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生物科学的研究方法范文1
【关键词】生物课程 学科素养 科学探究能力
一、问题提出
新课程以来，生物学科的教学模式更加注重培养学生发现问题与解决问题的能力，发展学生的综合实践能力、创造性学习能力和创新精神，培养辩证唯物主义的科学观念和思想方法。农大附中位于南昌主要风景区梅岭的脚下，位于美丽的江西农业大学校园内。这里物种丰富多样，学生的实践学习资源丰富，同时，江西农业大学有林学院和农学院，其师生都是专家，方便实际工作者与研究者共同参与，这样良好的外部环境更有助于培养学生的生物学科素养。《提高中学生生物学科素养的途径与方法的行动研究》这一课题的研究目的是使学生在实践中学会自主、合作，乐学、会学，使生物学课堂真正充满生命活力，并为初中生物学教师的教学提供一点帮助。
二、生物科学素养的内涵
生物科学素养是指参加社会生活，经济生活，生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。培养学生的生物学素养，它反映了学生对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力，并逐步形成科学的世界观，这是一个艰巨而意义深远的任务。
三、生物学科素养对学生未来学习、工作和生活的意义
知识经济时代，是学习型、创新型时代。只有具备一定科学素养的人，才能实现终身学习。只有终身学习，才能不断创新，才能不被知识经济时代淘汰。具备生物学科素养的人才能形成科学的态度和价值观。可见，从小对孩子进行生物学科素养培养意义深远。
1.生物学科素养关系到中学生创新能力的培养
创新，是对原来知识技能基础上的超越。创新能力的高低，与人的知识积累密不可分。没有一定的知识积累，创新也是海市蜃楼。一个人的生物学科素养在创新能力的培养中举足轻重。中学生如果以一定的生物知识为根基，掌握了一定的操作技能，他们就有可能产生超越自我的冲动。因此，在生物学科实际教育教学实践中，我们不能忽视生物学科素养在创新教育中的特殊作用。
2.生物学科素养关系到中学生自主、合作、探究能力的提高
一个人获得知识的途径很多，学校教育是受条件制约的，人的一生，自主、合作、探究是获取知识的重要途径。因此，在学校教育过程中，教师要把培养学生的自主、合作、探究能力摆在首要位置。大量事实证明：学生良好的生物学科的学科素养，能为今后的自主、合作、探究学习赢得主动，为实现终身教育保驾护航。
3.生物学科素养关系到生物科学领域的研究水平
学生在生物学课程的学习中，通过参与和解决现实世界中具体问题，来获取科学和技术的知识，形成正确的态度、价值观和社会责任感。这样，在日常生活中，他们就知道如何把所学的知识和方法与实践相结合，如何对科技引起的新问题进行思考和判断。当他们参与社会活动时，就能够采取适当的个人行为。
四、提高中学生生物学科素养的途径与方法
培育生物学科素养，可使学生具备对生命现象及生命本质的好奇心，这种好奇心一旦转变成对科学和对学习科学的积极态度，将受益终身。因此，生物学科信息素养的培养要以生物课堂为主阵地扎实、稳步推进。
1、提高教师的科学素养
一个教师的教学理念对教学效果的影响是深远的。教师作为教学的第一生产力，他们在具体到实施教学活动，教师的知识储备和教法方法，都是教学效果提高的保证。具有较高科学素养，是一名教师必备的素质。作为生物教师，如果不看百家之言，吸收更多养分，给自己不断充电，就不能将最新的生物科研成果带到课堂；如果不写作、不反思、不梳理自己的成败得失，就不能提升自己的教学理念及学科素养。这样的教师怎能培养出具有良好科学素养的学生呢？为改变这一被动局面，教师要主动参加学习，利用好图书馆、互联网、校园网等信息渠道，提高自身学科素养。
2、激发学生探究意识
生物教学是研究生命现象的科学，中学生物教学是为学生未来的生物研究打下基础。新课程标准也大力提倡培养学生的探究意识，学生有了探究意识和探究能力，才可以有探究的实践活动。探究意识离不开学生的感受力、判断力和洞察力。作为一线的生物教师，要利用生物学科和地域优势，给学生提供更多的亲历生物生活的机会，让知识和学生已有的生活经验相联，与美丽的大自然相联。学校可以考虑在校园内建立适宜的生物园，为学生提供广阔的实践空间和丰富的生物信息，还可以在郊外深入乡村的地方选择实验田，为学生实践探究搭建平台。
3、提高学生实验操作技能
生物学是一门以实验操作为主的自然科学。在实际实验中，教师可直接演示实验，让学生重复；也可讲解实验过程、要领，让学生亲自去做。或者鼓励学生自己设计、操作实验，启发学生自己发现问题、解决问题。其中最能培养学生学科素养的是让学生根据某一原理设计实验步骤，增强生物学实验研究技能，生物认知能力、动手能力和探究能力都得到提升。
