假說―演繹法”是科學發現的一種方式。一種從創立假說演繹出推論，到實驗檢驗和修正的方法。假說―演繹法是科學認識從經驗水平向理論水平上升所必需的工具，它肯定了理性和演繹在科學發現中的作用，強調了由假說演繹得出的結論須用實驗來檢驗，以及假說的最后標準是與經驗事實的對應。
2.“假設―演繹法”在高中生物教學中應用例析
2.1利用課本經典素材充分展現假說演繹
孟德爾遺傳定律的揭示過程就是需要精心組織教學的“假說―演繹法”的經典范例，并讓學生以“假設―演繹法”模式為書本標題立副標題，使學生進一步領悟“假說―演繹法”的基本框架。
2.2用“假設―演繹法”重組、重演教材
在復習“核酸是遺傳物質的證據”時，首先提出了兩個問題：
這兩個實驗的實驗假說是什么？為什么都能證明DNA是遺傳物質？
實驗背景知識：
①薩頓的染色體學說
②染色體的主要成分是DNA和蛋白質
③格里菲思提出了“轉化因子”
④遺傳物質應具有的基本特性
基于事實引領學生形成假說：遺傳物質是DNA（或蛋白質），如果把DNA和蛋白質分開，單獨地研究它們的作用，其中之一必將體現遺傳物質應具有的基本特性。
艾弗里的實驗為什么能證明DNA是遺傳物質？
R型肺炎雙球菌 S型肺炎雙球菌 S型肺炎雙球菌。
S型肺炎雙球菌的DNA使R型肺炎雙球菌產生了可遺傳的變異，體現了遺傳物質的特性。
噬菌體侵染細菌實驗為什么能證明DNA是遺傳物質？
親代噬菌體 子代噬菌體；保持了前后代的連續性。
這種模式可用于多個知識模塊的復習，如植物生命活動調節等。
2.3“假設―演繹法”在解題時的遷移應用案例及簡要說明。
（2006年高考理綜全國卷Ⅰ）從一個自然果蠅種群中選出一部分未過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律。現用兩個雜交組合：灰色雌蠅黃色雄蠅、黃色雌蠅灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀，并以此為依據，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題，作出相應的推斷（要求：只寫出子一代的性狀表現和相應推斷的結論。）。
該題當年得分率很低，原因很多，但學生沒有掌握“假設―演繹法”是關鍵；
根據顯隱性和染色體的類型搭配，可能的遺傳方式（假設）有：
先假設顯隱性關系和所在染色體，再通過遺傳圖解演繹推斷出每種遺傳方式下正反交的預期結果。
（1）假設1：若灰色顯性，基因位于常染色體上
正交： 灰色雌蠅？搖 ？搖？搖黃色雄蠅
？搖？搖？搖？搖？搖AAXX
？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖P：？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖AaXX？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖×？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖aaXY
？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖F■
反交： 黃色雌蠅 灰色雄蠅
？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖P： aaXX？搖 ？搖 × ？搖？搖AAXY
？搖？搖？搖？搖？搖AaXY
？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖F1
可見，如果兩個雜交組合的F1中都是灰色個體多余黃色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則灰色是顯性，且基因位于常染色體上。其他假設限于篇幅不作詳述。另如2008四川30Ⅱ題等都體現了假說演繹。
3.結語
“假說演繹”不僅是科學家進行科學研究的方法，而且是學生認識客觀事物，形成對客觀規律正確認識的重要的科學探究方法，是普通高中學生將來從事科學研究，或走入社會普遍需要的科學思維方法，也是高中學生學好高中生物的重要學科思維方法之一。假設不是無端的猜想，要基于一定的知識基礎，要基于對客觀事實的正確分析，演繹是嚴密推理的表現。在高三生物復習階段，學生已有一定的知識基礎，是學生加深領悟“假說演繹及其在科學研究中的應用”甚至達到自如運用的良機。用“假設―演繹法”重組、重演教材內容，不僅能引領學生加深對核心基礎知識的理解、領悟核心基礎知識的內在聯系，還能得到表達能力、思維能力訓練、形成生物學基本方法的遷移應用能力。這樣的課堂經過精心預設，其實是“假設―演繹法”這種思想方法在課堂教學實踐研究中的應用，是實現高效課堂的有效途徑，師生收獲良多。
