时间：2023-08-18 17:16:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高中生物科学研究方法，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。例如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。
自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。
一、课程性质
生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。
高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。
二、课程的基本理念
提高生物科学素养 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、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与价值观,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。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。
面向全体学生 《标准》的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,促进学生有个性地发展。
倡导探究性学习 生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。《标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。
注重与现实生活的联系 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。《标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。
三、课程设计思路
高中生物课程是根据《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。
高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3:现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。
必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。
选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。
学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。
每个模块在高中生物课程中的价值如下。
“生物1:分子与细胞”模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。
“生物2:遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。
“生物3:稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学观点和可持续发展的观念。
“选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。
课堂教学是高中生物教学的主要形式，直接影响着高中生物教学的质量。因此，在素质教育不断推进的背景下，为推动高中生物教育的发展，实现教学工作的飞跃式发展，提高课堂教学的质量势在必行。而要提高课堂教学质量，那就必须要落实到课堂教学的有效性上，高效率的课堂教学，是高质量的课堂教学的前提和保证。本文将从几个方面讨论提高高中生物课堂教学有效性的方式方法，以期为广大高中生物教师提供有益的借鉴和帮助。
一、精心设置课堂导入，实现教学过渡
课堂导入是课堂教学的重要组成部分，对课堂教学的进行有着重要的影响。因此，高中生物教师要想提高课堂教学的有效性，就必须要在课堂的开始阶段做好工作，精心设置课堂的导入环节，以精彩有效的导入吸引学生的注意力，激发学生学习的兴趣。如在学习《DNA是主要遗传物质》这一章节中关于DNA的知识时，教师在课堂导入上可以以“奇”为主方向，让学生在好奇心的驱使下，进入课堂教学语境。比如教师可以以“天才和疯子到底有多远？”为主题，作为导入的内容，在此内容之上，融入DNA的相关知识。举例来说，有着音乐、数学天赋的人，他们的天赋其实是遗传物质给予的，而主要的遗传物质就是DNA，DNA上染色体的失序可以导致特殊天赋的产生，也可能会导致精神分裂症等精神病。大多数一出生就患有“威廉斯综合征”的孩子，他们体内的7号染色体错排了20个基因。在全球每两万人当中，就有一人会出现这种情况。通过这样的材料导入，学生会更深刻的理解DNA的重要性。而且提高这样的问题和材料导入，学生们的学习积极性会被大大的激发，会对DNA的相关知识产生更强烈的求知欲，教师在这样的基础之上在把学生的注意力引入课堂主题，就更容易与学生产生良好的互动气氛，有助于课堂教学的有效进行。
二、与生活接轨，实现教学知识化与生活化的有效结合
有经验的高中生物教师都明白，教学没有效率，取不到预期的教学目标，主要的原因之一就是教学内容与学生生活及知识结构不“融洽”，学生面对于生活相差甚远的知识，一是无法产生学习兴趣，二是不能深刻的了解生物知识的本质。因此，高中生物教师在教学中，必然是要加强生物知识与生活的联系，如在“细胞的分化、衰老和凋亡”这一节的学习中，教师可以在立足课本知识的前提下，让学生对细胞的衰老和凋亡现象进行思考。
如以日常生活中的大量的宣称可以力保青春永驻的化妆品和保健品广告位切入点，让学生运用所学的细胞知识进行分析，讨论“永葆青春”的可能性。而按照细胞衰老和凋亡的规律，人体细胞也是不断地在衰亡，这是自然规律，是不可抗拒的自然规律，到目前为止我们人类还无法改变这一现实。这样学生可以学会运用生物科学，对日常生活中的一些现象进行理性的判断，达到学以致用的效果，而这正是判断课堂教学是否有效的关键标准之一。
三、发挥学生想像力，组织进行探究式教学
生物科学在漫长的发展史中对人类社会起到了积极的推动作用，生物科学的出现使得人类对自身对整个地球生态系统有了更深刻，更全面的认识。而取得这些成果的关键就在于人类永不停息的探索精神，可以说就是这种精神引导和推动了整个生物科学的发展，而高中生物作为生物教育的重要阶段，负有培养学生科学探究精神的神圣使命。因此，高中生物教师要想完成教学任务，实现教学目标，也就必须要强调对学生生物知识探究能力的培养。举例来说，在教学《染色体变异及其应用》时，可以让学生发挥现象，讨论在太空失重中是否会造成染色体的转变和变异，如果会那是否代表着人类走向太空，走向宇宙的梦想会成为一把双刃剑？走向太空，生活在太空之外的某个星球，就可能造成染色体变异，进而造成人类的变异。在这样的问题讨论下，学生既可以对当前生物科技前沿，太空生物研究进行思考，加强学生与现代生物科学技术发展的联系，避开教材相对滞后性的弱点，也可以让学生对染色体变异进行更深入的了解和探索，强化学生对知识的记忆力和理解能力。
四、与时俱进，帮助学生树立正确的生物科学观
生物科学在当今社会的作用不言而喻，高中生物教育必须要立足生物发展的趋势，在教学中融入当前的生物科学研究前沿知识。当然对高中学生而言，其知识水平和专业知识技能尚待提高，如果在课堂上灌输太多的生物科技信息，可能会起到适得其反的作用，不利于课堂教学的进行。毕竟，高中生物还是属于基础性的生物科学教育，对学生的要求是具体的、基础的知识掌握，而不是抽象性超前的知识掌握。因此，高中生物教师可以从思想意识层面进行生科技术的教育，如以“2010年，英国生理学家罗伯特?爱德华兹因为在试管婴儿方面的研究获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。？”等这些著名科学家在有关生物科学方面取得的成果为教学材料，既让学生了解当前生物科学的发展状况，也让学生从中增强危机意识，毕竟我国在生物科学研究方面还与世界发达国家有较大差距。
1运用提问法启发
课堂提问是教学过程中一个非常重要的环节，教师调节课堂气氛，检查和加强教学效果，就必须善于运用课堂提问法。提问法是教师在学生已有知识的基础上，通过师生相互对话，使学生巩固旧的知识、获得新的知识的教学方法。根据教学的基本要求，在对相关知识做深入研究的基础上，科学设计问题。通过有针对性地提出问题、设置悬念，牢牢抓住学生的注意力，引导学生主动参与教学过程，激发学生学习兴趣。《果蔬采后生理学》这门课程除了强调理论性之外，特别注重运用性，需要许多互动环节来帮助教学。提问可以是多种形式，直接提出或是反问的方式提出。在引导学生思考和分析问题的过程要循序渐进，层层递进，启发学生对问题的思考，在思考中学习。在教学过程中,运用提问法互动教学取得了很好的教学效果。首先活跃了课堂气氛，提高了学生的注意力，学生听课认真,积极性提高了。学生的思维活动始终处于积极状态，使其逻辑思维能力和与语言表达能力得到锻炼。同时，教师能够根据教学过程中反馈的信息，采取相应措施，实现教学过程的双向交流和教学相长。
2运用讨论法启发