【结束语】提高生物学科素养并非一朝一夕的事，它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起，有目的有意识地帮助学生熟悉生物学知识，了解科学技术与社会进步，掌握科学探究方法与技能、树立科学态度和科学的世界观。教学是一门艺术，在生物教学实践中我们要把这种教学理念贯彻到教学的每一个环节中，以积极的姿态、切实的行动去实践，去总结，去反思，才能真正，拓宽学生视野，锻炼学生能力，潜移默化地提高学生生物学科素养。
【参考文献】
1.杨莉.浅谈生物学科素养的形成[J]中国科教创新导刊
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【关键词】物理学史科研方法 渗透
从物理学的发展历史来看，随着物理学研究内容的变化，物理学的研究方法也在变化着，并不断得到丰富和提高。在古代，人们主要是靠不充分的观察和简单的推理，直觉地、笼统地去把握物理现象的一般特性。随着近代自然科学的兴起，观察方法就从以自然观察为主发展为以仪器观测为主。科学实验和数学方法相结合，使精确的、定量的物理学研究有了很快的发展。整理事实材料的需要，也促进了分析、归纳和演绎等逻辑方法的发展。这一时期科学方法的发展，使物理学作为一门实验科学的特点显著地呈现出来。
物理学家们的科学研究方法很多，在教学中我们可以向学生渗透以下几种：
一、观察
物理学是一门实践性很强的学科，概念的建立和物理规律的发现往往离不开对自然现象的观察。所以培养学生学会观察、勤于观察的习惯，对物理课的学习肯定会有较大的帮助。物理学史中许多重要发明、发现同样是科学家善于观察的结果。比如意大利物理学家伽利略，1853年在比萨教堂注意到一盏悬灯的摆动受到启发，用线悬铜球模拟单摆实验，确证了微小摆动的等时性和摆长对周期的影响；德国物理学家伦琴在进行阴极射线实验时，注意到放在射线管附近氰亚铂酸钡的小屏上发出微光，从而发现了X射线（伦琴射线）。这些事例都说明观察的重要性。培养学生观察能力和观察习惯，可以起到巩固消化、加深理解的作用。
二、实验
物理学是一门以实验为本的科学，物理理论来源于实验，并且还必须经过实验的检验，可以说没有实验就没有物理学。比如富兰克林的风筝实验，在风雨交加的情况下，利用风筝将大气中的电收集到莱顿瓶中使其充电，证明了“闪电和静电的同一性”；比如光的颜色问题，从亚里士多德到迪卡尔都认为“白光是纯洁的、均匀的，是光的本质”，而色光只是光的变种，但是他们都没有像牛顿那样做过认真的实验验证，大约在1666年牛顿用棱镜进行光的色散实验，终于得出“白光是由各种折射程度不同的彩色光组成的非均匀混合体”的科学结论。
三、类比
类比是根据两个事物在某些方面的相同、相似推论它们在其他方面也可能相同相似。比如荷兰物理学家惠更斯，就是用类比的方法根据光也像声波那样能发生反射、折射，而提出光是一种波动的假说的，从而为光的波动理论奠定了基础；法国物理学家德布罗意用类比的方法根据光的波粒二象性而推论微观粒子也具有波动性，提出了物质波的概念；库仑就是从牛顿的万有引力定律中得到启发，把电荷之间的作用力类比万有引力，推论电力也像万有引力一样服从平方反比定律，从而发现了库仑定律。如果没有类比的方法，单靠实验数据的积累不知到何年何月，才能得到严格的库仑定律的表达式。类比推理是科学研究中行之有效的方法之一，在物理教学中可以启迪学生思维，寻找思维途径。当然，类比推理的结论要经过实践的检验，这里不再赘述。
四、假说
物理学中的发现往往先建立在假说的基础上，再经过理论推导或者实验验证最后证实。麦克斯韦在物理学中的最大贡献是建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。而这种理论预见后来得到了充分的实验证实（赫兹实验）。假设推理在物理教学中经常应用的方法，如静电场中电场线，等势面是否相交，还有建立在假说基础上的一些理想实验等。
五、模型
中学物理教学中涉及到大量的建立模型的研究方法，其主要目的是忽略次要因素，抓住主要矛盾，便于发掘事物的内在规律从而使抽象的假说的理论形象化，便于思考问题。物理学史中涉及的模型是很多的。
力学中的质点、单摆、弹簧振子、光滑平面、完全弹性碰撞……
热学中的理想气体、平衡态绝热过程……
电学中的电荷、无限长导线、电力线、磁力线、纯电容和电感电路……
原子物理学中的原子“核式结构”、玻尔模型、基本粒子的各种模型……
在物理学史上，一些物理模型的提出、修正、完善和被新的模型所取代的过程，就是人类认识自然能力不断提高的过程。
