将科学方法训练纳入初中生物课程，本文主要内容关键词为：课程论文,科学论文,方法论文,初中生物论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、科学方法训练的内容
素质教育是目前我国大力倡导的教育目标，在诸多素质中，科学素质是非常重要的，科学素质是个人经由一连串的科学概念的学习及科学方法的训练之后，自然而然表现出的行为及思考模式，由此可以看出，科学方法的训练对于培养学生的科学素质具有不可忽视的作用。
科学方法是人们在科学研究中所遵循的途径和所运用的各种方式和手段的总称，它的本质含义包括两方面：
1.科学方法是进行科学研究的有规律的基本过程：问题→观察→假设→实验→结论。
2.科学探究过程中运用的手段，这是一系列具体的科学研究方式。按适用范围分为经验性科学方法，如观察、实验、调查、测量等；理论性科学方法，如综合、归纳、演绎、类比、假说、模型化等。
因此，中学生物教学中的科学方法训练，主要是使学生对科学方法有个初步的认识，在了解和熟悉科学研究的基本过程的基础上，了解和掌握一系列基本的具体的科学研究方式。概括地说，对学生进行科学方法训练包含两方面内容：①使学生了解科学探究的过程；②使学生掌握一系列最基本的科学研究方法，即科学过程技能。
20世纪以来，美、英等国的科学家和教育家极力主张对学生要进行系统的科学方法训练。他们认为，不进行科学方法训练的科学教育是片面的，甚至是舍本逐末的。经过几十年的研究和发展，科学方法训练不仅在美、英等国的科学教育理论和实践上形成了比较系统和完整的体系，而且引起了许多国家的高度重视，形成了60年代以来世界科学教育改革的一个主流。
全美教师协会(NSTA)在1987年关于评选优秀生物学课程的标准中指出，“生物科学教育应使学生在了解科学过程的基础上，应用科学方法去思考和解决人类面临的与生物学相关的社会、生态、环境以及道德文化等各方面的问题”。由此可见，对于生物学这门建立在实验和观察基础上的自然科学，学生利用已经形成的知识结构，在科学的思维下，通过科学的方法去探究已知或未知的自然现象，思维和方法显得格外重要。
二、国外教学大纲及教材中体现的科学方法训练
教学目的及其要求对教材的编写以及教学实践起着最根本的指导作用，科学方法训练已经成为一项重要的教学目的被纳入世界许多国家的生物教学大纲（或理科课程纲要）及教材之中。80年代初，美国将生物教学目的概括为5个方面：①科学知识，②科学方法，③社会问题，④个人需要，⑤职业认识。而关于科学方法训练这一教学目的的具体要求，一般在有关的教学指导书中作了说明。如英国Nuffield Biology（纳菲尔德生物学）教师指导书中提到：训练科学研究计划的方法、提出问题、设计实验（尤其是应用对照）；懂得生物学不仅建立在观察实验的基础上，而且建立在怀疑、提出假说、验证假说，以及相互交流的基础上。韩国《初中理科教学大纲》中规定的具体目标：运用科学方法研究自然现象，解决有关问题；培养研究自然现象和技术的实验、实践技能。美国的Focus on Life Science（生命科学的焦点）对科学方法训练的目的要求作了更为具体的分类和说明，主要包括：
1.了解应用科学方法解决问题的步骤：明确问题→收集资料→形成假说→验证假说→接受或舍弃假说→报告结果。
2.掌握应用科学方法解决问题所需要的一系列过程技能(Process skills)：
①基本的过程技能，包括观察、分类，推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学。
②复杂的过程技能，包括解释资料数据、形成假说、分解和控制变量、实验、形成模型、操作性定义。
可见，各国的教学大纲（美国、日本、澳大利亚等）中对科学方法训练都有明确的要求，甚至是详细的解释，而且大多以行为目标的方式加以叙述，学生对科学方法的掌握程度通过其外观的行为反映出来，这有利于教师制定具体的教学目标和对学生进行客观正确的评价。
教材是教学目的要求的具体体现，在实现教学目的要求的过程中起着举足轻重的作用。分析美国的《BSCS生物学》、英国的《纳菲尔德生物学》、澳大利亚《生物科学：生物圈》等中学生物学教材，它们的共同特点就是重视训练学生的科学探究能力。教材中除选取生物科学的基础知识外，还选取了关于科学、科学方法以及生物科学研究的进展和问题等内容，并且选用了大量的科学史料；教材的编写方式体现了科学探究的基本过程，即主要的知识内容是按照科学探索的过程，通过学生的探究活动呈现的；在教材体系上，对于科学方法训练，前面有介绍，后面有总结，每一章节有具体的训练项目和要求，全书在整体上构成一个系统训练的体系。
三、我国初中生物教育中的科学方法训练
建国以来，我国的中学生物教育主要是学习甚至是模仿前苏联的教学理论和实践，高度重视基础知识和基本技能的教学，对科学方法的训练重视不够。1992年的全日制初级中学《生物教学大纲》中首次提出了“通过科学方法训练培养学生的科学素质”，这说明我国已逐渐把科学方法纳入生物教学大纲的目的要求体系中，这是符合世界科学教育的发展趋势的。但是从总体上来说，我国的生物教学大纲还存在以下三方面不足：
1.大纲皆从知识、技能和思想教育领域提出要求，与当今世界科学教育在内容和提法上都不甚一致（国外的教学大纲皆从认知和理解、技能、态度和价值观入手），而且针对性不强。