讨论式启发是教师给定一个讨论主题，学生在教师的组织引导下，以集体的组织形式,发表自己对某一问题的看法,达到相互交流、相互学习的目的。教师作为组织者，应对学生进行启发、引导；学生是学的主体，应在讨论中反思、学习。例如：果蔬（像西红柿、哈密瓜等）采摘以后还有生命吗？是否还存在生理活动？如果存在会有哪些生理活动呢？在讨论前给学生布置预习任务，要求学生利用课余时间查阅资料，寻求答案。上课后，分组讨论，并选出一名学生准备上台讲解，讲完后同组成员进行补充。最后，教师做有针对性的讲解,重点阐述如何正确理解采后果蔬的生理活动？这样，通过学生自学、多次讨论和教师的综合意见。在具体的课堂中，把搜集到的信息，通过老师提问的方式，对所讨论内容进行系统学习，由传统的“教师课堂讲，学生听”的单一模式转变为“学生课堂讲，老师提问”的方式，这样可以促进互动性教学效果的最大化呈现。至于探索式教学[2]，具体来讲，是根据高中生物课程教学目标的具体设置，结合高中生物教学课程改革的具体要求，优先设计出一些生物科学研究任务，充分利用一些具体的实验工具参与这些研究任务，根据目标要求，提出一些推论或者猜想，进行试验操作，并最终撰写实验报告，这种探究性的教学，在未来高中生物教学的未来发展方向上，应该是主流的一种教学方式，因为高考这个指挥棒，因为在很大程度上对生物科学的重视程度上产生了一定的倾斜，因此，高中生物学科教学教师应充分重视实验教学的重要性，采用探究式教学，积极鼓励学生创新能力，敢问敢做，在一定程度上提高生物科研素养。
3多媒体技术参与具体教学，促进教学内容趣味化和丰富化以及促进科研教学环节的有效完成
随着科学技术的飞速发展,现有的一些较为成熟的科学技术，已经作为教学的一种辅助手段，在各个学科教学中有了很好的运用，例如多媒体技术，多媒体技术广泛应用到高中生物学科教学中，是未来高中生物学科教学的一种趋势。通过多媒体技术与具体的生物教学进行有机的结合，不仅可以促进一些晦涩难懂知识的理解，还可以让生物课程教学内容更具生动化和形象化，通过影像资料对一成不变的高中生物教案进行革新[3]，这样一方面可以促进学生兴趣性的提高；另一方面，在很大程度上能够促进知识的有效接收，增强学生的课堂认同感。但是多媒体技术毕竟是一种辅助手段，不能取代高中生物教学教师的作用，因此，在辅助教学的程度上，应该合理把握，避免本末倒置情况的发生。高中生物教学的多媒体教学手段的革新，是一项系统工程，每个地区的实际情况参差不齐，因此，多媒体教学手段的参与和辅助的具体落实，需要各个方面的共同努力，包括政府、学校等力量的积极参与。另外，多媒体技术未来的大部分参与教学或者完全参与教学，在很大程度上能促进生物实验环节的有效进行，通过实验模拟，实验操作步骤的一些观摩，可以带给学生在整个实验操作过程中较为直观的印象，促进后续实验操作的有效性。
4结语
对于高中生物教学未来发展的研究，一方面可以对现存的高中生物教学存在的问题，进行认真反思；另一方面，可以落实具体的生物教学改革内容，增强生物科学在高中生物学科教学教师和学生的认同感，转变高中生物教学理念思想，促进试验化和实践化生物教学的发展，使学生的综合素质在高中生物教学的每个具体的环节中都能得到体现。另外，随着高考方案改革的最终确定，高考将不存在分科的问题，为此，高中生物教学的未来发展也随之有新的变化，高中生物教学的改革也必将势在必行，因此，还原高中生物教学的本原作用，恰当调整高中教学方向，从生物科学发展的高度去进行高中生物教学的未来发展模式的规划，才能从本质上激发学生的生物学习兴趣，提高生物科学创造意识，培养高中生创新精神，实实在在培养出生物科学能力突出的专业性人才，促进整个科学体系的全面发展。针对我国高中生物教学现存问题，提出高中生物教学的未来发展模式探索的可能性，改变传统的知识灌输的高中教学方式和方法，培养学生自主和探索的精神、解决实际问题的能力。这样，既是高考改革的初衷，也是学生自主发展的体现。
作者：唐凤仙单春会单位：新疆石河子大学食品学院
关键词：高中生物；教学；核心素养；培养对策
核心素养的培养是现代教育教学的目标，是新时代学校教育的方向。核心素养是进入21世纪以来社会对新型人才的要求，也是素质教育推进的目标。所谓核心素养是相对于应试教育而言的，是学生在接受相应学段教育过程中，一经习得便于个体生活、生命不可剥离的必备的品格和关键能力。高中阶段是生物教学培养核心素质的关键时期，核心素养包括很多方面，不仅包括强健的体魄和健康的心理素质，还包括关键能力的培养，有学习能力，实践能力，创新能力，合作交往的能力等。总的来说，核心素养其实就是综合能力的培养，对学生的生物知识学习具有积极的影响作用。
一、高中生物教学现况
我国高中生物科学素质教育的起步时间比较晚，近年来随着社会的发展，对学生综合素质的要求越来越高，核心素养的问题逐渐被广泛关注和重视。但是从教师方面来看，部分教师的教学理念还没有及时更新，没有突破过去的应试教育的局限，在教学方法和教学理念上没有与时俱进，与新课标的要求还有一段距离。有些教师在生物教学中仍然是单方面灌输的模式，教师在讲台上讲，学生在下面听和记笔记，教育方式机械化，缺乏师生间的有效互动和沟通，学生缺乏生物课堂学习的积极性和参与性[1]。虽然有些教师已经意识到学生启发的重要性，但在实际的课堂教学中，没有充分发挥学生的主体地位。对于高中生物的教学，只重视表面的问题，没有深入学生的实际，不注重培养学生的思维创新能力和实践能力，尤其是在高三的教学中，由于面对着升学的压力，很多教师不重视甚至忽略了对学生核心素养的培养问题。从学生来说，习惯旧的学习方式，随着新课改新时代的变化，没有及时改变并且完善自己的学习方式。对高中生物的学习缺乏热情，特别是自主研究的精神十分缺乏，大部分学生被动应付考试，这主要是受应试教育和高考制度的影响。高中生在学习生物的过程中，常常死记硬背，对于重点、难点和疑点，缺少主动实践的精神。很多生物上的实验没有条件进行，主要依靠老师口头描述，学生也不主动动手实践，对生物科学知识没有深刻的认识，没有培养实验中的生物科学探究能力[2]。当前部分学校由于受到资金等条件的限制，关于生物的演示设备、标本等相关学习工具并不齐全，硬件设施的缺乏使很多生物实验没法进行，学生对许多生物学现象没有直观的操作和观察条件，只能凭借想象或者联想，容易使学生的思维受到局限，不能增加学生的见识，提高学生的生物学习水平。生物实验的缺乏不仅使高中生缺少科学研究的操作能力，而且没有充分锻炼比较、分析、判断等思维能力，不能帮助学生形成好的生物学习能力和习惯。
二、高中生物教学学生核心素养的培养对策
（一）培养高中生生物科学素养
以高中生物中核酸的教学实践为例，本节生物课的教学目标是让学生掌握核酸的不同种类，同时对核酸的结构和功能能够深入了解。本节课中的重点和难点是核酸结构。教师在上课前准备好实验工具，六种颜色的硬纸片，包括红色、橙色、蓝色、黄色、绿色以及黑色，为学生制作DNA模型做准备。1.以学生为本，激发学生的学习兴趣教师要转变教学观念，坚持以学生的发展为根本，以提高学生的生物科学素养为重要的教学目标，围绕高中学生的发展和提升为中心。在教学过程中，生物教师可以先创设教学情境，吸引学生，提高学生上课的兴趣，比如近年来在一些灾害中丧生的人，一般会用DNA技术进行身份鉴定。也可以利用多媒体技术引用电视剧中的亲子鉴定，也是使用DNA。通过情境导入课程，设置问题，什么是DNA，为什么使用DNA就能确定一个人的身份？接着教师可以让学生进行短时间的思考，展示自主思考的成果。2.培养学生的科学思维能力提出问题之后，教师可以让学生分组谈论，进行自主探究学习，充分发挥学生的创造性思维。学生可以利用事先准备的材料进行实验，制作形成DNA分子结构平面模型。最后进行小组交流，共享实验成果，学生通过具体实验，观察思考得出结论，教师再进行总结，设置一些训练题目，巩固学生的知识，并进行迁移应用。
（二）培养高中生生物哲学素养
以细胞中的元素和化合物为例，本节课的教学目标是使学生认识构成细胞的基本元素，细胞中化合物的种类以及生命的物质性。本节课的重点难点是组成细胞的化合物和元素，检测蛋白质、脂肪和以及糖类。1.利用问题，引导学生进行知识分析根据之前的生物学习，高中学基本上了解一些元素和化合物，教师可以让学生观察构成细胞和地壳的部分元素表，让学生自己提出问题，分析交流，得出元素种类与含量的特点，教师再针对元素的种类和含量，总结生物界和非生物界的差异性和统一性。引导学生观察人体细胞的主要元素图，最后引出大量元素和微量元素。展示元素周期表，分析碳元素的知识，使学生认识到碳是最基本的元素。2.结合图片和表格进行思考，提高学生的自学能力教师可以避免直白讲解，以学生的参与为主，倡导学生在生物学习中的主动性。在教学中先向学生展示细胞中化合物的分类图，以及含量表。引导学生结合图表进行思考，然后分组讨论，获得相应的生物知识。3.演示实验，帮助学生掌握相关生物原理实验是生物学习的重要方法，可以培养学生观察操作、分析总结、搜集信息和处理信息的能力，同时能够提高学生的创造能力和严谨的科学态度。淀粉遇到碱会变成蓝色是学生已经掌握的知识，在实验中启发学生的思维，使学生寻找方法，设计实验，利用颜色的反应检测和鉴定物质，使学生掌握检测和鉴定脂肪、蛋白质以及还原糖的方法以及原理。综上所述，高中生物学科知识主要包括生物的基本知识和生命的本质存在，属于较抽象的内容，不容易理解。但生物学科的知识是紧密联系生活的，教师可以充分利用这一点，将教学内容与生活中的实际案例结合起来，化抽象为具体，用以具体实例解释理论知识，培养学生的核心素养，不断提升高中生物的教学质量。
参考文献：
[1]丁静.基于思维教学的高中生物课堂教学处理方式--以《减数分裂》一课为例[J].中学教学参考,2016,(8):107-107,108.