物理学的思想和方法是在物理学发展过程中，在物理学家长期的科学实践中，逐步摸索、积累、形成和发展起来的，是人类智慧的结晶。它已经渗透到许多学科的研究中去，成为现代科学研究和处理问题的重要思想和方法。学生了解和掌握这些思想和方法，对于今后从事任何研究和工作，对于解决和处理各种问题，都是很有用的，是终生受益的。
【参考文献】
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【关键词】课题研究；生物学原理；生物科学素养；能力
笔者参加了我校报批的《初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究》市级课题研究。“利用生物学原理，培养学生的生物科学素养”是其研究的项目之一。为了通过实际的课堂教学实践验证“利用生物学原理，培养学生的生物科学素养”是“初中生物教学中培养学生生物科学素养的途径与方法的研究”中的一种切实可行的方法和手段。兹将本人负责的项目作如下总结：
生物学原理是生物科学素养的主要载体，而生物学原理的教学则构建了培养学生生物科学素养的主要平台。生物学原理科学课程倡导培养学生的科学素养，科学素养的中心特点是，理解重要的科学观念，懂得科学技术潜含的力量及各自的局限性；具备科学思考的能力；能够将科学知识和科学思维方式运用于个人决策或参与公共文化事务之中 。生物学原理是观察、实验、思维相结合的产物，它不仅呈现了生物科学的事实观念和特点，而且还呈现了生物科学的探究方法和探究方法。因此，生物学原理是生物科学素养的重要载体，而生物学原理的教学则构造了培养学生生物科学素养的重要平台 。
生物学原理的重要特点生物学原理反映了生物界中的现象、过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了生命活动中的本质关系，是生命活动的基本规律及形成机理 。生命性生物学原理重要阐明生物生命活动的规律，而生命活动规律重要表现在新陈代谢、应激性、生长发育、繁殖、遗传变化、进化及系统发生等方面 。生命性是生物学的根本特性，生物学原理是围绕生命活动这个中心展开的。综合性生物界具有少样性，生命系统具有少层次性，而且是高度组织化的，如生命系统的层次有细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈 。在生物系统不同层次上有着各自的生物学原理，但每一具体的原理都不是孤立存在的，它们之间存在着一定的关系 。许少原理不仅超越了生物科学单一学科分支的范畴，涉及到各种生物类群，而且涉及数学、物理、化学等其它学科，特别是近代生物科学的综合性发展更加注重了学科知识与技术的综合运用 。因此，生物学原理的综合性特点为培养学生的生物科学素养提供了更为广泛的资源和空间 。
加强生物学中心观念的教学生物学原理是建立在生物学观念基础上的更深一层次的生物学知识，它反映了生物学事实或观念之间的相互关系 。学生形成生物学观念和掌握生物学原理之间存在着不可分割的辩证关系 。一方面，形成生物学观念是掌握生物学原理的基础，观念不清就无法掌握生物学原理；另一方面，掌握生物学原理可以使学生从生命活动变化中去进一步地理解巩固生物学观念 。教师引导学生建立正确的生物观念是使学生掌握生物学原理的前提，没有这个前提生物学原理的教学就无从谈起 。加强观念教学必须使学生获得足够的感性认识 。教师要创设便于理解观念的良好环境，提供探索生物学观念所必须的感性材料或典型事例 。
教育的目的在于提高公民的素质，提高素质不等于片面追求高学历，教育必须与生产劳动相接合，必须为现代化建设服务，培养德、智、体、美、劳全面发展的建设者和接班人。但在现实的教育形式下，学校片面的追求升学率的提高，而普遍忽略其他方面的教育及培养。在很大程度上与素质教育相背，教育与素质教育和实践相互脱节，学生毕业走入社会，技术、技能等能力极其低下，创新意识薄弱，知识面狭窄，应用能力不足等缺陷。学生的生物科学素养极其低下，严重影响了教育事业的发展进程，中学生物教学中存在的问题严重制约着学生生物素养的培养和提高。因此，利用生物学原理培养学生的生物科学素养显得尤为重要。
生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以形成科学的态度和价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。其最基本的含义是指学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会及个人生活中。生物学素养是公民科学素养中重要的组成成分。是人们在认识自然和应用生物科学知识的过程中表现出来的内在本质，包括人们所掌握的生物科学知识、技能和方法，以及在此基础上形成的生物科学能力、科学观以及科学品质等方面。是公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力、以及相关的情感态度价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有的基础上不断提高自身科学素养的能力。
