王渊

【摘要】高中生物新课程目标中，提到了其中有一个目标是初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的能力，以及交流与合作的能力。也就是意味着教师在向学生传授生物学基础知识的同时，还应该通过对基础知识的学习、实验和探究等活动，使学生初步学会生物科学的研究方法，具备初步的科研能力。那么，在课堂教学中，如何实现上述教学目标呢？

【关键词】生物课题 科研方法 课题教学

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）24-0089-01

1.学习生物科学家的研究方法

在课堂教学中，以课本知识为基础，示范有关科学家的研究方法，能使学生在学习基础知识的同时，得到科研方法的训练。

以讲授生物进化论为例，通过对达尔文创立进化论的过程和方法的分析，可将生物进化论这节课设计如下：首先是发现问题，达尔文在环球考察前对神创论，物种不变论是深信不疑的，但是，在环球考察期间，通过对南美大陆生物的认真观察与比较，他发现了如下事实：第一，他在南美大草原的岩层中发现的带甲的巨型动物化石，它的甲壳就像现存的犰狳的甲壳；第二，在南美大陆的一些密切近似的物种如鼠类，自北向南，逐次代替；第三，加拉帕戈斯群岛的大多数生物如鸟类，都具有南美洲的特征，而各岛上的生物形貌都略有不同。这些事实都无法用物种不变论加以解释。达尔文受英国地质学家赖尔关于地质渐变论的观点和“将今论古”的历史比较法的启发，对物种不变论产生了怀疑，然后提出进化学说。1836年之后，达尔文认真分析和归纳了航行中收集的资料，以便发现其中规律性的东西；同时.他广泛收集和整理当时培养动植物新品种的经验资料，并亲自进行繁殖鸽子实验，参加养鸽俱乐部，收集鸽子标本，从中总结出了人工选择理论。通过与自然界生物演变的事实进行类比，达尔文相信，在生物的演化过程中，存在着同人工选择相类似的自然选择过程。在吸收了英国人口学家马尔萨斯“人口论”观点的基础上，达尔文提出了以过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存为基本观点的生物进化学说。这种设计，体现了达尔文运用观察、类比、推理、归纳、移植、实验和科学假说等多种方法，创立进化论的过程，对学生学习科研方法起到良好的示范作用。

2.模拟科学发现过程来学习科研方法

我们所学的生物知识，是历代科学家不断探索，运用多种方法研究而获得的。在课堂上，通过模拟这些发现过程，能使学生在探索中学习的同时，得到科研方法的训练。

例如，在学习“DNA是主要的遗传物质”这一课时，可将教学内容设计为以下探索过程：（1）人类早期对遗传变异的认识，只停留在直观的定性描述上，如种瓜得瓜、种豆得豆，一猪生九仔，连母10个样。（2）到1865年，孟德尔历经8年的实验，选用豌豆这一适合杂交实验的材料，按先简后繁的实验程序，运用统计学方法，发现了遗传的2个规律，同时提出了“遗传因子”（基因）假说。（3）孟德尔的假说，提出了一个问题，即基因是什么？它在哪里？由于显微镜和染色方法的使用，人们观察到了有丝分裂、减数分裂和受精过程中染色体的行为，于是，科学家们认为染色体是基因的载体。但是，化学分析表明，染色体有2种主要化学成分：蛋白质和DNA，于是，又产生了遗传物质是蛋白质和遗传物质是DNA 2种假说。（4）关于蛋白质是遗传物质的假说起源于19世纪末，由于发现酶、部分激素和免疫因子等种类繁多、功能复杂的蛋白质，于是，不少科学家提出了蛋白质是基因载体的假说。但是，这方面一直缺乏有关的证据。（5）关于DNA是遗传物质的假说的验证经历了曲折的过程。1928年英国医生格里菲斯在研究肺炎时发现，当把少量元素的R型细菌同大量已被高温杀死的有毒S型细菌混在一起，注射到小白鼠体内时，本应无反应的小白鼠全死掉了，检验小白鼠的血液，发现了许多S型细菌，由此，格里菲斯假定，加热杀死的S型病菌中，定有一种物质进入R型细菌中去，使R型细菌转化为S型，这种物质被格里菲斯假定为“转化因子”。

3.学习教材中的科研方法

高中《生物》中，渗透有多种科研方法，这些方法也是对学生进行科研方法训练的良好素材。

首先，教师应教会学生分析生命活动的微观方法和宏观方法。以对光合作用的复习为例，一方面，需要从叶肉细胞的结构、叶绿体的结构和成分、光反应和暗反应的机理和过程这些微观水平上来认识光合作用；另一方面，应把光合作用放在种群、群落、生态系以至生物圈的宏观水平上加以认识。

第二，重视研究生命活动的技术方法。生物学上的许多发现得益于技术和方法的创新，教师只有挖掘相关内容的技术和方法论因素，并用之于教学中，才能有效地提高学生对科研方法的认识。

第三，通过学生主动活动来学习科研方法。在课堂教学中，教师应通过促使学生对教材的分析，认识课文中的科研方法。如要求学生通过阅读课文，找出研究内分泌腺及其激素作用的科学方法，找出植物杂交实验的方法等。同时，针对学习中产生的疑问，允许学生通过自己设计实验加以解决。

4.了解科学研究的组织方法

科学发展证明，过去个人式研究已被当今的合作研究所取代，这种科研组织方式的变化应该渗透于课堂教学之中。以DNA的双螺旋结构的发现为例，尽管威尔金斯拍摄到当时最好的X—射线衍射DNA晶体的照片，弗兰克林做出了精确的数据分析，查伽夫推出了碱基配对原则。然而，他们谁也没有发现DNA的双螺旋结构，只有当沃森、克里克吸取了他们的研究成果，经过共同的研究之后，才发现了DNA的双螺旋结构。而遗传密码的发现更是如此，俄国物理学家伽莫夫连年成立专门俱乐部来讨论他的关于遗传密码的假说，全部遗传密码的破译则花费了许多国家的生物、化学实验室9年的时间。这样做的效果是，使学生认识到科学研究中互助、合作的重要性，培养了学生的合作观念。

教学实践表明，在课堂教学中，重视对学生进行科研方法的培养，在传授知识的过程中把科研方法的教育有机地渗透进去，有利于激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学思维能力，开发思维潜能，使学生不仅学会学习，而且具备了初步的科研能力。

参考文献：

[1]韦玉红.高中生物实验有效教学策略行动研究探索[D].上海师范大学，2013.

[2]马坤.新课改背景下高师生物实验教学的对策研究[D].长春师范学院，2012.