关键词： 生物科学史 生物科学素养 培养策略
《普通高中生物课程标准》的前言部分描述了课程的基本理念，提高生物科学素养是四个基本理念之一，放在第一位描述。生物科学素养指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关情感态度与价值观，反映了一个人对生物科学领域中核心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。提高每个高中学生的生物科学素养，是本课程标准实施中的核心任务。《普通高中生物课程标准》在第四部分“实施建议”中明确指出：科学是一个发展的过程，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，理解科学的本质和科学研究方法，学习科学家献身科学的精神，对提高学生生物科学素养是很有意义的。那么，如何在高中生物科学史教学中培养学生的生物科学素养呢？
一、通过生物科学史培养学生的科学情感态度、价值观
好奇心、实事求是的思维品质、独立思考、严谨态度、合作精神等均是科学情感态度、价值观的具体内容。科学情感态度、价值观属于生物科学素养五大要素中的科学意识和科学品质。科学情感态度是人们在对科学知识正确理解和对科学发展认识的基础上养成的科学信念和科学习惯；而科学的价值观则是让学生在学习过程中逐渐认识到世界是能够被认知的，科学发现是个开拓、继承、修正和发展的过程，科学无法为一切问题提供所有答案。生物科学史中蕴含着丰富的人文教育内容，科学家进行科学研究时呈现出来的可贵品质和科学态度，是培养学生科学情感态度、价值观的很好素材。例如细胞学说的建立过程体现了科学探究过程，是一则很好的科学史教育素材。细胞学说的建立者施莱登和施旺关于新细胞怎样从老细胞中产生的问题的回答是不正确的，这一错误是由魏尔肖修正的。魏尔肖能够取得这样的成绩，受益于同时代更多科学家的实验观察和材料的正确选择，也离不开自身勤奋工作，不迷信权威的结果。从细胞的发现与命名到细胞学说的建立及后面对细胞学说的修正完善，整个过程可使学生认识到科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证，科学学说不是一成不变的，需要不断修正和发展。又如基因位于染色体上的实验证据这部分科学史教学可以简要地简述摩尔根的故事。摩尔根最初认为孟德尔遗传规律是正确的，后来，由于他在自己进行的实验中没能取得类似的结果，便对这些定律产生怀疑，明确表示不相信孟德尔的理论，对萨顿的基因位于染色体上的学说更持怀疑态度，说其是主观臆测，缺少实验证据。后来他经过认真观察，选择果蝇为实验材料，进行了一系列精心设计的果蝇杂交实验，通过实验，摩尔根和他学生把一个特定基因和一条特定染色体联系起来。从此，摩尔根成了孟德尔理论的坚定支持者。通过该故事让学生认识到，摩尔根是一位敢于怀疑、勤奋实践的人，并学习摩尔根这种可贵的品质。类似这样的例子还有很多，我们应该多引用挖掘，长此以往，就能逐渐培养出学生科学的情感态度价值观。
二、通过生物科学史教学积累科学知识
生物科学知识在培养学生生物科学素养中起着基础性作用，是培养和形成其他要素的载体。新人教版必修模块中的科学史素材有20多处，如与细胞有关的主要是“细胞学说的建立过程”、“对细胞核功能的探索”等；遗传方面主要有“孟德尔遗传实验的科学方法”、“基因位于染色体上的实验证据”、“人类对遗传物质的探索过程”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”等。这些生物科学史的历史事实，有的是课程的内容要素，有的仅是教学素材。两者教学要求不同，重点也不一样。前者的历史事实既是手段又是目标，学生要能概述其历程，并由此达成对知识的理解、科学方法的领悟、科学精神的提升。后者的历史事实不要求学生记住，只是增进学生对结论性知识的理解，促成对科学本质的理解。无论哪种类型的生物科学史，都或多或少要求学生掌握一定的生物学知识。例如“生物膜流动镶嵌模型的建立过程”要求学生简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容；“DNA双螺旋结构模型的构建过程”要求学生概述DNA分子结构的主要特点；“光合作用的探究历程”要求学生掌握的内容则更多――简要分析萨克斯实验、恩格尔曼实验、鲁宾-卡门实验，总结出光合作用需要光、场所在叶绿体中、产物主要有淀粉、释放氧气中的氧来自水、简述光合作用的概念等。这些生物科学史蕴含的知识就是生物科学知识的重要组成部分，学生学习生物科学史的过程本身就是积累生物科学知识的过程。
三、通过生物科学史教学掌握科学方法、提高科学能力
科学方法是科学的认识方式，是帮助学生有效获得知识和能力的工具。科学方法是生物科学素养的重要因素。新人教版必修模块中生物科学史的内容，许多都是按科学发现史的线索编写的，选取的科学史素材生动再现了科学家们研究相应问题的情境及取得重大突破采用的科学方法。例如“孟德尔遗传实验的科学方法”这部分内容以分离定律的发现过程为载体对学生进行科学方法教育。孟德尔通过一对相对性状的豌豆杂交实验观察，提出问题“F2中出现3：1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢？”。孟德尔在观察和分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因提出假说；然后根据假说演绎推理测交实验的结果，再通过测交实验检验演绎推理的结论。这种研究方法叫做假说――演绎法，是现代科学研究中常用的一种科学方法。又如“生物膜的流动镶嵌模型”、“DNA双螺旋结构模型的构建过程”均运用了模型建构法；基因位于染色体上假说的提出运用了类比推理法等。通过生物科学史的案例教学使学生掌握一定的科学方法。
科学能力主要包括科学思维能力和科学实践能力。科学思维有形式逻辑思维、辩证逻辑思维、批判性逻辑思维等；科学实践能力是综合运用科学知识、科学方法、科学品质和科学意识解决问题的才能和力量，是生物科学素养的核心。在教学过程中，对生物科学史的某些经典实验进行适当处理，从而达到培养学生分析问题、解决问题等多方面能力的目的。例如“光合作用探究历程”的科学史教学，在介绍恩格尔曼（G.Engelmann）实验时，演示课件“恩格尔曼实验”动画过程，让学生观看动画，结合教材内容思考讨论有关问题：（1）恩格尔曼实验的设计有哪些巧妙之处？（2）恩格尔曼实验的结论是什么？教师有针对性地指导学生分析资料，学会观察与思考，并找到答案。又如学习摩尔根果蝇杂交实验之后，可以让学生进行实验设计：如果让你再设计一个实验验证摩尔根的推论是正确的，可以怎样设计？看最多能设计出几种不同的方案？以小组为单位，完成讨论和设计。各小组派代表介绍本小组的设计方案。这一教学环节的设置对学生思维能力、探究能力、合作能力等诸多科学能力培养是大有裨益的。
总之，生物科学素养是公民科学素养构成中的重要组成部分。随着生物科学技术的迅猛发展和人民生活水平的提高，生物科学素养已经成为现代公民必备的基本素质之一。在高中生物教学过程中，恰当处理和使用生物科学史素材是培养学生生物科学素养的一个重要途径。要真正实现生物科学史在高中生物教学中的教育价值，需要广大教师进一步更新观念，学习相关理论知识，进行切实的教学实践和教学研究。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准.
[2]陈维.利用生物科学史培养核心价值观.中学生物教学，2015（1-2）：73-74.