良好的科学素养是一个人成功的基石。科学素养是一个人综合素质和能力的体现。需要在长期的学习、工作和生活中逐步培养和建立起来。作为一名从事一线教学的生物学教师，深知自己的责任和义务，必须更新观念、改进教法、改进评价方法、重视理论和实践的联系、全面提高学生的素质和能力。
在科学技术不断地改变着我们的生活，改变我们周围世界的今天，具有科学素养是现在每个初中生毕业后必不可少的能力。通过此课题的研究，转变教学观念，将生物教学与个人和社会相联系，加强书本知识与生活相联系，使学生从生活中走进书本，再从书本回归生活，使生物学与学生生活之间架起桥梁，引导学生善于思考生活中的生物学，善于捕捉、获取、积累生活中的生物学知识，使抽象、枯燥的生物学知识具体化、生活化，使学生进一步对生物学产生亲切感、真实感，同时感受到生物学的趣味与作用，领悟科学探究的各种技能，培养科学精神，形成良好的科学态度和科学情感，进而增强对生物学知识的应用意识，有效地提高生物科学素养。
在教学中要使学生通过生物课学习能在以下四方面得到发展：科学的态度和科学的世界观， 科学探究方法与技能 ，科学、技术和社会，生物学的知识和技能。
生物学属于一门自然科学课程，是一个内容丰富的知识体系。其中包括人类认识自然界的一些途径和方法，这些方法反映出自然科学与其他领域认知模式的不同，也体现了科学最基本的特征和本质。生物学教育的宗旨是培养学生的生物科学素养，不仅要传播科学的事实和概念，更要体现科学是一个探究的过程。理解这一新的课程理念，将有助于生物教学改革和实践，通过生物课培养学生兴趣、动手能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
生物科学素养的提高并非一朝一夕就能实现的，它需要我们教师在日常教学中从点点滴滴做起，切实把新课标的理念贯彻于课堂教学之中。有目的有意识地培养学生的科学精神、态度和价值观，重视方法、技能的提高和训练，使学生养成良好的科学行为和习惯，提高学生的综合素质和能力，潜移默化地提高学生的生物学科学素养。
生物科学是21世纪发展最为迅速的学科之一。生物科学素养的教育内容应主要包括科学知识、科学方法、科学态度、科学精神和科学价值五个方面。培养学生具备一定的生物科学素养和创新精神，掌握生物研究的科学方法，才能够适应社会经济和生命科学的发展。笔者根据参加课题研究的实际教学经验，将义务教育阶段有关利用生物学原理能提高学生生物科学素养的教学内容大致分为植物、动物、人体生理、微生物、实验等五个方面。例如实验教学方面，众所周知，生物学是一门实验性很强的学科，科学实验是生命科学最基本的研究方法，是培养和提高学生生物科学素养的最佳方法之一。通过实验锻炼学生的动手能力，进而提高学生的社会生存能力。同样对生物学知识的学习、生物学能力的获得和生物科学素养的达成同样也离不开实验。实验教学既是生物学教学的重要内容，又是一种有效的教学手段，更是培养学生科学素养的重要环节。在中学生物学实验教学过程中重视学生科学素养的培养，有利于学生获得系统生物学知识，掌握科学的实验方法，发展各种能力，树立良好的科学态度，养成科学的协作精神。生物实验教学为学生提高生物科学素养搭建了一个发展平台。
生物学课程中的实验教学是学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。通过设计实验过程、收集和分析资料并得出结论，使学生认识、经历科学研究的过程，并训练其使用有关的具体方法完成每一个步骤，是培养学生发现问题、分析问题、解决问题等能力的有效操作方式。
把实验课和理论课、活动课、课外实习、野外考察及社会实践结合起来，使实验课教学开放空间向课外和校外延伸，突出地方特色，充分利用当地的生物资源。如：植物学实验中植物各器官形态结构的观察，可以和野外考察结合起来，以野外的植物为材料，观察记录不同植物根、茎、叶的形态特征，花及果实的类型，植物各器官系统的功能，以及植物形态结构和功能与植物生活环境适应性，使学生以新的目光新的角度，发现一些课堂上没有接触到的新知识新问题，开阔学生学习和思维的空间，将学到的知识应用于实际，培养学生热爱大自然、热爱生命科学和思想情怀。充分发挥学生在生物学实验教学过程中的主观能动性，提高学生对生物学实验课的兴趣，增加师生之间、同学之间沟通与交流，学生的学习由“被动注入式”变成“主动吸收式”，有利于培养学生的观察力、动手能力、科研创新能力、独立思考获取知识能力、信息收集鉴别处理能力、合作交流能力；有利于培养学生的团队精神、协作精神、进取精神、创新精神和科学探索精神，加深学生对生物科学过程和科学方法的理解，切实提高学生生物科学素养[1]。