參考文獻：
關鍵詞： 高中生物學習 有效看書 有效記憶 有效做題 有效反思
新課改要求生物教學“以學生的發展為本”，倡導學生主動參與、樂于探索、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力。所以，學生在課堂之外就要采取有效的方法進行生物學習。
一、有效理解和掌握概念，學會有效看書
書本書本，以書為本，它是編者和專家心血的結晶，書本上有很多基礎概念和原理。老師在上課時盡管切入點和方式方法不同，但是最終的目的還是解釋一些基礎概念和原理。例如：孟德爾的“假說演繹法”在實驗中的地位，孟德爾通過實驗和分析，提出問題：為什么在子二代中出現了顯性性狀∶隱性性狀=3∶1，然后用四點假說解釋原因。但是這些假說是否正確，不能直接檢測，所以在假說成立的基礎上提出演繹推理：F1能產生兩種比例相等的配子，再用測交檢驗演繹推理，如果推理正確，假說即為真理，這才有了在假說基礎上加工梳理而來的分離定律。再比如基因突變、基因重組的概念，基因重組和染色體變異的區別都需要學生定下心來認真閱讀理解書本內容，把握定義中的本質區別。
二、配合靈活的記憶方法
基礎知識的記憶是學生學習中必不可少的一個環節，所以靈活有效的記憶方法的掌握是有效學習的第一要素。
1.有的知識點要在理解的基礎上記憶
比如在人類遺傳病一節教學中，一些老師為了便于學生記憶總結了許多口訣，如“有中生無為隱病，有中生無為顯病”。我在教學中也用過，對“有中生無”，學生往往錯誤地認為只要父母有一方患病，孩子不得病就是“有中生無”。后來，我在復習中針對一個自然種群中的六種雜交組合類型分析了以后，提到無論“有中生無”還是“有中生無”，都符合雙親表現型相同，而子女表現型與雙親均不同，一定符合AaxAa，子代aa，如果aa表現型為有病，就是隱性患病；如果aa表現型為正常，則顯性為有病。講完后再和口訣對應起來，學生感慨：“哦，是這樣啊我以為……”在伴性遺傳中也有許多口訣，如伴x顯性遺傳病中“父病女必病”伴x隱性遺傳病中“母病子必病”，有時口訣記住了但并不理解，所以經常會出錯。只要學生理解了子代中男孩和女孩中性染色體的來源，自然口訣就不會記亂和記錯。
2.有的知識點是可應用純粹的口訣記憶
如葉綠體中色素帶的位置和顏色可用口訣如下：胡黃ab向前走；橙黃藍黃顏色留；葉綠素ab手拉手；葉黃素兒最苗條；葉綠素a最寬厚。（可以表達葉綠體中色素的分離帶，從上到下分別為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a和葉綠素b；它們的顏色分別為橙黃色、黃色、藍綠色、黃綠色；葉綠素ab挨得很近；葉黃素含量最小，色素帶最窄；葉綠素a含量最多，色素帶最寬。）
3.利用肢體語言進行形象記憶
我們的手和拳頭有很多用途：如腎單位，我們可用兩只手表示，左胳膊表示入球小動脈，左拳頭代表腎小球，右手掌代表腎小囊，右胳膊代表腎小管。又如微動脈和毛細血管及內臟器官之間的關系可以用我們的左胳膊表示微動脈，左手手指則為毛細血管，另一只拳頭表示內臟器官，右手變手掌，匯集到胳膊則為從內臟器官出來匯集的靜脈。再如，在記憶人體左右半腦及控制軀干各部分運動在大腦皮層對應的區域時可以在自己的腦袋上比劃。
4.比較記憶也是學生應該經常采用的記憶方法
比如線粒體和葉綠體的對比，對轉錄和翻譯中所需模板、原料、產物、場所的比較，有絲分裂和減數分裂的過程的比較，從而更能理解染色體數和DNA分子數的變化。
5.利用圖形、模型加以記憶
建立一個完整的知識體系，便于知識在整體上的掌握，可用關系圖或畫簡圖的方法來幫助記憶。例如、卵子的形成過程中染色體、同源染色體、姐妹染色單體、DNA分子數的變化比較。通過ATP結構簡式的掌握就可以理解ATP與腺嘌呤核糖核苷酸的關系等，在記憶細胞結構時可以畫出細胞結構模式圖。
三、學會有效做題
許多學生在做題時有很多錯誤的方法，如做一題看一題答案，遇到填空題跳過不做或者直接看答案等，知道答案后不再用自己的理解重新作答，等等。實際上，做題不僅是對知識掌握程度的考查，還是對學生思維能力的一種訓練。有效做題可以及時彌補知識的缺漏，糾正錯誤的知識理解方向，有效進行知識的記憶和引申。做題不需要多而需要精做、細做，認真做好、做會。
四、學會有效反思