【摘 要】 高中生物新课程标准明确指出：“提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务”，模型建构教学方法是提高高中生学习生物科学的效率，帮助学生走进科学研究，更好的解决生活中的实际问题具有很大的作用。文章分析了高中生物模型建构在高中生物新课程教学中应用的作用，探析了模型建构在高中生物新课程教学中的实践应用，以供参考。
关键词 模型构建；高中生物；新课程教学；实践
一、前言
生物课程是高中的重要课程之一，高中生物新课程教学的主要任务是提高高中生的生物科学素养。通过将模型建构教学应用在高中生物新课程教学中，能够增强高中生学习生物新课程的效率、培养学生的综合素质以及增强学生对新知识的探究能力。因此，值得将模型建构教学广泛的推广和应用到高中生物新课程教学中。
二、模型建构在高中生物新课程教学中应用的作用
（1）培养学生的综合素质。通过将模型建构教学应用在高中生物新课程教学中，能够有效的促进高中生对生物知识进行深入的探究，让学生在自身知识的基础上，充分的发散思维，构建出相应的生物模型，完成对生物知识的主动探究。同时，在建构模型的过程中，还能够培养学生灵活的思维，创造性的解决更多的问题，在构建模型的过程还能够增强学生之间的合作意识，培养学生的合作精神、严谨的科学态度以及不轻易言败的科学探究精神。
（2）提高学生的学习效率。模型建构教学是提高生物教学效率的重要方式，学生在生物教师的带领下，切实的参与到教学观察和实验中，将学生转变成学习的主体，充分的激发学生的学习兴趣，能够让学生更加透彻的掌握学习内容。此外，通过模型建构，将抽象的生物知识具体化，便于学生更加牢固的掌握生物知识，提高学生的学习效率。
（3）培养学生解决实际问题的能力。生物课程和人们的实际生活和生产是紧密联系的，生活中的许多实际问题都能够通过构建相应的模型来解释，教师通过将实际生活中的生物现象当做教材，让学生亲自动手构建相应的生物模型，便于学生更加清楚的理解生活中的生物现象，培养学生解决实际问题的能力。
三、模型建构在高中生物新课程教学中的实践应用
（1）通过模型建构，引出新知识。通过将模型建构教学应用在高中生物新课程教学中，教师选择适合进行的模型建构的课程进行教学，在进行课程教学之前，引出教学的新知识，并引导学生利用已经学习的知识，通过自己的思考，并动手实践进行模型建构，例如，生物新课程教学中《遗传与进化》中的模型建构内容“构建减数分裂中染色体变化的模型”，通过构建相应的生物模型，能够让学生更加直观、形象的了解同源染色体的分离以及非同源染色体的自由重组，教师还可以让学生亲自动手，教师在课下准备好橡皮泥材料，由两个学生进行合作，由学生自己动手制作相应染色体分离和重组模型，这样既能够帮助学生掌握相应的生物知识，还能够锻炼学生的协作能力。
（2）利用模型建构，巩固知识。高中生不仅应该学习新知识，还应该对已学过的知识进行巩固，通过不断的复习和巩固，提高生物教学的实际效果。通过利用模型建构，在生物课堂教学中，教师通过布置任务，让学生在课下利用课下实践完成模型建构，例如，在讲完细胞的基本结构课程后，让学生在课下分组进行细胞结构模型的制作，同时教师还应该在一旁进行监督和指导，当模型建构完成之后，进行统一的收集与展示；再如，如果教学课时相对较少，教师可以在课前提前准备好纸板模型，由学生用吸铁石在黑板上演示染色体的行为过程，这种直观、快捷的演示过程，能够让全班同学直接观看，取得非常好的教学效果。同时，高中生物新课程教学中会涉及到许多生物概念以及专业术语，通过利用模型的构建能够让学生更好的学习和记忆，例如，在学习“物质跨膜运输方式”时，教师可以带领学生构建物质跨越模运输的概念图模型，强化学生对该生物知识的掌握和理解程度。
（3）应用现代手段，构建高级模型。高中生物新课程教学中的模型建构不仅仅采用简单的例如绳子、泡沫、纸片等材料，还可以利用计算机、多媒体设备等现代化高科技技术手段，构建三维的动画模型，例如，构建三维结构模型的真核细胞，这需要高中生物教师具有非常好的计算机应用能力，教师在课程开始之前做好准备，便于在课堂教学过程中带领学生们应用计算机构建相应的三维动画模型，为了便于更好的回答学生在利用计算机构建生物三维模型的过程中提出的问题，教师应该提前做好相应的应急备案，例如，在构建模型之前，教师可以提前制备相应的PPT教程，引导学生进行三维动画模型的构建，通过多媒体设备能够向学生们展示更多利用普通模型实现不了的生物变化过程，并且展示的过程更加直观和形象，例如利用多媒体设备为学生演示无丝分裂中的染色体，充分的激发学生的学习兴趣，使生物教学效率事半功倍。
四、结束语
总而言之，通过将模型建构教学方法应用在高中生物新课程教学中，能够引导学生正确的分析生物问题，并构建相应的生物模型，与传统的教学方法相比，模型建构教学方法更符合教学实际，显著的提高高中生物教学效率。
参考文献
[1]陈卫东.模型建构在高中生物新课程教学中的应用[J].教学与管理，2011，12（2）：69-70
[2]尉海元.新课改下如何构建和谐课堂教学[J].教学周刊，2014，15（3）：94-95
1.随着素质教育的不断开展，21世纪的基础教学已经是素质教学的方向。为了适应21世纪的教学需要，在日常的高中生物教学中，体现基础教育性质及素质教育精神是必要的，从而促进学生的全面发展，满足现阶段高中生物教学的需要。
在以往的高中生物教学中，很多教师都强调学生对知识数量的掌握，强调知识掌握的精确性，特别强调对已有知识的记忆和复习。在这种教学中，学生的学习更加倾向于对教师自身行为的模仿、训练等，倾向于知识的背诵、复制等。所谓的生物探究式教学就是教师引导之下的师生互动教学，这种教学方式的关键在于问题情境的创设。在这个环节中，教师给出具体的大环境，学生自己查询相关文献资料，提出问题假设，设计各种验证实验方案，做好动手实验，观察记录实验，分析实验事实。
我们可以看到这种教学方法更加强调学生的主体作用，也就是探究式教学提倡学生进行积极的主动参与。做好相关的教学探究工作，注重学生的经验及其兴趣的培养，这就需要进行教学方案的更新，比如教师要避免对教材的过分利用， 避免过分强调学生的接受学习，避免死记硬背等情况。
2.如今是信息知识时代，不断增长的知识让人们难以从整体上去掌握它。在这个过程中，如果学生仅仅凭借记忆、传承，是很难真正体会到知识的内涵的，这个时代需要的是具备终身学习能力的人才，必须要具备良好的现代意识及创新能力。知识的获取是非常重要的，但是让学生掌握知识的过程及其方法更为重要。
学生的发展要适应时代的需要，满足其在激烈市场竞争的生存要求，从而为社会做出卓越的贡献，改变自身命运。这就需要健全探究式教学体系，在学习上积极引导学生，健构相关知识，注重学生在探究过程中的学习能力及创新能力，健全探究式教学体系，满足学生的发展需要。
我们可以看到高中生物学科具备抽象性，是一门实验科学。在生物科学研究过程中，要做好观察及实验，应用实验手段，保证学生掌握相关生物学规律。探究式教学具备极强的操作性，毕竟高中生物与我们的日常生活密切相关，开展探究式教学，有效提升学生的高中生物理论水平及其应用能力。
二、高中生物探究式教学体系的优化
1.高中生物探究式教学的重要步骤是引导学生做好探索性学习，帮助学生领悟高中生物的科学研究方法及其研究模式，从而为探究性教学提供良好的思路及方法，引导学生积极地学习和探究，促进其对于相关生物学知识的学习。在这个过程中，教师要学会讲故事，重点介绍生物科学的发现过程，引导学生用科学、探究的精神去进行思考和学习。
比如在遗传学教学过程中，教师需要先介绍孟德尔这个人物，再介绍其豌豆杂交试验设计思想，做好相关的数据分析及其结论工作，保证实验的科学性、严谨性。然后讲述豌豆遗传特征，帮助学生认识科学规律，使他们对科学发现具备良好的认识。
又比如在进化论章节教学时，教师要讲授进化论定律及其概念，讲授达尔文的探索历史。如何进行从大陆同种动物差异到物种可变异性的分析，如何从不同物种相似性推导出生物进化概念，引导学生学会从科学现象中观察和总结，归纳科学定理，明确认识不同概念，更好地引导学生进行自然的探究。
2.探究式教学的开展需要教师引导学生做好准备工作。比如进行文献资料的信息收集，培养学生的整理能力，从而满足现阶段生物探究式教学的需要。比如针对非典教学案例进行分析，可以布置给学生作业，让学生自己到图书馆或上网收集非典信息资料，目的是让学生了解类似流行病的发展规律、预防方式，保证学生了解与之相关的生物知识。这种教学方式让学生更加具备学习上的主动性、生动性。
在这个过程中，我们也可以运用现代化教学手段进行问题情境的创设，激发学生的探索欲望，促进现阶段高中生物探究式教学的开展。如可以利用多媒体投影仪、幻灯片、教学软件等进行教学，也就是运用多媒体教学手段，从影、像、声等几个环节来提升学生的学习兴趣，提升学习深度。
在探究式教学过程中，教师要积极引导和鼓励学生，让学生多接近大自然，毕竟生物学是一门自然科学。大自然是人类赖以生存的环境，通过引导学生认识自然、了解自然、爱护自然，达到让学生更好地了解生物课堂教学的目的。这就需要教师培养学生的观察意识，引导学生从自己的生活当中去观察自然、探究自然、保护自然。比如在被子植物个体发育教学中，教师可以组织学生到课堂外面去，去观察不同类型的花朵，让学生了解被子植物的具体性质，让学生对大自然和生物的多样性进行进一步认识，培养学生爱护自然，保护自然的意识。
关键词：探究性实验；教学程序；科学素养
高中生物探究性实验是新课改教学目标的重要组成部分，也是新课改的更高要求。生物实验作为重要的课堂教学形式，贯穿于高中生物课程的整个过程，其中生物探究性实验不仅能够促进学生学习方式的改变，而且是教育学生领悟科学研究方法、体验科学过程、形成一定的科学探究能力的重要手段。在培养学生实事求是的科学态度，与时俱进的价值观，创新精神、实践能力和科学思维等方面，具有十分重要的作用。