生物科学知识与我们的现实生活密切相连，通过生物科学素养的培养可以使学生从现实的生活当中体验到科学的重要性，意识到只有自己的科学素养提高了才能用科学的眼光看待周围的事物，用科学的行为来对待周围的事物，用科学的思维约束自己的行为，当他们能够认认真真地对待这一切并能不断地反思自己的所作所为时，自身的科学素质也就自然而然的提高了，而科学素质的提高对于我们国家建立和谐社会以及执行可持续发展的战略决策具有极为重要的意义，因此学生科学素养的提高对于我国的现代化建设以及国家精神文明的提高有着举足轻重的作用。
生物学新课程开创了科学、技术和社会（STS）教育的新局面，新的课程标准把了解科学、技术、社会的相互关系，关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策，作为生物科学素养和重要组成部分。在STS教育中，如何培养学生的科学素养，如何培养学生对自然和社会的责任感，是每一位教育工作者必须思考和面临的问题。通过实际的教学实践，体会到教师对活动内容的选择很大程度上决定着STS教育的效果。课堂上若选择一些学生感谢到亲切、实在、能接触到相关问题或与社会生产、生活、发展有关的热点问题组织教学活动，通常能取得较好的教学效果[2]。
参考文献
生物科学的研究方法范文4
【关键词】生物科学史 生物教学 教学价值
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）09B-0111-02
生物科学史全方位地展示了生命科学产生、形成、发展、演变的历程，它包含着实验探索、理论形成的科学规律与方法，每个科研成果的背后也蕴涵着科学家伟大的科学精神与人格魅力。《普通高中生物课程标准》中提出：“学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，学习科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神，这对提高学生的科学素养是很有意义的。”在生物教学过程中，教师应该重视生物科学史的教学，以趣味的科学故事激发学生的学习热情，以经典的科学实验帮助学生理解生物学知识和提高探究能力，以科学家严谨务实、一丝不苟的科学态度陶冶学生的科学精神，从而实现生物教学的目的。对此，文章从以下四个方面探讨生物科学史在生物教学中的教学价值。
一、利用生物科学史的趣味性提高学生的学习兴趣，激发其学习热情
在学习生物科学知识的过程中，很多学生会觉得枯燥乏味，甚至深奥难懂，因而对生物学习缺乏兴趣。事实上，生物科学史中不乏逸闻趣事，教师应在课堂上结合教学内容，列举一些有趣的事例，吸引学生的注意力，提高其学习兴趣。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，学生对所学知识产生兴趣，就会提高其学习的积极性，从而提高学习效率。在生物课堂教学中，教师利用生物科学史导入新课，除了能够迅速使学生集中注意、激发认知需求外，还能促使学生形成学习期待。例如，在讲授细胞结构的知识点时，可以向学生讲述英国物理学家和天文学家罗伯特・虎克发现细胞的故事来导入；在讲解条件反射知识点时，可以向学生介绍俄国生理学家伊万・巴甫洛夫通过观察狗吃食物发现非条件反射的故事等。可见，教师应善于收集一些与生物教学有关的故事情节，在课堂上将生物科学史与生物教学巧妙融合，增加生物学知识的趣味性和故事性，从而激发学生的学习热情，促使其主动学习。
二、利用生物科学史的渐进性理解生物学知识，突破重难点
生物科学史是生命科学研究成果的发现过程，是揭示生命奥秘的过程。在生物教学的过程中，以科学史作为教学材料，能够顺理成章地展现生物科学知识的形成过程，有助于学生全面理解生物学基础知识，构建完整的知识体系，这也符合学生的认知规律。另外，层层递进的科学史知识，能够帮助学生深入地理解生物课堂上的重难点内容。
