高中生物教学中运用科学史培养学生实验能力的对策

高中生物教学中运用科学史培养学生实验能力的对策

翦楚东

湖南省常德市鼎城区第一中学 415100

摘 要：对于普高学生来说，随着新课改的不断推进，对各学科的教学要求有较大的提升，同时也为教学指明新的方向。对于高中生物教学来说，科学素养是比较重要的培养方向，为了能培养学生的科学素养，可通过科学史的应用培养学生的实验能力，最终形成科学素养，对学生的发展与学习均有重要意义。

关键词：高中生物教学；科学史；实验能力

实验教学是高中生物教学中不可或缺的一部分，许多生物知识都需要通过实验教学进行探索与延伸，可以说理论知识与实验教学是相辅相成的关系，因此在高中生物教学中必须要注意培养学生的实验能力。为了帮助学生形成生物理论知识向实验能力的转化，教师必须要采取新型教学方法，让学生学会充分应用生物知识，并且能通过生物知识解决生活中的问题。

1. 高中生物实验教学的常规模式

在新课改的基础背景下，学生通过探究活动获得科学探究精神与科学探究素养，也能获得一定的科学知识。在高中生物实验教学中，生物学探究的常规模式通常是：“提出问题-作出假设-制定实验计划-验证假设-记录结果-数据信息处理-得出结论-表达交流-进一步提出问题。”在这一常规模式下，包括多种多样的方法，如在提出问题时对结论与结果表达质疑，在实验过程中需要对实验对象进行观察、记录等；制定实验计划时要准备好相关材料、实验方案设计等；在得出结论时要充分结合生物理论知识中的知识点，包括判断、推理以及归纳等。科学探究属于一个复杂且不断进步的过程，要帮助学生形成科学探究精神，就必须要让学生形成科学精神与探究精神，提升学生的主观能动性^[1]。

在高中生物实验教学中提倡探究教学能引导学生主动发现问题、解决问题，让学生亲身体验，将生物科学史学习与探究能力培养充分结合起来，在这一过程中要教师精心设计。但教师也需要注意形成“形式上的探究”这一状况，需要结合教学内容与教学目标，合理设计实验教学过程，保证教学内容的针对性。

二、科学史在高中生物教学培养学生实验能力中的应用

（一）应用于激发学生的学习兴趣

对于学生来说，有学习兴趣能激发学生的主观能动性，让学生积极主动探索知识，寻找真理。在课堂教学当中适当引入科学史能降低学生的认识起点，激发学生的好奇心与探究心理，从而达到良好的教学效果。例如：在《孟德尔的豌豆杂交实验》这一教学当中，教师可以将孟德尔的杂交实验、生平、个人信息等展现出来，让学生了解这一实验的来由，激发学生的探究心理^[2]。同时，教师在教学过程中可以以问题作为引导，指引学生寻找科学真理，如“为什么孟德尔选择的是豌豆作为实验对象而不是绿豆或黄豆？”从问题出发，学生通过观察豌豆花的结构讨论分析，从而得出豌豆的实验特点，锻炼学生的分析能力与观察能力。

2. 培养学生的实验设计能力

高中生物实验教学中，实验设计也是一项比较重要的内容，是通过实验教学要求设计实验方案，包括实验操作流程与实验记录等，如果实验设计不合理，可能会对最终的实验结果产生不良影响，因此实验设计的要求比较高。学生在设计实验时需要具备严谨的实验思维以及科学的实验态度，掌握实验的基本原理与探索方向，期间教师也要予以必要的指导。一般来说，实验设计都是以小组合作的方式开展，如在“植物光合作用”的探究中，教师可以以“光合作用能否产生氧气”作为引导，激发学生的学习兴趣，通过科学史的教学让学生明确实验探究方向、目的等，选择相应的实验材料与实验变量，教师则需要从旁协助，在学生出现问题或不足时及时予以相应的指导，提升学生实验设计能力^[3]。

2. 让学生从实验分析中体验探究乐趣

在新课改的背景下，实验教材内容与实验材料并没有明显的变化，在传统的教学课堂当中，学生的学习兴趣不能及时被调动起来，为此教师应该要积极应用生物科学史，在教材内容基础上通过探究生物膜流动镶嵌模型增加学生的研究乐趣，培养学生探究能力。以“生物膜流动镶嵌模型”这一课程为例：教师在教学过程中可以让学生充分观察实验想想，根据实验现象作出相应的推理：细胞膜的组成成分当中含有脂质？通过实验设计获得相应的结论：细胞膜的组成成分当中有脂质，同时也有蛋白质，主要是由这两种成分组成。

结束语：

综上所述，教师在生物实验教学中，通过科学史的植入教学能帮助学生形成良好的实验能力，逐步展现出生物实验的魅力。学生通过分析与推理，遵循以往科学家的探究思路则能加深学生对实验相关知识的理解，对培养学生的实验能力具有重要价值，也能让学生体验到探究的乐趣。

参考文献：

[1]帖步霞. 融入生物科学史教育培养学生探究性能力——以《基因对性状的控制》教学为例[J]. 新智慧,2020(25):120,122.

[2]黄振华. 基于微课的高中生物科学史自主实验探究能力的培养 ——以《光合作用的探究历程》为例[J]. 新课程·下旬,2019(4):130-131.

[3]宋传凤. 高中生物学教学中如何培养学生的学科核心素养[J]. 西部素质教育,2019,5(16):65.