一、探究性实验教学现状
学生分组实验是高中生物探究性实验教学的核心，把整个探究过程从课堂上的纸上谈兵变为走进实验室脚踏实地的操作演练，目前还没有找到系统的更加完善的有效途径。有的只是一些零碎的教学组织、实验改进、实验设计和个案研究等，教师带领学生真正实施的很少。学生分组实验由于受实验室的仪器设备、学校的保障条件和资金支持、学生的素质以及教师的责任心、业务能力和探究性实验的驾驭能力等多种因素的制约，在许多学校形同虚设，对于探究性实验教学来说，更是困难重重，教学工作量大、耗时长、效率低，不少教师重结果而轻过程。
二、生物探究性实验教学程序
按照本校科研课题的研究，依据探究性实验教学基本要求，建立了比较科学完善的教学程序：
（1）创设情境，提出问题；（2）作出假设，预期结果；（3）设计实验，确认变量；（4）分工合作，团队探究；（5）实验操作，搜集数据；（6）分析结果，得出结论；（7）表达交流，探究评价；（8）拓展实验，延伸探究。
三、生物学科的科学素养
生物科学素养体现的是学生在生物学领域的基本素质，包括知识的储备、实验技能、科学态度、钻研精神、创新意识、实践能力、情感和价值观等内容。我认为，高中生的生物学素养应包括以下几方面：
1.理解生物学的基础知识和基本原理及在现代生物科技领域的运用；
2.能够理解并解释日常生活中的生物学现象；
3.具有生物实验操作技能、探究能力、创新精神和实践能力；
4.具有一定的比较、分析、判断、推理等批判性逻辑思维能力；
5.具有正确的情感和价值观、实事求是的科学态度、刻苦钻研的勤勉敬业精神等。
总之，高中生物教学中培养学生的科学素养、创新精神和实践能力任重而道远。
参考文献：
一、生物教材能力培养结构的构成
教材的能力培养结构反映的是教材知识内容的有机组合与排列，它包含了对学生理解、应用、分析、综合、评价生物知识能力的培养和训练。在教材中，知识结构是外显的，而能力培养结构是内隐的，那么这种内隐的能力培养结构是怎样构成的呢？
新的高中生物教学大纲规定生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力与初步的研究能力和创造能力。这个规定符合学生的学习心理，也符合生物学科的特点和社会发展的需要。这六种能力反映在教材中并不是同一层次。有的是基本能力，有的是具体能力，有的是综合能力。我们根据高中学生的心理发展特点，运用层次结构论与认知结构论对这六种能力进行分析，把教材的能力培养分成三个层次。
第一层次 学生的学习首先是对教材中科学概念的认识、理解、运用和评价，所以认识、理解、运用和评价概念的能力就是教材中能力培养结构的基本要素。具体由观察力、记忆力、想象力、思维力四种能力构成。其中思维力的培养是核心。
第二层次 由教材能力培养结构基本要素组合形成第二层次的具体能力。也就是对由一个基本概念为中心的部分概念组合的生物知识子系统的认识、理解、运用与评价的能力。具体包括：1．观察、分析生物现象与生物结构特征的能力；2．阅读、理解生物课课文与资料的能力；3．应用生物理论于实践的能力；4．进行实验设计与操作的能力（包括实验与实习）；5．获得生物科学研究方法的能力。
这一层次能力结构越齐全，越有利于培养学生的生物学素质。
第三层次 在第二层次基础上，形成了对生物知识整体的分析、概括、评价与研究的能力。包括：1．建立生物知识体系的能力；2．总结和运用生物科学规律的能力；3．评价人与生物科学关系的能力；4．参加生物科学研究的能力；5．解决问题的创造能力。
这一层次是教材能力培养结构的最高层次，也是多种具体能力的综合体现。
教材能力培养结构模式如17页图，从图中看出上述三个层次结构是一个整体，是一个连续过程，不可截然分开。没有第一层结构就不可能有第二层，第三层；而第二、第三层结构的发展也促进第一层基本能力的提高。从图中还可看出思维能力是构建各层能力的核心。所以教材的编写无论是对生物概念的表述，还是对生物知识体系的组合，都要反映思维能力的培养。
二、新教材的编写应以能力培养结构为依据
生物教材是课文、作业、图象三大系统的有机结合，三大系统的组成及相互之间关系应反映出能力培养的结构。
（一）课文系统
根据前面叙述的能力培养结构的三个层次，课文系统也应从三个层次来反映这种结构。
1．概念的表述 高中教育仍然是基础教育，［①］教材中体现的能力培养仍然应以基本能力培养为基础。基本能力的培养应该反映在课文的概念表述上。根据高中学生思维发展水平特点，新教材的概念表述应做到：
（1）文字应生动、形象，应改变现行教材说明式文字过多，而缺乏生动的描述性文字的现象。
（2）记忆性东西要减少，避免概念与定义的大量堆积。如《新陈代谢概述》一节内容，需记忆的概念和定义近20个。
（3）表述过程应符合学习心理规律，从现象到本质。如《昆虫的激素调节》内容，内、外激素概念的描述应先从内、外激素在昆虫身上引起的现象入手。
（4）对知识的成因、规律进行表述时，少用直叙式，而多采用启发式。如疑问、设问、反问等形式，让学生自己“发现”。
2．课文的子系统 部分概念的系统组合，在课文中的表现形式是一章或一节的内容。这部分内容的组织、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”，“手眼结合”，“实验与理论结合”，“传授知识与指导学生自学结合”的原则。要做到这些，笔者认为教材编写应从两方面进行：
（1）采用多种编写模式。改变现教材的概念——说明；或事实——概念——说明的单一编写模式。如《生态平衡》内容可采用现象——问题——说明——概念的编写模式；《生态系统》内容可采用观察——问题——分析——结论的编写模式；《绪论》内容可采用事实或问题——自学——概念；或现象——问题——讨论——结论等编写模式。
（2）增设教材辅助材料，课文章、节中可插入“小常识”，“课外读物”，“研究现状与发展趋势”，“发现史”等小栏目。增设这些教材辅助材料，可使课文变得生动活泼，有利于学生能力的培养。
3．课文系统 由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构的最高层次，应从两方面来体现。
（1）系统的组成要具有整体性与连续性。
教材能力结构的最高层次是多种能力的综合体现，是贯穿在整个教材中的。所以课文各章、节的衔接应考虑能力培养的整体性与连续性。如培养评价人与生物科学关系的能力，教材应在各章、节里对人与植物、动物、环境、遗传等科学关系有所反映。在此基础上，学生才能形成对人与生物科学关系的总体评价。
（2）课文内容应体现sts教育思想
按照小平同志对教育提出的“三个面向”要求，教材的编写应充分体现科学、技术、社会三结合原则。具体应体现以下三个特性：
①实验性 生物学科是一门实验性很强的学科，这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出现，都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。如《矿质代谢》中“植物需要的元素”内容，可对验证植物所必需的元素实验做简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实验是现代生物学的重要特征”。［②］同时也利于培养学生的研究能力与进行实验设计的能力。
②方法性 新教材的编写应当重视生物科学研究方法的介绍，应体现“知识体系与方法体系结合”的原则，反映出生物科学研究的规律与层次。如对达尔文的进化理论的产生过程介绍，对“dna是遗传物质”证明实验介绍。学生通过多个生物科学研究方法的学习，可自己总结出生物科学研究的基本规律是问题——假说——实验——分析——结论。这有利于培养学生的研究能力，也有利于培养学生的创造能力。
③开放性 系统论认为任何系统都是开放的。课文系统也不例外。生物教材的课文系统与外界交流主要有两方面：一是与其它学科之间的横向联系。例如，在新陈代谢的内容中可渗透物理学中“物质不灭定律”的内容。二是与活动课程的联系，包括社会、生活、电视、杂志等。教材应充分反映与生物科学有关的社会问题，如在“能量代谢”中可插入利用动物能源解决能源危机问题的内容；在“矿质代谢”与“光合作用”中可反映无土栽培解决粮食危机问题；在《环境保护》中可介绍环境污染的现状与解决办法等。这种开放性在课文中表现的越丰富，越有利于教材能力培养结构的构成。
（二）图象系统
图象系统也从三方面来体现能力培养结构。
1．图象的数量与类型 参照国外高中生物教材的图象系统，建议我国新教材应增加图象量。图象与课文之比应是1∶1．5，形式应多种多样：彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。
2．图象的内容 高中生物教材图象的作用不仅仅是印证课文中的说明，或仅限于使学生识别图的各部分名称和理解某些生物发生发展过程，而应是把识图与培养比较和分析等思维能力，培养研究与实验等动手能力结合起来，如在《新陈代谢概述》中，同化作用与异化作用概念可用模式图来表示，让学生根据图解来归纳出两者的特点与区别。再如新教材应有介绍科学研究过程与方法或研究装置的图象内容。这些都有利于学生自学能力、实验能力、研究能力的培养。
3．图象系统的组合 横向表现在与课文系统、作业系统的有机结合。图象与课文结合模式有多种，如文字说明——图象验证；图象展示问题——文字指导学生回答；还有图——文字——图——文字的边观察、边提示的连续结合模式。图象应与课文内容紧密结合。如现行教材彩图十四、十五因缺乏必要的文字说明，使该图的使用价值不大。图象系统应渗透到作业系统中，可根据图来提问题。这些都促使教材能力培养结构的形成。竖向表现在教材中的图象配合与配套上。如“细胞结构”应有模式图，也应有电子显微镜下的细胞放大照片图。还有彩图与黑白图的配套，单个图与连续图的配套，局部图与整体图的配合等。图的合理配合与配套利于培养学生的观察、想象等基本能力。