通过科学史可以全面了解生物科学的具体研究方法和思维方法，从而积累更多的知识经验，拓展学生的思维空间，提升学生突破重难点知识的综合能力。例如，在讲授高中生物《光合作用》的内容时，教师可将光合作用的发现史贯穿在课堂教学中，如讲授光合作用的产物时，可结合1864年德国科学家萨克斯的绿叶遮光实验来讲解；讲授光合作用的场所时，可通过1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵实验来讲解；讲授光反应中氧气的来源时，可以结合1939年美国科学家鲁宾和卡门的氧同位素标记的实验来讲解。可见，不同的实验体现了不同的研究方法和思维方法，可加深学生对单一变量、对照等实验原则的理解，以及对同位素标记法等科学研究方法的掌握，从而使生物教学的重难点知识得以突破，提高学生解决问题的综合能力。
三、利用生物科学史的经典性体验科学过程，提高学生的探究能力
生物科学史中的一些经典实验，蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法。利用科学史上的经典实验进行教学，是培养学生探究学习能力的一个有效措施。在生物科学史课堂中，教师要灵活运用科学史，引用科学史资料来导入新课，创设探究情景、营造探究氛围，以发散学生思维，提高其科学探究能力。生物科学发展的历史就是一部科学探究的历史，在教学中可普及一些科学史的知识，让学生从中体验科学探究活动的整个过程。教师把经典的科学探究实验引入生物课堂，让学生身临其境地思考与探索，自主设计实验方案，感悟科学探究过程，理解科学家发现、探索和解决问题的科学精神。例如，在讲授“遗传定律”的内容时，可以融入奥地利生物学家格里哥・孟德尔经典豌豆实验的科学史，按照“假设――演绎法”的推理探究模式进行教学，使学生在体验遗传规律探究发现的过程中，不断深化对遗传定律基础知识的认识，掌握科学探究的基本方法，提高探究学习的能力。可见，教师在生物课堂上可以通过具体的科学史实例，让学生亲身体验科学探究的一般过程，即观察科学现象――提出科学假设――设计科学实验――假设的证实或证伪，培养学生的发散思维，提高其探究能力。
四、利用生物科学史的严谨性树立学生的科学观念，培养其科学素养
科学素养包括两个层面：一是对知识、情感和技能的掌握程度，二是在原有的基础上不断提升自身科学素养的能力。新课程改革的理念倡导转变学生的学习方式变被动为主动，提倡学生主动参与、勤于动手、乐于探究，注重培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，全面提高学生的科学素养。学习生物科学史，就是追寻科学家探索生物奥秘的脚步，深入地理解生物科学的本质和科学研究的方法。生物科学史的故事中蕴涵了科学家的科学态度及精神，例如，青霉素的发现是1928年英国细菌学家弗莱明严谨不苟、求真务实态度的成果；自然选择学说的创立是英国生物学家达尔文合理质疑、勇于创新意识的指引；奥地利生物学家格里哥・孟德尔潜心研究了八年的植物杂交实验，最终总结出重要的孟德尔遗传规律，也体现出科学研究需要坚持不懈、一丝不苟的科学精神。在课堂教学中，教师应渗透这些生物科学史教育，有助于学生养成科学态度和科学精神，让学生在理解科学实验的发展过程中，提高学生发现、探索与解决问题的能力。因此说，科学实验的严谨性渗透在科学史中，能够帮助学生树立科学观念，培养其科学素养。
综上，生物科学史中蕴涵着科学家对生命世界探索的精彩片段，有效的生物科学史教学应选择适合的材料、运用恰当的手段，才能达到最佳的教学效果，让学生身临其境般地感受和领悟科学探索的过程。生物科学史是一部揭示生命科学发展历程的探究史，科学史的学习将知识传授、能力培养和情感态度价值观的发展等三个方面的教育融合起来，其趣味性能够激发学生的学习兴趣，使学生主动地沿着科学家探索生物奥秘的道路去发现与解决问题，真正理解生物科学的本质，感受生物科学蕴涵的精神，从而培养学生的科学思维方法和科学探究能力，促进学生科学而全面的发展，对培养学生的科学素养具有重要作用。
【参考文献】
[1]胡永.润物细无声――分析科学史在生物教育中的作用[J].中学生物教学，2008（6）
[2]黄丽坚.浅谈科学史在生物教学中的应用[J].中学教学参考，2011（17）
[3]丁金昌.应用生物科学史在教学中突破难点[J].生物学教学，2008（2）
[4]林国海.高中生物科学史的应用浅析[J].现代教育科学（中学教师），2010（1）
生物科学的研究方法范文5
关键词： 高中生物科学 教学方式 科学发展 科学素质在高中生物课堂教学中，教师的主要目的是教导学生学习生物基本理论知识，并带领学生对生物学的深层意义进行探究，教导学生掌握基本生物实验探讨方法。对于学生在学习过程中出现的错误，教师及时给予帮助，启发学生在失败中吸取教训，使其通过科学性教育领悟科学的含义，提高学习素养。
1.生物科学史和生物科学史教育
