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研究生物的科學方法范文1

一、對科學方法概念和研究范圍的界定

不同研究者對“科學方法”的定義和要素界定有所差異，通過文獻研究，綜合學者的認識，從中學生物教學的角度，我們認為：科學方法主要是對科學家在研究過程中所運用的各種思維方法以及操作工具的總稱。科學研究實際是一個不斷發現和提出科學問題，獲取和整理科學事實，形成科學理論，并進行檢驗和評價的過程，科學方法也就包括發現和提出問題的方法、獲取科學事實的方法（如觀察、測量和實驗方法）、概括科學事實的方法（如比較、分類、歸納、抽象、靈感和頓悟等）、形成和發展科學理論的方法（如數學方法、假說方法、跨學科方法、系統方法）、對理論進行評價的方法等。

本研究基于基礎教育階段的目標和學生的特點，就生物學科涉及的科學研究的一般方法（程序）和一些具體科學方法，如觀察法、實驗方法、模擬方法、歸納與演繹、假說方法、數學方法、系統方法等進行調查研究。

二、研究過程和方法

1.通過文獻綜述工作，了解研究現狀，開闊研究思路

課題組通過文獻分析，對科學方法教育的已有研究進行梳理，從而為本研究選擇視角和研究定位提供依據，為理解科學方法的概念、內涵，建立科學方法的教育目標和內容體系奠定基礎。

在文獻研究的基礎上，課題組梳理了生物課程所涉及的具體科學方法的種類，并對每一種科學方法做出簡單闡述，有利于研究教師把握每種方法的特征，形成統一的認識。

2.研制工具，開展調查研究

在梳理中學生物教學所涉及科學方法的基礎上，課題組結合生物課程的目標和內容標準，列出中學水平涉及的具體科學方法，選擇了其中的13種，包括觀察法、實驗法、調查法、模擬法、比較與分類、分析和綜合、歸納法、演繹法、類比推理法、模型法、假說方法、數學方法、系統方法。

參考布魯姆的教育目標分類法，課題組初步確立了科學方法的5個認知水平層級――知道、理解、應用、評價和創造，并對每個維度的含義做出了解釋（見表1），用于確立各種科學方法的認知維度的調查研究。

調查問卷由兩部分組成，第一部分為選擇題，主要涉及兩個方面：在高中/初中生物教學中，應該對學生進行哪些科學方法的培養？高中/初中學生經過兩年的生物課程學習，對科學方法的掌握應達到什么程度？第二部分為開放題：請列舉幾個對學生進行科學方法教育的案例。

調查問卷得到了大學哲學專業的教師、海淀區教研員的指導，使問卷結構更加科學、可信。

3.選擇調查對象

為了更加全面、科學地確立科學方法的認知內容和認知水平層次，課題組綜合多方人員的觀點，選取一線生物教師、生物學科的市區級教研員、大學教師和生物教材的編寫人員等與生物和科學課程相關的人員為被試，從不同角度全面分析，提高調查結果的普遍性和權威性。本次調查共發出問卷104份，收回有效問卷100份，回收率為96%。調查問卷采用無記名方式。

三、研究結果與分析

1.對科學方法認知內容的研究

科學方法是多種多樣的，面對有限的教學時間和教學內容，教師應該選擇哪些科學方法作為中學生物教學的教學內容，課題組預計通過調研的方法了解中學生物教育相關人員對此問題的看法，在對調查結果進行統計與分析的基礎上得出結論。

（1）針對初中學段科學方法認知內容的研究

對“在初中教學中，應該對學生進行哪些科學方法的培養”的調查結果顯示，中學生物教師、大學教師、專家的觀點基本一致，80%以上的調查人員認同觀察法、實驗法、比較與分類和調查法，尤其是觀察法和實驗法得到了100%的高度認同。70%以上的調查者認為，歸納法、分析和綜合、模擬法也應該成為初中生物教學的內容。

《義務教育生物課程標準（2011版）》明確指出，通過義務教育階段生物學課程的學習，學生應初步學會生物科學探究的一般方法，發展學生提出問題、做出假設、制訂和實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力。科學探究需要通過觀察、調查和實驗得到證據，利用數學方法等多種方式分析和整理數據，采用文字、圖表等方式呈現證據、表述結果，對證據、數據等進行分析、歸納和判斷。這些過程均離不開觀察法、實驗法、調查法、邏輯思維方法和數學思維方法。“初步學會運用所學的生物學知識分析和解決某些生活、生產或社會實際問題”也是《義務教育生物課程標準（2011版）》的能力目標之一。解決科學問題常常需要做出假設，需要學生應用已有知識，對問題的答案提出可能的設想，并估計假設的可檢驗性，這就需要學生了解假說――演繹的科學方法。