（三）作业系统
高中生物教材的作业系统应由实验、演示实验、课内思考、课后练习、课外活动几部分构成。它是能力培养结构的直接反映。对于实验与演示实验的编排，其它文章已多有研究，这里不再论述。本文仅就课内、课后练习的作业如何反映教材能力培养结构谈点个人看法：
1．作业的形式应多种多样 现行教材的课后练习仅有填空题、判断题、选择题、问答题。这些形式仅能反映出能力培养结构的第一层次。而第二、第三层次的能力培养则需要叙述型的练习，包括论述题、分析题、讨论题。如在《生态平衡》内容中可提问：“人口过多会造成什么后果？”在“生物的变异”内容中提出“你对生物科学发展前景有何预测？”这些问题可以锻炼学生分析与解决问题的能力，综合运用知识的能力，同时也培养了学生的创造能力。
2．作业的内容要具有思维性与层次性 作业内容应有概念问答题，设计实验过程或方法，解释生物现象与机理，运用理论于实验的问题，归纳知识体系与总结知识特征，阐述个人对有关生物问题的看法与态度。这些内容是从单一概念掌握到某一类知识的理解与应用，再到对整个知识的总结与评价，即从微观到宏观。
相对于教材中的能力培养结构，作业系统也应反映出三个层次来。
关键词：高中生物 实验教学 研究
现行高中生物教材（人教版 必修本）设置有学生探究性活动88个，其中实验性课题24个。实验内容大幅度增加和实验课程目标的提升，是新课标体系最为显著的特征. 生物学是一门实验科学，有效地组织实验教学活动，有利于培养学生的生物科学素养。高中生物学实验课教学不仅能实现对学生的技能训练，包括搜集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流合作的能力，而且还有助于学生科学态度和科学精神的培养，有助于创新意识的树立。
高中生物学实验课教学的开展有助于新课改目标的达成，有助于体现新课改的价值和理念，在生物新课程中的地位非常重要，意义深远。但是，我省实施新课改以来，各地学校并未能积极执行新课标要求。受应试教育及《大纲》长期影响，实验教学的实际开展情况不容乐观。其中主要存在什么问题？又该如何迎难而上，积极实施新课改要求下的实验教学？这些问题的解决已迫在眉睫。
一、高中生物实验教学存在的问题
通过广泛了解，深入调查，结合我市几所学校教学实践，梳理出了高中生物实验教学的一些共性问题。 调查结果显示：“实验仪器、试剂缺乏”、“实验难度过大”“教学课时不足”、“教师精力和能力有限”、“与考试评价相关性不大”等，在实验教学未能正常开展的原因中占很大的比例。总体强调客观原因较多，少量涉及主观原因。通过实验本身内容的分析以及与老师们的座谈，再到学校实地考察，确实是有许多因素影响实验开设。
1.各层面对新课标要求下实验教学未引起足够重视。到目前为止，社会各层面对新课改如何实施还没有形成一个统一的认识，更没有有效的保障机制。大多老师认为，在现有高考指挥棒下，新课改只能是一种先进的理念，按照课标开展实验既不可能也没有必要。
2.硬件配置不足直接直接影响实验教学。由于经费投入不足且没有保障，部分学校根本没有生物园地、实验室、实验设备；更多的学校则因实验设备、仪器、实验试剂缺乏无法正常开展相关生物学实验。如选修模块中的PCR技术、植物组织培养技术等实验课在目前绝大部分高中根本无法开设。
3.课时紧张，无法开展实验活动。新课程改革后，高中课程更加紧张。科学科目内容多，节数少，即便是基础知识的学习都很困难，也就根本谈不上专门实验课时安排。因此，时间问题成为生物教师进行实验教学面临的最大问题。面对新课标下实验内容考查比重日益增大，生物教师大多采取课堂讲实验，课后让学生背实验、做练习的恶性实验教学。
4.师资力量不足。实验教学是生物学教学的重要组成部分。生物实验教学应当配备专职实验员进行实验教学的组织和管理。然而，通过调查了解，很少有学校配备专职实验教师，大多不过是兼职，只是起到保管员的作用。
事实上，实验教学任务最终还是落在科任教师身上。但是，大部分学校的生物教师本身也配置不足。他们教学任务繁重，根本没有时间准备生物实验及探究活动。为了保证基本教学任务的完成，大多教师都选择了牺牲实验教学。
5.学生实验技能较差。通过调查，我们了解到学生虽然对生物学实验普遍感兴趣，但是实验技能却普遍较差。这大大牵制了高中实验教学的正常开展。调查发现，绝大多数学生对科学研究的方法和步骤知之甚少，实验探究能力较差。教师虽有意引导学生进行实验和探究，但难以开展，不能有效组织教学。
6.教学评价手段不科学。由于现实社会舆论、价值取向及评价依据单一，教师都在为考而教。教师普遍认为：反正高考对实验的考查只是“纸上谈兵”，“做实验不如讲实验”。
二、解决问题的对策
当前各地学校实验教学现状不容乐观的主要制约因素虽然客观原因较多，解决相关问题需要采取多种措施。
1.着眼未来，必须转变观念，加强实验教学投入。进入21世纪，科学素质已越来越成为一个现代人基本素质中不可缺少的重要组成部分。《标准》明确提出“提高学生科学素养”这一理念，其中培养学生的创新精神和实验能力是素质教育的核心和课程改革的方向。
以培养学生基本动手能力和探究能力为目标的高中生物实验教学的开展，在培养学生综合能力方面有着举足轻重的作用。它是提高学生生物科学素养的重要内容和途径。新课标下实验教学较高的要求迫切需要高中生物实验软硬件的提升，学生不仅参与基础的生物学观察和验证性实验，还要自己动手进行开放式探究，使学生在亲自设计、操作、探索等过程中有所体验和发现，从而真正达到预期的实验目标。因此，对高中生物实验教学的投入必须加大力度。从家长到教师，从学校到社会，再到各级政府必须达成共识，在学校教育资源和社会各种教育资源上加大投入、配置和协调力度，使学生的科学素养在学生时期就能够达到一个较高的水平。
2.实验教学的核心价值在于培养学生的探究思想和意识。新课改实验教学中，硬件配置是实验教学的最基本的物质条件，但并非教学目标；教师作为教学的主导者，虽然需要尽快转变教育理念，改变传统的“教――学”模式，但也并非新课改的目的。实验教学的主体是学生，目的在于让学生通过积极主动的、形式多样的探索实践过程，培养质疑、探究和创新的意识，培养科学学习的能力和一定的科学素质。
3.结合教学实际，创造条件，创新教法，重在学习过程。培养学生科学学习能力，发展学生创新思维和意识，最终都要落实到学生的学习活动之中。在新课改实验教学中，教师只有改变原有“说教式”教学方法，结合实际，创造条件，创新教法，积极组织学生进行各种实验活动，才能激发学生积极参与，主动探究，培养学生各种能力和素质。
教师可引导学生进行探究式学习、讨论式学习、合作型学习等。其中探究式学习应受到广大教师的重视。其特点是：以问题为中心，学生以个人或小组的形式自主探索，重在发现，学生具有最大的自主性和独立性。例如，“探究影响酶活性的因素”活动中，首先让学生在日常生活和观察的基础上提出影响酶活性的可能因素：如温度、PH、其他化学物质等，接着由学生自行设计实验，实际操作，收集实验数据和资料，再根据实验结果进行分析。
虽然探究式实验教学能使学生在探究中像“科学家”一样去发现问题、收集资料、解决问题，但是，限于实际教学条件和学生水平，中学生的探究只是用科学家研究自然界的方法去思考，去进行各种探究演练，从中领悟科学的思想和理念，其探究过程更重于结果。
在实际教学中，开展实验及探究的目的重在转变学生的思想、观念，变被动接受为主动探索的积极学习；重在引导和培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究能力；重在使学生真正参与实验与探究过程，领悟观察、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究中的应用，从中获得具体经验和科学方法训练，收获研究中的态度和实践的体验。
因此，教师要花大力气组织好探究活动的教学过程。在每一次宝贵的实验活动中，教师都要合理计划，周密组织，让每一个学生都有明确的探究目标、科学的活动程序，每一步骤都能积极参与，落实到位。
当然，探究性学习并不是唯一的学习方式，也并不是每个实验都必须按照这个模式进行教学，教师要处理好探究教学与其他教学策略和方法的关系，把各种教学模式有机地融合在生物实验教学中。
4.因地制宜，充分挖掘、利用当地资源，开发实验探究活动。实验能力的培养仅靠课堂是不够的。如“某些植物激素在实际生产中的应用”等，只有让学生走向大自然，走进实际生活，才能很好的完成。
教师也可根据当前社会发生的生物事件或问题，让学生讨论交流，自主探究，体验事件或问题的性质或规律。例如，结合社会上发生的SARS和禽流感事件，让学生讨论和探索。
生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。现实生活中也有许多可供开发的各种教学资源，如多媒体网络、电视广播、报刊杂志、图书馆，科技馆、动物园、植物园等。学校管理者、教师和有关人员应因地制宜，有意识、有目的地开发和利用各种资源。
5.恰当利用现代教育手段，促进实验教学。随着电子技术的飞速发展，现代教育技术正在广泛应用于教育领域，尤其多媒体计算机技术在生物实验教学中有着其它教学手段不可替代的优势作用。如利用设计合理的课件，把复杂抽象的生物学过程生动、形象、直观地表现出来，便于学生通过身临其境的直观感受和仔细观察，从中得出正确结论。这不仅有效地激发了学生的学习兴趣，而且加大了课堂容量，从而提高了教学效率。在教学中，要深入研究和恰当地运用现代教育手段，并与其他教学手段有机结合，使之在课堂教学中取得最佳的教学效果。
6.尽快实施新评价制度，促进实验教学效果。教学评价直接影响教师的教学模式，继而影响实验教学效果。随着新课改的推进，新的评价体制将会得到不断的完善和发展。相信在新的实验教学评价机制下，高中生物学实验教学将会得到深入的开展，实验教学水平和效果将会有新的提高。