生物课科学史是由生物学家在研究生物学发展的过程中逐渐成熟的一门科学。高中生物学习主要针对基本生物的理论知识、各个生物学家的研究成果、发明的试验方法等进行分析学习。在课堂教学过程中，教师应充分利用生物学发展的已有教学资源，培养学生的科学探索精神，促进学生的生物思想的形成，提高学生解决科学问题的能力。
2.充分挖掘教材中生物科学史的教育功能
教师要想实施生物教学实验，首先需要详细了解新课标生物的教材内容，现如今高中的生物教材中蕴含诸多生物科学史的基本问题，教师备课时充分利用教材资料，发挥广泛传播能力，拓展学生对生物科学的认识。如：“光合作用的探究历程”可以使学生感受科学的发现是一个长期的充满曲折和艰辛的过程；在科学发展的进程中，生物与物理、化学等相关学科交叉运用、相互渗透；技术手段的进步推动了科学发展等。“DNA双螺旋结构模型的构建”可以让学生体会到现代生物科学是在多个学科的知识和成果的基础上取得的，在科学研究过程中要善于利用前人的成果，综合利用多学科知识，同时要具备他人合作、交流的品质。“促胰液素的发现”使学生深刻体会到不迷信权威、大胆质疑的科学品质，以及创造性思维和科学严谨的实验设计对生物科学研究来说是多么重要。
3.生物科学史在高中生物学教学中的影响
高中生物教材中的有些生物科学史内容较完整系统，将生物科学的发展经历和一些科学家的伟大成就均进行较全面的介绍和评价，如“细胞学说建立的过程”、“光合作用的探究历程”、“DNA是主要遗传物质的发现过程”等。对于较疏散的科学内容，教师带领学生通过设计问题，引导学生对其系统全面地进行分析讨论，在理解教材内容的同时对生物科学进行初步了解。为了在课堂教学中取得令人满意的效果，对不同的科学史内容应采取不同的教学策略。
3.1作为创设情境导入新课的“引物”
对于教材中“问题探讨”的环节，教师在课前学习中营造课堂教学气氛，激发学生学习兴趣，增强学生学习欲望，从而为接下来新知识的学习奠定基础。
例如，在学生学习“生态系统的信息传递”一节内容前，结合学生已有经验，介绍了1967年荷兰一位生物学家发现了蜜蜂通过舞蹈向同伴传递蜜源信息，以此引导学生进入学习情境。这样既提高学生学习兴趣，又合理地引出新知识的基本内容。又如，在具体学习“细胞工程”前，教材在“科技探索之路――细胞工程的发展历程”中，以时间为顺序简要介绍了各国科学家在植物细胞工程和动物细胞工程领域的重大研究成果。教师应当课前要求学生认真阅读，并鼓励学生张开想象的翅膀进行大胆想象，从而激活学生的创造性思维，使学生对新知识的教学处于渴求状态，提高课堂教学的有效性。
3.2作为引导学生进行科学探索的支架
生物学史主要总结了科学家在研究探讨生物知识时的成果，他们主要通过提出问题、讨论假设结果、实验探究等方法进行研究。高中生物教材主要通过科学家的成就吸引学生的注意力，为学生接下来的学习制定目标，鼓励学生对生物实验进行探究分析。例如，伟大的生物学家孟德尔在分析豌豆杂交实验过程中，始终谨记实验过程中的疑问，有目的地进行分析、试验，最终大胆放弃前人的实验结论，自主设计实验，并亲自动手实践，得出完美实验结果，推出遗传定律，供后人解释众多生物现象。同样，学生在讨论生物实验过程中，分析各个生物科学家的疑惑，进而对其进行小组讨论分析，利用对生物学的热爱和基本理论知识，通过动手实践取得实验成功，并加深对生物知识的理解和应用。
3.3作为探索思考、主动发现的材料
在生物教材中穿插许多“资料分析”，其中有相当一部分属于生物科学史，教师应当充分加以利用，引领学生积极探索思考，使其主动发现其中的奥秘。
例如，在学习“基因对性状的控制”时，教材在“资料分析”中列举了科学家对某些病毒遗传信息传递过程研究的重大发现，以此引导学生质疑传统中心法则的正确性和完整性，并在此基础上进行修改和补充。这样不仅激发了学生的求知欲，而且让学生深切体会到了科学的发现是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。又如，“降低化学反应活化能的酶”中，教材在“资料分析”中列举了19世纪到20世纪80年代多位具有代表性的科学家对酶本质的探索历程，既让学生循着科学家的足迹一步一步揭开酶的神秘“面纱”，又让学生再一次体会到科学发现需要坚持不懈、百折不挠的科学精神。
3.4作为课堂教学的“活化剂”
教师在讲解高中生物教材时主动将生物科学史插入教学环节中，课前引入相关生物学家的小故事、设计与课题密切联系的问题，集中学生的注意力，巧妙地在学生学习课本内容的同时，更多地接触生物科学。
例如，学习甲状腺激素的作用时，教师可以插入“傻子村”小故事，通过讲述“傻子”的病症及“代代相传”的特点，激发学生的学习兴趣，使学生迫切想寻求造成“傻子村”的原因，最终在教师的点拨下得出“傻子村”特殊的自然环境才是罪魁祸首。这样学生在学习兴趣浓厚的状态下，进入相关生物学知识的学习中，枯燥难懂的知识瞬间就变得栩栩如生。
