贾秀丽 张林静

摘要：科学方法教育是实现可持续学习、终身学习的基础。教材是科学方法教育的重要载体。通过对人教版初中生物学教材中科学方法编排及内容进行统计分析，挖掘我国现行初中生物学教材中科学方法编排及教育的特点。生物学教师应熟练掌握生物学科学研究方法;初中生物学教材中可安排简单易操作的探究栏目;教材中举例应严谨真实、可操作性强;对科学方法教育编排内容设置目录便于师生查询。

关键词：初中生物学教材，科学方法，教材编排

科学是一种知识体系和研究活动。科学教育是基础教育的基本内容，科学教育应包含科学知识、科学方法、科学态度、科学精神。在当今特殊的生产知识的社会活动中，须要借助科学方法和科学思维才能创造出新的、日趋完备和完善的知识体系[1]。科学方法教育是实现可持续学习、终身学习的基础，是现代化科技发展、社会发展的需求。

生物学属于科学的重要组成部分。作为一门科学课程，中学生物学既是科学教育的重要组成部分，又承担着素质教育的重要任务。生物学的每个发现中都运用了科学方法。生物课程的每一节课中都隐含着科学方法，中学生物学教师在教学中应主动进行科学方法教学设计，教学的重点不仅要放在生物知识的掌握上，更要使学生从学习中掌握不同的科学方法。

教材是科学方法教育的重要载体。我国的初中和高中生物学教材在编排中都非常重视科学方法教育。本文通过对2012版人教版初中生物学教材中科学方法编排及内容进行统计分析，挖掘我国现行初中生物学教材中科学方法教育的特点。

一、科学方法的定义及分类

对于科学方法的内涵有许多种解释，大多数人认为科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式，是人们在认识自然和改造自然的过程中从实践和理论上所采取的探索性、创造性解决具体问题的思路、程序、有效手段、工具、方法、模式、规则的概括与总和。它具有以下特点：科学方法体现了科学认识主体的主动性、创造性以及明显的目的性;以合乎自然规律为主体的科学知识程序化;通过观察和实验，将研究对象与数学方法结合并对其进行定量分析，保证所获得的实验事实的客观性和可靠性[2]。

从不同视角出发，科学方法有不同的分类方式。孙小礼等根据人们认识自然界与事物的科学方法，按其抽象化程度、应用程度、普遍性程度分为以下三个层次[3]：一是单学科方法。也称专门科学方法。是各门自然科学自身的一些特殊、具体的研究方法，它们都是适用于特殊场合的科学方法。如生物学研究中的同位素标记示踪法、分离细胞器的方法、解剖的方法、应用纸上层析法研究蛋白质的氨基酸组成等。单学科方法属于某一学科技术性的科学方法，可以通过专门训练来掌握。二是多学科方法。也称一般科学方法。是各门自然科学的具有共同规律性的一般研究方法，如观察、实验、科学抽象、数学、模型、归纳法、演绎法、分析和综合法等。三是全学科方法。是具有最普遍方法论意义的哲学方法，如唯物辩证法、矛盾分析法、系统方法等。

二、初中生物学教材中包含的科学方法

中学生物学教材重视对学生进行科学态度、科学精神和科学方法的培养，特别是创新精神和实践能力的培养[4]。从2012版人教版初中生物学教材中科学方法内容编排上看，我国初中生物学越来越重视科学方法的教育，科学方法的编排贯穿始终。

2012版的人教版初中生物学教材中通过“科学家的故事”“科学方法”“技能训练”等栏目对学生进行科学史、科学方法、思维方法、科学探究的培养与训练。

1.   科学方法栏目分析

“科学方法”栏目对科学方法进行了具体的介绍（表1），包括一般科学方法和生物学科方法等科学研究方法与思维方法，使学生对不同的科学方法有理论上的认识。

在七年级生物学教材第一单元第一节的“科学方法”栏目中，首先给学生介绍了观察的科学方法。认识发源于观察，科研开始于观察，培养中学生养成良好的观察习惯是引导中学生迈入生物學科学研究领域的第一步。生物学观察的主要职能在于获取具体、详细、全面的第一手生物学事实，借助理论思维方法整理和加工，利用直觉和灵感发现问题并提出问题，为解决生物学问题奠定基础。

实验教学是实施科学方法教育的重要途径。生物学是以实验为基础的学科，每个生物学实验中都包含着科学方法。实验的目标可以定位于以下几个方面：准确地观察和描述生物体及有关现象;选择和组织有关资料去解答问题;拟订假设及设计实验，并能在适当时运用对照实验;阐释资料，并将其用作评述及推理的基础;用直接或间接的证据得出结论。总之，在实验课中不能只是为了观察而观察或为验证某一生物知识而实验，而是让学生真正在实验中体会和学习科学方法，尝试体验科学探究过程，加强科学方法的训练。

2.   技能训练栏目内容分析

“技能训练”栏目侧重对学生科学探究能力、科学方法运用能力的培养（表2）。科学探究的一般过程为发现问题、提出假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集数据、得出结论，最后对计划或实验进行评估。在七年级上册的“技能训练”栏目中，对以上几个步骤分别进行了训练。相对于七年级上册中对实验步骤的初步介绍，七年级下册中的“技能训练”栏目对实验的具体操作、结果记录、结果解读、设计实验要求得更具体、细致。在八年级上册的技能训练栏目中通过评价实验方案、问题评价、评价证据和假说进一步训练学生的独立思考能力和批判性思维能力。