综上所述，虽然广大生物学科教师对新课标理念、新课改目标的认识有待进一步学习理解，虽然他们有种种困惑并在实际教学中有各种问题有待解决，但新课程改革的理念和方向无疑是正确的，以探究学习为重要模式的生物学实验教学势在必行。生物教师要面对现实，展望未来，充满信心。
搞好高中生物实验教学，是贯彻新课改理念和实施新课程目标的重要途径，任重道远，不是简单的思想认识转变和改头换面式的教改就能成功的。它需要学校、社会、政府部门通力配合，是一个系统工程。只有齐抓共管，形成一个有别于应试教育的和谐、轻松的、新的教育教学环境，才真正有助于教师教学方式、学生学习方式的变革。现有条件下，广大生物学教师必须加强学习，提高认识，积极创造条件，努力促进这一重大变革的实现。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部《普通高中生物课程标准》，北京：人民教育出版社，2003。
关键词：普通高中生物；新课程标准；教材；设计思路
根据教育部2003年制定的《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中生物《课程标准》（实验）》（以下简称《课程标准》），课程教材研究所生物课程教材研究开发中心组织编写了生物学科六个模块的教材。现将整套教材的总体设计思路分析如下。
《课程标准》是教材编写的重要依据。本套教材总体设计思路是贯彻落实《课程标准》提出的基本理念，根据各模块的具体内容标准，结合学生的年龄特征、认知规律和教学实际，本着便于教和学的原则进行设计。概括地说，教材的编写要体现《课程标准》的基本理念，遵循《课程标准》的设计思路，落实《课程标准》中“具体内容标准”的要求。具体包括以下几个方面。
一、重视基础知识的教学，帮助学生形成良好的知识结构
（一）构建主线突出、结构合理的知识体系
为凸显各模块在知识教育方面的价值，帮助学生形成良好的知识结构，每个模块的知识内容都围绕一定的主线展开。同时，根据学生的认知规律，确定知识内容的呈现顺序，使之形成结构合理的知识体系。例如，在“分子与细胞”模块中，教材内容围绕“细胞是基本的生命系统”这一主线展开（见图1）。
图1
（二）重视基本概念、原理和规律
高中生物课程涵盖的知识内容广泛而丰富。对学生来说，知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高，实现迁移的可能性就越大；其时效性越长久，对学生终身学习和发展的价值就越高。鉴于此，知识性内容着重围绕生物学基本概念、原理和规律展开，避免过多事实性知识的堆砌和单纯描述，在认识“是什么”的基础上，更多地探讨“如何”和“为什么”。
例如，关于动物和人体的激素调节，重点是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理，以及激素调节的特点，而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。
（三）把握基础性，体现先进性
按照《课程标准》的要求，精选符合学生发展需求和认知水平的基础知识。知识内容的深难度总体上维持在现行高中生物教材的水平，避免出现深、难、重。
基础不等同于经典。教材展示给学生的生物学，应当具有时代特色，基础性应是现代意义上的基础性。在体现共同基础的必修教材中，一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致，体现先进性。例如，酶的概念不局限于蛋白质的范畴，中心法则不局限于克里克提出的经典法则，将免疫也视作一种调节方式，等等。此外，还以“科学前沿”“科学·技术·社会”等形式介绍了生物科学的新进展，如通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。在满足学生多样化发展需要的选修教材中，内容紧扣时代脉搏，集中反映现代生物科学和生物技术及其应用，同时也注意到把握基础性，避免过深过难。例如，在“现代生物科技专题”中，侧重基本原理和方法及其应用的介绍，技术操作多用“生物技术资料卡”形式介绍，学生一般了解即可。
基础性与先进性之间有时会出现矛盾，矛盾的焦点是学生的认知水平和接受能力。对此，教材从高中阶段教育的性质和任务出发，做了灵活变通的处理。例如，关于水分子的跨膜运输，尽管已发现水通道，教材正文仍沿用目前细胞生物学专著中将其归为自由扩散的说法，而将通道蛋白的内容放在课外阅读材料“科学前沿”中介绍；关于细胞的衰老和癌变的原因，则采用在正文中排小号楷体字的办法，供感兴趣的学生选读。此外，教材不可能也无必要在反映新进展上面面俱到，为此，在正文和作业中常常提示学生搜集有关资料。
（四）突出重点，点面结合，使知识内容层次分明
教材中重要概念和原理的表述，以黑体字排印；其余需要学生认真阅读和理解的内容以宋体字排印；供学生一般了解或选学的内容以楷体字排印，或以“相关信息”“资料卡”“科学·技术·社会”等形式出现，有的内容明确标注“选学”。“生物技术实践”中帮助学生设计实验的资料也以楷体字排印。
（五）纵横衔接，促进知识网络的形成
为体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系，教材旁栏设有“学科交叉”栏目；为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系，教材旁栏设有“知识链接”栏目。在必修模块各章后的自我检测中，大多安排了画概念图的习题。
二、突出生物科学的过程与方法，培养学生的科学探究能力
有关科学过程与方法的内容，在教材中占有较大的比重。“过程”包括科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程。“方法”侧重在科学探究的一般方法，也包括学科内的方法，如分离细胞器的方法、放射性同位素标记法、标志重捕法等。
（一）关于科学方法的内容
教材中涉及的科学探究的一般方法如下图。
这些科学方法的内容贯穿在各个模块中，同时，不同模块在科学方法教育上又有不同的侧重点。例如，“分子与细胞”模块侧重观察和实证的方法，“遗传与进化”模块侧重假说演绎的方法，“稳态与环境”模块侧重系统分析的方法。
鉴于思维能力是科学探究能力的核心，教材注重思维方法的训练：1.注重训练抽象思维和发展形象思维相结合；2.注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合；3.注重引导发散思维、求异思维和批判性思维；4.重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用。
关于科学方法的内容，教材主要通过研究过程的介绍和探究活动的设计，让学生逐步领悟。此外，在必修模块中还辟有专门的栏目予以提炼和概括，其中属于科学探究一般方法的内容见下表。
这里有两点需要说明：1.教材中科学方法内容是建立在义务教育生物课程标准实验教科书基础上的，初中阶段已经讲述的方法不再作为重点介绍，如观察法、实验法、调查法、比较法、搜集资料的方法等；2.系统分析的方法对高中学生来说过于深奥，教材通过研究群落、生态系统的结构和能量流动等内容来渗透其大致思路，而未做正式表述。
（二）强化科学方法教育、培养科学探究能力的途径
1.安排丰富多样的科学探究活动，让学生通过活动体验过程，领悟和运用方法（见下表）。
2.较多地介绍生物科学史的内容，特别是生物科学史上的经典案例。有的部分将科学发现的先后顺序作为构建框架的重要线索，如遗传部分，让学生分析科学家是怎样进行科学研究的，从中获得科学方法等方面的启示。
3.鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、旁栏思考题、技能训练、练习、思考与探究、自我检测等栏目中有许多关于科学过程和方法的思考题，可以帮助学生领悟方法，活跃思维，提高科学探究能力。
三、关注科学、技术和社会的关系，深化情感态度与价值观教育
通过教材展示给学生的生物学，是在先进的技术手段支持下不断成长的生物学，是通过技术而不断转化为现实生产力的生物学，是在广阔的社会背景中，对人类文明有着巨大推动作用，同时又可能产生一些负面影响和冲击的生物学。为此，教材一方面介绍有关生物科学、技术和社会关系的资料，另一方面还引导学生深入探讨生物科学、技术和社会三者之间复杂的互动关系，理解科学的价值和局限性，养成热爱科学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和意识，树立人与自然和谐发展的观念，形成科学的价值观。
教材通过多种方式突出了这方面的教育。
1.通过资料搜集和分析、思考和讨论、调查、评价等多种活动，落实科学、技术和社会关系的教育。
2.在必修模块中设置“科学·技术·社会”和“与生物学有关的职业”等栏目；正文辟“与社会的联系”小栏目。
3.在选修模块中分别设置相应栏目。如“生物技术实践”中的“课题背景”，“生物科学与社会”模块中的“从社会中来”“到社会中去”及“现实中的问题”“现代生物科技专题”中的“实践活动”“进展追踪”“论坛”“热点问题讨论”等。例如，设置“论坛”引导学生深入讨论生物技术的安全性和伦理问题。
4.在教材的作业系统中设计相关的练习题。
教材通过介绍科学家从事科学研究的实例、安排学生探究活动和讲述有关知识等多种途径，试图构建具有生物学科特点和时代特色的情感态度与价值观体系（见图2）。
四、重视知识内容与生活经验的联系，激发求知欲，驱动知识的建构
借鉴有意义学习和建构主义学习理论，教材内容的表述不是从概念到概念，而是尽量从生活经验入手，创设较好的问题情境或悬念，激发学生的学习兴趣，促使学生头脑中发生新知识与原有经验之间的联系，完成知识的建构，同时也理解所学知识的价值。