巧妙利用课内外结合的方法，营造良好的教学气氛，提高学生学习兴趣，拓宽学生学习生物的知识面，运用动态生物知识，启发学生学习，教育学生树立科学探索精神，保持良好的心态研究生物实验。
3.5作为课堂教学的拓展材料
在高中生物教材中，课后资料设有有关“科学家小故事”、“科学研究足迹”等文章，如“稳态概念的提出和发展”、“神奇的基因芯片”、“核移植技术发展简史”等。这些科学史材料可作为拓展性的阅读材料，教师应重视并及时引导引导学生进行课外阅读和交流。另外，教师也可充分利用“本章小结”和“专题小结”后的“网站登录”和“书海导航”，有选择地向学生推荐，培养学生浓厚的专业兴趣和认真阅读习惯的好习惯。
3.6作为回顾知识的线索
例如，在学生学完“基因工程”的相关知识之后，教师引导学生认真阅读“科技探索之路――基础理论和技术的发展催生了基因工程”，让学生自主探索基因工程的实施获得成功的基础理论，从而回顾与基因工程相关的科学史，例如DNA结构研究，遗传定律的发现，基因与染色体的关系等理论知识。经过回忆科学家的研究动态，为学生讲解知识的来源，使学生更清晰地理解知识，同时清除生物科学的内涵与意义。
3.7作为开展课外活动的素材
除在课堂创新教学方法外，教师可尽量为学生提供施展平台，与学生共同举办有关生物科学史知识竞赛，例如：知识竞答、辩论讨论、学术知识讲座等。例如，引导学生课后自行搜集相关科学史材料，如“搜集有关基因诊断方面的资料，从利与弊两方面谈谈你对基因诊断的认识”、“搜集生物进化理论发展的材料”、“搜集有关干细胞的资料，分析干细胞研究进展对人类健康的意义”。同过对相关资料的搜集和分析，把课堂教学延伸到课外，帮助学生进一步巩固、深化生物学基础知识，提高学生搜集和处理信息的能力、解决问题的能力，达到理论和实践的完美结合。
生物科学史本身集趣味性、科学知识于一体，学生能够通过学习生物科学史，激发对生物科目的兴趣。生物科学史是创设情境导入新课的“引物”，学生进行科学探索的支架，探索思考、主动发现的材料，课堂教学的“活化剂”。当然，生物科学史还能够起到其他作用。因此，在日常教学中，生物教师必须重视生物科学史，充分利用好生物科学史。
参考文献：
[1]徐宜兰.论中学科学课中科学史的教育价值.山东教育学院学报，2002（6）：10-13.
生物科学的研究方法范文6
一、高中生物教材中生物科学史领域全面、内容丰富详实
高中生物新的课程标准的目标是：面向全体学生，培养学生的科学素养，培养学生的探究能力.由这个目标制定出的人民教育出版社的教材中涉及了很多的生物科学史.如，必修一：细胞学说建立过程、细胞核的功能、生物膜结构的探索历程、关于酶本质的探索历程、光合作用的探究历程.必修二：孟德尔的豌豆杂交实验（遗传定律发现史）（假说-演译法）、萨顿的推论及摩尔根关于基因位于染色体上的实验、肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA双螺旋结构模型的建构、生物进化学说的发展.必修三：促胰液素的发现、生长素的发现历程等.
二、高中生物教材中生物科学史的教学价值
高中新教材中展示了大量的生物科学史的内容，对于学生科学素养的培养是一个非常重要而且可行的途径.其作用主要体现在以下几个方面：
第一，激发学生对科学的好奇心，帮助学生深刻理解生物学知识.生物学史的内容展示了科学家所处的时代背景，科学家对生命现象的研究过程，各种观点的碰撞和论争过程，同时也蕴含了许多生物科学的基本概念、基本原理、基本规律等生物科学知识.教学中合理地进行生物学史的教学，不但可以增加生物教学的趣味性，激发学生学习高中生物的兴趣，还有助于学生对生物学知识更好的理解和掌握.
第二，体验科学探究的历程，培养学生的科学精神.恩格斯在谈到科学家的科学精神时，曾指出：“怀疑――批判”的头脑是科学家的一个“主要仪器”.在教学中合理地开展生物学史的教学，通过重演和再现知识的发生过程，不仅能使学生了解科学结论的由来，还能使学生体验科学家思维发生发展的轨迹，体验科学知识及其理论体系的演变和完善过程，从而使他们学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识.
第三，有助于训练学生的思维能力，进行科学方法的教育.生物科学史不仅揭示了生物知识的探究历程，更重要的是揭示了科学家在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法，通过让学生体会当时的场景进行探究实验设计和模拟实验，对学生渗透科学方法教育.
三、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