“技能训练”栏目中对科学探究过程的编排重点在发现问题、进行实验与搜集数据、得出结论三个环节。生物学中发现科学探究的问题主要是运用观察，运用不同的科学方法设计实验、进行实验与搜集数据、得出结论。

三、几点建议

1.   教师应熟练掌握生物学科学研究方法，熟悉教材中的科学方法教育内容并巧妙利用

科学方法教育的首要任务是要对教师进行教育。担任生物学课程的教师应熟练掌握运用各类科学方法，才能在课堂中灵活运用、适时点化学生、对学生进行系统训练。

在初中生物学教材中，除了“科学方法”“技能训练”“探究”等栏目明确提出来的科学方法以外，还有一些科学方法呈隐性形式隐含在教学内容中，如归纳与演绎方法隐含在概念与原理的介绍中，分析与综合方法隐含在科学家的科学发现中，等等。对于这些隐含的科学方法及思维方法，教师应仔细研究、辨识，挖掘隐含在教材中的科学方法，对整套教材的科学方法体系了然于胸，在教学当中有计划、有步骤地进行渗透，将隐性科学方法及思维方法进行显化，从而使学生逐步掌握科学方法。

2.   初中生物学教材中可安排简单易操作的“探究”栏目，对学生进行科学探究的初步训练

从教材的编排中可以看出，初中生物学教材注重对学生进行科学方法思维训练，实际动手操作的编排内容不多。初中阶段正是一个人一生中好奇心与探究兴趣浓厚的阶段。在进行思维训练的同时，更应让学生进行动手操作，参与到科学探究的实践中来。教材的编排中可根据时令特点，如在七年级下册与八年级下册安排一些简单易操作的探究实验，来培养学生观察、设计实验、实验过程记录、结果解读等科学探究的基本技能。

3.   生物学教材举例应源于真实的科学研究，所举案例应严谨真实、具有可操作性

由生物学教材的科学方法教育内容编排分析可以看出，教材编排总体注重学生思维方法的训练，并通过举例来让学生获得感性认识。但也应当看到，有些举例缺乏严谨性，有些例子并非来自真实的科学研究。科学精神之一即为严谨态度与精神，无论是在科学研究还是科学教育中，都应秉持科学严谨的态度，学生在接触科学教育之初就应受到严谨精神的熏陶，从小养成以严谨的态度来对待科学研究。建议生物学教材中所举案例参考真实的、具有可操作性的科学研究案例，让学生在真实的科学研究例子中体验科学探索的乐趣。

在七年级上册“科学方法”栏目所举的关于对照组的例子中（七年级上册P90：第三单元生物圈中的绿色植物）对种子萌发的温度进行了对照实验。对照实验是将研究变量设置对照，而其他变量都应控制、保持一致。在这个例子中对温度这一研究变量设置了对照，而对种子萌发中所涉及的其他变量进行了控制，但是对照变量及其他变量的控制却叙述得并不清晰。在初中生物学教材“技能训练”栏目中（七年级上册P131：第三单元生物圈中的绿色植物）对“甜瓜含糖量不同的形成原因”进行了举例，但这个例子中提到“在甜瓜生长季节，甲乙两地的光照条件和栽培措施基本相同，而温度条件差别较大”，这样的条件让人觉得在实际工作中很难操作。

4.   对科学方法教育内容设置目录，方便教师和学生查询，使学生对科学方法获得整体认知

人教版初中生物学教材注重科学方法训练、科学探究能力的培养，在教材中以多种形式进行了编排，对不同的科学方法进行了介绍，对科学探究的一般过程进行了介绍、训练。但是，虽然“科学方法”“技能训练”板块设计科学、内容丰富，但却存在整体内容比较分散，且并无目录可查询，无法进行有目的地检索，使学生在整体认识上容易产生困难。在初中生物学教材的编排上，若能对教材中涉及到的“科学方法”“技能训练”等栏目设置目录，则便于教师和学生查询。

参考文献：

[1]  李醒民.科学方法概览[J].哲学动态，2008（09）.

[2]  李志民.关于科学方法[EB/OL].[2018-12-10].http：//www.edu.cn/rd/special_topic/zbwjt/201703/t20170331_1503116.shtml.

[3]  孙小礼，韩增禄，傅杰青.科学方法[M].北京：知识出版社，1990.

[4]  赵占良.談生物课程教材改革[EB/OL].[2018-12-24].http：//sw.zxxk.com/article/2103.html.

[作者：贾秀丽（1973-），女，山西临汾人，山西师范大学山西基础教育质量提升协同创新中心，副教授，硕士;张林静（1969-），女，山西临汾人，山西师范大学生命科学学院，教授，博士。]

【责任编辑 杨子】

该文为山西省教育科学“十二五”规划2015年度规划课题“中美高中生物教材中科学方法呈现方式的比较研究”（GH-15014）、2017年度山西师范大学研究生双语及全英文课程建设项目“植物系统与进化”（YJSSY201701）的阶段性研究成果