1.必修模块的每节都从“问题探讨”入手，该栏问题除了出自科学史，主要是从学生的生活经验中提炼。
2.教材重要概念和过程的阐释，尽可能结合学生的经验和生活体验，使之亲切而生动。
3.不少章节采用问题串的形式，引导学生步步深入地分析问题，解决问题，建构知识，发展能力。在“分子与细胞”模块，还设有“与生活的联系”栏目。
4.作业系统中注意习题与生活、健康、环境等方面的联系和实际应用。
五、加强内容的引导性和开放性，促进探究性学习
为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式，教材改变了传统的注入式写法，也未停留在经典的启发式写法上，而是引导学生提出问题，分析问题，通过各种途径寻求答案，在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。
教材内容的开放性表现在以下几个方面。
1.有些问题，不是直接给出答案，而是让学生自己探究。
2.有些问题，并未叙述得面面俱到，而是提出要求，让学生自己搜集信息，特别是联系当地和当前实际的信息。
3.探究活动的写法重在引导，探究的课题、材料用具和方法步骤不做过死的规定；对于难度较大的探究活动，教材提供了参考案例。
4.介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议，体现科学体系的开放性。
5.有些练习题的答案不唯一。
六、改进作业系统，促进评价的改革
评价方式的改革是课程改革的关键环节之一。教材改变了作业系统主要为巩固知识而设计的传统做法，以期促进生物课程的评价改革。
1.作业系统围绕知识、能力和情感三方面的目标来设计，特别重视知识的迁移、方法的运用和发散思维的培养。例如，必修模块每章后都有“自我检测”题（见图3），帮助学生从知识的掌握和能力的发展等方面进行自我评价。
2.作业系统的内容既包括章节后的作业题，也包括某些探究活动中的讨论题；既有随堂练习和技能训练，又有阶段性的自我检测；既有书面作业，又有课外实践、撰写综述报告等实作评价的内容。
关键词 科学本质 美国教材 教材比较
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
科学本质（Nature of science，NOS）是近年来教育改革中的热点问题，许多国家都把科学本质观教育纳入了国家课程标准中。美国的《国家科学教育标准》中提到，从幼儿园开始，教师就要帮助学生打下基础来更好地理解科学的本质，并且对不同年段的学生提出了不同的要求，家长、学校等也必须了解学校所讲授的科学的本质。我国的《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称《标准》）中也提出“学生通过高中生物课程的学习，将在以下各方面得到发展：获得生物科学和技术的基础知识……认识科学的本质……”生物学教材是课程标准在操作层面上的具体体现，应当将生物课程的教学与科学本质联系起来，帮助学生形成完整的、当代的科学本质观念。基于此，笔者对美国主流生物教材――《生物・生命的动力》、浙科版及人教版高中生物教材进行比较分析，并尝试性地对我国生物教材中涉及科学本质内容的编制提出一些建议。
1 研究方法
1.1 研究依据
由于不同国家的不同的教育学家、哲学家等对于科学本质的理解并没有达成完全一致，而许多教育改革文件中普遍强调了科学本质的10个方面（表1）。因此，下面根据这十个方面对中美高中生物教材中科学本质内容的呈现进行统计分析。
美国《新一代科学教育标准》（the Next Generation Science Standards，NGSS）中包含了8个方面的对于科学本质的基本认识，分别是：（1） 科学知识是通过多种途径获取的，科学研究运用多样化的科学方法；（2） 科学知识以经验证据为基础；（3） 科学知识是开放的，在新的证据下不断接受修正；（4） 科学模型、定律、原理和理论是解释自然现象的工具；（5） 科学是一种认知途径；（6） 科学假定在自然系统中存在某种规则和一致性；（7） 科学是一项人类共同为之奋斗的事业；（8） 科学致力于研究有关自然和物质世界的问题。本研究就是基于此科学本质的认识而开展的。
1.2 研究材料
2套国内高中生物必修教材，分别是浙科版（2005）、人教版（2007），国外教材选择的是美国高中生物主流教材之一《生物・生命的动力》（2004），选择分析的章节为教材中的所有章节。
1.3 赋值规则
为了便于教材间的比较，参考哈利克开发的赋值类目，对各个材料不同章节中的关于科学本质的表述进行赋值。莱德曼曾提出，对于科学本质观的教育应是显性的，而不应是隐性的“做中学”。因此，对科学本质的显隐性呈现进行了区分：
3分要求：① 显性并正确地表述科学本质。② 所表述的科学本质与相关的章节内容一致。
2分要求：① 显性并较确切地表述科学本质；② 表述虽不完善但与相关章节内容一致。
1分要求：隐性（即能慕滩闹型贫铣鱿喙氐目蒲П局使郏┎⑶颐挥杏胫不一致的关于科学本质的表述。0分表示：教材中没有显性或隐性地提到关于科学本质的内容。
-1分表示：隐性地不当地对科学本质的表述（包括表述不当或表述与材料不一致）。
-2分表示：显性与隐性混合且不当的表述（包括表述与材料不一致或显隐性表述相矛盾）。
-3分表述：显性地不当地对科学本质进行表述。
2 结果与分析
教材比较的结果见表2。
2.1 科学本质内容的出现频率比较
从完整度上来分析，可得出各版本教材涉及科学本质内容的百分比分别为：美国教材为100%、浙科版教材为60%、人教版教材为60%。美国教材完全涉及了科学本质方面的10个方面，而国内教材中关于科学本质内容的缺失率高达40%，缺失点主要在“观察推论”“科学理论”“科学定律”这几个方面。三类教材中“科学知识的暂定性”的表述出现频率普遍较高，各版本教材多以生物科学知识的发现过程来进行呈现；其次为“科学知识建构的社会性”“创造力的作用”“以实验和观察为依据”及“理论负荷”这几方面，其中，“科学知识建构的社会性”主要以其他科学家对于某一位科学家的理论进行质疑、重复验证等来呈现，“创造力的作用”主要是通过科学家对细胞分裂过程的时期划分以及对细胞膜的流动镶嵌模型的设想来表现。值得一提的是，在“观察与推论的区别”“科学理论”“科学定律”这三方面，美国教材中均准确并明显地进行了表述，但是国内教材完全没有体现。
2.2 科学本质内容显隐性水平比较
在美国、浙科版、人教版教材所呈现的科学本质内容中，显性呈现频数分别：14、4、4，主要体现在“以观察和实验为依据”“创造力的作用”及“科学知识的暂定性”方面，如“科学家还会不断提出新的假说来解释观察到的现象，对此也不必惊奇，因为根据新的证据或观点来不断地修改理论正是科学的本质”。而完全显性呈现科学本质内容的频数分别是：5、0、0。由此可见，国内教材中关于科学本质的表述还远远不够明确；除去0分外（分别计0、4、4）各教材隐性表述内容所占百分比分别是：57.6%、77.8%、86.7%。可见三类教材中科学本质的表述多为隐性。
2.3 科学本质内容表述准确情况比较
从总分上来看，美国教材得分高于浙科版和人教版教材，不仅仅是因为美国教材所呈现的科学本质内容比较完整，更重要的是美国教材对于许多科学本质内容的描述比较准确，3分、2分的得分频率较高。然而，在关于“科学方法”的谬误方面，美国教材出现了显性表述矛盾的现象，在第一章要点中明确提出“科学家运用各种科学方法来研究和解决问题，但并不是每次的研究都需要用到所有的方法，而且各种方法的使用次序也不是固定不变的”，而在技能手册中又提到“生物学家的研究过程通常是先提出问题，再作出假设，验证假设，最后得出结论来解释自然事件和现象”，假设、实验等都是科学研究方法，前后内容明显产生了矛盾。在浙科版教材中也出现了这种显性表述不当的现象。
基于以上的比较分析，对我国教材中科学本质内容的编制提出的建议有：① 应在《标准》中明确科学本质的内涵。虽然《标准》中提出要帮助学生理解科学的本质，但是并没有阐明科学本质的具体内涵，以至于教材编写者及一线教师不知道该在哪块教学内容中具体渗透什么样的科学本质观，而美国的NGSS中要求将科学本质渗透到学生的学习中去，并提出了学生的预期表现以评价学生科学本质观的水平，操作性更强。② 教材中应该完整、显性地呈现相关的科学本质内容。从比较来看，国内教材完全没有做到这一点，教材中大多数是知识的讲解及其应用内容，而较少涉及到知识建构的社会性及理论、定律等本质内容，并且，知识的暂定性、理论负荷等方面只能依靠隐性的推断，这容易误导学生认为科学知识就是绝对的确定的真理，只要去探索就一定能有发现而忽略了探索者本身应具有丰富的理论知识、坚定的信念等。同时，《标准》中常常提到要帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，但是，在国内教材中却只有生物科学对社会的作用而鲜有社会文化、不同领域对于生物科学的影响。③ 应改变菜单式的科学探究活动的安排，增加动态的科学探究，尽管各国一直倡导要培养学生的创新思维，但是在教科书中却常常出现按部就班的所谓的科学探究的一般过程等内容，这会让学生看不到科学发展的真正过程并陷入思维定式，认为科学探究只有一种确定的过程――观察、提问、假设、实验、收集证据获得结论，同时也不利于科学本身的发展。
参考文献：
[1] 国家研究理事会.戢守志，译.美国国家科学教育标准[S].北京：科学技术文献出版社，1999：170.
[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准（实验）[Z].北京：人民教育出版社，2003：7.
[3] 严文法，李彦花.美国高中化学教材中科学本质的呈现研究简介[J].国内外化学教育动态，2009，（6）：52.