綜合調查結果和對教材及課標的解讀，我們認為，在初中階段，觀察法、實驗法、調查法、比較與分類、分析和綜合、歸納與演繹、模擬法、模型法、假說法、數學方法都應該成為生物教學的重要內容。

（2）針對高中學段科學方法認知內容的研究

被調查者在回答“在高中教學中，應該對學生進行哪些科學方法的培養”時，結果顯示，觀察法、實驗法、比較與分類、調查法、歸納法、分析和綜合、模擬法、類比推理法、模型法、假說法、數學方法和系統方法均得到88%以上的高度認同。分析和綜合、假說法和數學方法三種科學方法得到100%的認同。

2.對科學方法認知水平層級定位的調查研究

（1）針對初中學段科學方法認知水平層級定位的調查研究

調查結果顯示，對于觀察法、實驗法、調查法和比較與分類，約占50%的受調查者認為，這些方法應該定位于應用水平，約有35%的受調查者則認為應該定位于評價水平或創造水平。對于分析與綜合和歸納法，約占50%的受調查者認為，這些方法應該定位于應用水平，約有15%的受調查者認為應該定位于知道水平，約有20%的受調查者認為應該定位于理解水平。對演繹法和類比推理方法的認知維度定位比較分散，定位于知道水平、理解水平和應用水平的各占到約25%。對模擬法和模型法的認知維度定位比較分散，認為定位在知道水平、理解水平和應用水平的各占到20%～25%。對假說法和數學方法的目標定位在知道水平的約占40%，而在理解水平和應用水平的各占到20%左右。

綜上，以“認同度最高頻度”作為標準來定位認知水平，表明在初中階段，觀察法、實驗法、調查法、邏輯方法定位于應用水平；模型法、假說方法、數學方法定位于知道水平；模擬方法定位于理解水平。

調查結果還顯示，對同一種科學方法的認知水平層級的定位，一線教師和大學教師對初中學生科學方法認知水平層級的定位存在一定差異，且不同科學方法差異不同。對于實驗法，約有50%的一線教師和大學教師都傾向定位在應用水平，有近一半的中學教師定位于評價和創造水平，定位于理解水平的不到10%，而在大學教師中把觀察法定位于理解水平的占了1/3，定位于評價水平的占了17%。對于觀察法，64%的一線教師傾向定位在應用水平，22%定位于創造水平，定位在理解水平的只有2%，而50%的大學教師將之定位于評價水平，30%定位于應用水平，17%定位于理解水平。對于調查法，約有50%的一線教師和大學教師都傾向定位在應用水平，但有近一半的中學教師定位于評價和創造水平，定位在理解水平的不到10%。

（2）針對高中學段科學方法認知水平層級定位的調查研究

調查結果顯示，對于觀察法，55%的受調查者認為，應該定位于創造水平，約有27%認為應該定位于應用水平，15%認為應該定位于評價水平，與初中階段相比，受調查者對高中階段的定位更加傾向于創造水平。對于實驗法，約50%的受調查者認為，應該定位于評價水平和創造水平。對于調查法，45%的受調查者認為，應該定位于創造水平，35%認為應該定位于應用水平，24%認為應該定位于評價水平。對于比較與分類和分析與綜合法，定位比較分散，基本傾向于定位在應用水平、評價水平和創造水平上，創造水平略顯優勢。對于歸納法，約占50%的受調查者認為，應該定位于評價水平，有27%的受調查者認為應該定位于創造水平。對于演繹法和類比推理方法，約占50%的受調查者認為，應該定位于應用水平，而定位于理解水平、評價水平和創造水平的各占10%～20%。對模擬方法認知維度的定位比較分散，比較集中的水平是應用水平和創造水平，分別約占到1/3。對于數學方法，55%的受調查者認為，應該定位于評價水平，各有18%認為應該定位于理解水平和創造水平。對于模型法和假說方法，64%受調查者的觀點是將這些方法定位于應用水平，定位理解水平、評價水平和創造水平的也各占10%左右。對于系統方法，比較集中的定位水平是理解水平和應用水平，但也都各占到1/3。

綜上，以“認同度最高頻度”作為標準來定位認知水平，表明在高中階段，觀察法、實驗法、調查法、比較與分類、分析與綜合定位于創造水平；歸納法定位于評價水平；模擬法、模型法、假說方法、數學方法和系統方法定位于應用水平。