2.大纲未明确提出科学方法训练的目的要求，对于系列化的过程技能未作具体的规定，而“基本技能”还局限于具体的实验操作技能。
3.大纲对能力的要求比较笼统，忽视了科学方法在培养学生能力（尤其是解决问题的能力）过程中的重要作用。要求过于笼统，忽视科学方法是大纲本身使得培养能力的目的要求难以落到实处的两个主要原因。
1990年以前我国绝大部分中学都使用全国统编的生物学教材，这套教材对生物学各科知识作了详尽系统的介绍，有利于学生获得较完整的知识，但在科学方法训练上基本未作体现。
近几年来，根据国家教委“一纲多本”的精神，各地相继编写了多套试验教材，如人教社新教材，北京、上海、浙江、河南等地编写的实验教材。这些教材密切结合我国的国情和各地生物教学的实际，不同程度地进行了改革和探索，体现在科学方法训练方面：
首先，在编写的指导思想上，提倡启发式教学，突出能力培养，如人教版中“想一想，看一看”与“动动手”栏目，鼓励学生设计并进行简单的观察和实验，有利于学生实验能力和思维能力的培养。
其次，教材在精减内容、突出重点的基础上，增加了科学发现史等阅读资料，有的还简要介绍了一些基本的学习和研究生物科学的方法；另外，在编写方式上初步改变了以往教材先给定义和结论，再作解释和说明的方法，而是先提出问题，再鼓励学生通过观察、实验与思考获取和理解知识。
最后，许多教材都体现了对学生进行系统的科学方法训练的思想和要求，如上海市初中生物综合教改研究组编写的《初中生物学》（第一册）试点教材，第一章“怎样研究自然界的生物”中，介绍了如何应用科学方法进行生物学研究的过程。北京市新编初中《生物学》强调把科学文化素质的培养摆在突出地位，教材内容既要突出介绍必需的、学生能接受的生物科学事实，又要突出对学生的科学方法训练。
由此可见，科学方法训练在我国现行生物学教材中都有或多或少的体现，但是由于教学大纲中没有明确的科学方法训练的要求，这些探索和尝试缺乏目的性和严密的系统性，忽视科学方法训练仍是目前我国中学生物教育与当代科学教育和社会发展的总体要求不相适应的一个重要方面，也是影响提高生物教育水平和提高公民生物科学素质的重要因素之一，因此有必要尽快补充修订我国的生物教学大纲，使之成为编制现代化生物教材、训练学生科学方法和培养探究能力的准则。
四、对修订教学大纲和教材的建议
下面，就教学大纲和教材的修订提出一些个人建议，供生物教育家们在具体改革生物教学大纲和教材时参考。
1.教学大纲
①教学大纲的目的要求应该反映当代社会对教育的总体要求，符合当代教育（科学教育）的发展趋势，并能结合实际对教学实践起具体的指导作用。我认为，应改变现行大纲中关于教学目的的提法（知识教育、能力培养、政治思想教育），参考国外的作法，将教学目的规定为知识、态度和科学方法三个方面。
②在能力培养方面应进一步具体化，明确提出科学方法训练的目的要求，一方面明确“基本技能”的定义和内容，体现“过程技能”的要求；另一方面，“能力培养”它强调以了解科学方法的步骤（或科学探究的过程）为基础，将具体的科学方法训练纳入大纲的目的要求中，尤其在科学方法及探究技能方面制定系统的、可操作和可评估的目标体系。
③用目标行为动词规定具体的教学要求。大纲的最后部分是以表格形式反映的教学内容和教学要求，其中知识这一栏包括“要点和教学要求”两部分。教学要求是清一色的“了解、理解和掌握”，那么这个“了解、理解和掌握”到底应达到何种程度，学生应有什么表现才能表明他们已经了解了以上知识要点呢？因此，对教学要求可考虑采用外观的目标行为动词，如：命名、描述、分类、计算、鉴别、测量等。比如生态系统一节，可要求：学生能够举例描述生态系统，并能划分它们的范围。这种提法就很明确，既可作为教师对学生知识的考察，也可作为学生自我评价的依据。
2.教材
学习国外生物教材在重视科学方法训练方面的优点，并结合我国教材改革的实践，中学生物教材内容的选择和编写方式应注意以下几点：
①某些重点章节的主要知识内容应按照科学探究的基本过程来呈现，即先说明或引导学生明确所要解决的问题，再引导学生根据已有的资料进行猜测、推理，经过实验观察和讨论，最后得出结论；同时根据科学方法训练的教学目的要求，将一系列的过程技能统筹安排在各个章节中，明确本章本节要重点训练学生哪项或哪几项科学方法，使全套教材构成一个完整而系统的科学方法训练的体系。
②重视教材内容的更新，编入一些新的科技成果和学生能够接受的现代科学知识；适当引入科学史料，如重大生物学问题的解决过程，重大生物学理论形成发展的过程，生物科学工作者的简要生平及其具体科研工作的思路和方法，经典实验研究中的一些资料和数据等。这些内容可使学生更多地了解科学探究的过程，以激励学生勇于探索的精神。
③教材中应多加入探索性实验的内容，改进实验指导的编写方式，多提供可供选择的材料、用具。同时指出学生还可自己寻找其他可替代的实验材料，鼓励学生自己设计并进行实验。精心设计实验讨论部分的思考题，让学生有更多的思考余地，自觉地开展进一步的探究实验。
④教材末适当编排一些训练学生科学方法的习题或作业等，以便给学生提供练习和巩固科学方法的机会。同时可考虑编入一些材料、用具简单易得的家庭小实验，让学生自己按照科学探究的过程去找寻问题的答案。
加强科学方法训练，培养学生的科学素质不仅需要广大生物教师在教学实践中积极探索和研究，更重要的是需要自上而下的改革，必须首先从教学大纲和教材入手，这也是我国改革生物教育现状的当务之急。