四、研究結論

1.對科學方法認知內容的研究

綜合調查結果和對教材及生物課程課標的解讀，我們認為，在初中階段，觀察法、實驗法、調查法、比較與分類、分析和綜合、歸納與演繹類比推理、模擬法、模型法和數學方法都應該成為生物教學的重要內容。高中學段的科學方法認知內容，在初中的基礎上，還應該增加假說法和系統方法。

2.對科學方法認知水平層級定位的調查研究

問卷調查結果顯示，被調查人員認為在初中階段，觀察法、實驗法、調查法、邏輯方法最高的認同度處于應用水平；模型法、假說方法、數學方法最高的認同度處于知道水平。模擬方法最高的認同度處于理解水平。在高中階段，觀察法、實驗法、調查法、比較與分類、分析與綜合最高的認同度處于創造水平；歸納法最高的認同度處于評價水平；模擬法、模型法、假說方法、數學方法和系統方法最高的認同度處于應用水平。

文獻研究表明，科學過程技能分為基本過程技能和綜合過程技能，初中階段應該定位于發展基本的過程技能，包括觀察、分類、實驗測量、變量的識別和控制等，高中階段應該發展學生的綜合過程技能，包括實驗設計、實驗結果的分析、邏輯推理和建立模型等。

每種科學方法都需要在不同的學習階段反復學習，其中的內容和要求應該是逐級上升的。例如對于模型法，可以要求初中生利用細胞模型來認識和描述細胞結構。但發展到高中階段，要拓展到模型的解釋功能，要求學生能夠建立和使用模型來闡明細胞的結構及其特點。基于以上各種觀點，我們結合中學生物教學實際，對科學方法的認知水平層級作了以下定位。（見表2）

五、問題與思考

研究生物的科學方法范文2

【關鍵詞】生物課程 學科素養 科學探究能力

一、問題提出

新課程以來，生物學科的教學模式更加注重培養學生發現問題與解決問題的能力，發展學生的綜合實踐能力、創造性學習能力和創新精神，培養辯證唯物主義的科學觀念和思想方法。農大附中位于南昌主要風景區梅嶺的腳下，位于美麗的江西農業大學校園內。這里物種豐富多樣，學生的實踐學習資源豐富，同時，江西農業大學有林學院和農學院，其師生都是專家，方便實際工作者與研究者共同參與，這樣良好的外部環境更有助于培養學生的生物學科素養。《提高中學生生物學科素養的途徑與方法的行動研究》這一課題的研究目的是使學生在實踐中學會自主、合作，樂學、會學，使生物學課堂真正充滿生命活力，并為初中生物學教師的教學提供一點幫助。

二、生物科學素養的內涵

生物科學素養是指參加社會生活，經濟生活，生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。培養學生的生物學素養，它反映了學生對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有的基礎上不斷提高自身科學素養的能力，并逐步形成科學的世界觀，這是一個艱巨而意義深遠的任務。

三、生物學科素養對學生未來學習、工作和生活的意義

知識經濟時代，是學習型、創新型時代。只有具備一定科學素養的人，才能實現終身學習。只有終身學習，才能不斷創新，才能不被知識經濟時代淘汰。具備生物學科素養的人才能形成科學的態度和價值觀。可見，從小對孩子進行生物學科素養培養意義深遠。

1.生物學科素養關系到中學生創新能力的培養

創新，是對原來知識技能基礎上的超越。創新能力的高低，與人的知識積累密不可分。沒有一定的知識積累，創新也是海市蜃樓。一個人的生物學科素養在創新能力的培養中舉足輕重。中學生如果以一定的生物知識為根基，掌握了一定的操作技能，他們就有可能產生超越自我的沖動。因此，在生物學科實際教育教學實踐中，我們不能忽視生物學科素養在創新教育中的特殊作用。

2.生物學科素養關系到中學生自主、合作、探究能力的提高

一個人獲得知識的途徑很多，學校教育是受條件制約的，人的一生，自主、合作、探究是獲取知識的重要途徑。因此，在學校教育過程中，教師要把培養學生的自主、合作、探究能力擺在首要位置。大量事實證明：學生良好的生物學科的學科素養，能為今后的自主、合作、探究學習贏得主動，為實現終身教育保駕護航。

3.生物學科素養關系到生物科學領域的研究水平

學生在生物學課程的學習中，通過參與和解決現實世界中具體問題，來獲取科學和技術的知識，形成正確的態度、價值觀和社會責任感。這樣，在日常生活中，他們就知道如何把所學的知識和方法與實踐相結合，如何對科技引起的新問題進行思考和判斷。當他們參與社會活動時，就能夠采取適當的個人行為。

四、提高中學生生物學科素養的途徑與方法

培育生物學科素養，可使學生具備對生命現象及生命本質的好奇心，這種好奇心一旦轉變成對科學和對學習科學的積極態度，將受益終身。因此，生物學科信息素養的培養要以生物課堂為主陣地扎實、穩步推進。

1、提高教師的科學素養

一個教師的教學理念對教學效果的影響是深遠的。教師作為教學的第一生產力，他們在具體到實施教學活動，教師的知識儲備和教法方法，都是教學效果提高的保證。具有較高科學素養，是一名教師必備的素質。作為生物教師，如果不看百家之言，吸收更多養分，給自己不斷充電，就不能將最新的生物科研成果帶到課堂；如果不寫作、不反思、不梳理自己的成敗得失，就不能提升自己的教學理念及學科素養。這樣的教師怎能培養出具有良好科學素養的學生呢？為改變這一被動局面，教師要主動參加學習，利用好圖書館、互聯網、校園網等信息渠道，提高自身學科素養。

2、激發學生探究意識

生物教學是研究生命現象的科學，中學生物教學是為學生未來的生物研究打下基礎。新課程標準也大力提倡培養學生的探究意識，學生有了探究意識和探究能力，才可以有探究的實踐活動。探究意識離不開學生的感受力、判斷力和洞察力。作為一線的生物教師，要利用生物學科和地域優勢，給學生提供更多的親歷生物生活的機會，讓知識和學生已有的生活經驗相聯，與美麗的大自然相聯。學校可以考慮在校園內建立適宜的生物園，為學生提供廣闊的實踐空間和豐富的生物信息，還可以在郊外深入鄉村的地方選擇實驗田，為學生實踐探究搭建平臺。

3、提高學生實驗操作技能

生物學是一門以實驗操作為主的自然科學。在實際實驗中，教師可直接演示實驗，讓學生重復；也可講解實驗過程、要領，讓學生親自去做。或者鼓勵學生自己設計、操作實驗，啟發學生自己發現問題、解決問題。其中最能培養學生學科素養的是讓學生根據某一原理設計實驗步驟，增強生物學實驗研究技能，生物認知能力、動手能力和探究能力都得到提升。

【結束語】提高生物學科素養并非一朝一夕的事，它需要我們教師在日常教學中從點點滴滴做起，有目的有意識地幫助學生熟悉生物學知識，了解科學技術與社會進步，掌握科學探究方法與技能、樹立科學態度和科學的世界觀。教學是一門藝術，在生物教學實踐中我們要把這種教學理念貫徹到教學的每一個環節中，以積極的姿態、切實的行動去實踐，去總結，去反思，才能真正，拓寬學生視野，鍛煉學生能力，潛移默化地提高學生生物學科素養。

【參考文獻】

1.楊莉.淺談生物學科素養的形成[J]中國科教創新導刊

研究生物的科學方法范文3

關鍵詞：初中生物教學；改革；解決措施

我國的基礎教育要求必須注重培養學生的學習態度和動手實踐能力，以此來擺脫在教育過程中學生讀死書和死讀書的狀況，所以，為了讓每一個學生能夠在探究問題和解決問題方面有更好的發展，實行生物科學教育的改革對基礎課程改革具有重要的意義。

一、生物學教學的含義和背景

生物學是一門研究生命現象，揭示生命規律的學科。而生物學教學指的是以一定的生物學知識為載體，通過自然科學理論和方法論的教學模式，讓學生可以系統地學習生物學知識，提高學生的科學素養，以達到促進學生個體發展的目標。從一方面來說，生物學是一門帶有實驗性質的學科，幾乎所有的生物學知識都是由前人的實驗所得到的，因此，現在得到的每一個生物學結論都有與其對應的科學方法。生物學知識和科學的方法是一個整體，教學中傳授生物學知識必須和科學方法相輔相成。

二、科學的教育方法在初中生物學教學中的含義和意義

科學的教育方法指的是教育者需要結合學生的認知特點和心理發展水平，運用現代化的教育思想和教育理念，有目的、有思想、有步驟地傳授和滲透某種學科的教育方法，學生也可以根據這種科學的教育方法，逐漸掌握最基本的某種科學方法，以達到促進學習知識、增強實踐能力和培養創新精神的目的，從而提高全體學生的整體素質。

眾所周知，生物學家在發現、發明和創造的過程中，創造了科學方法，這些方法有的在教材中明確地呈現出來了，但是有的卻很隱蔽，需要老師們自己去發現。因此，科學方法的不明確容易造成在日常教學中教師很難把握相關問題。所以，從生物學知識和科學方法相對應的角度來看，必須重新去探討和確定初中生物學教學中科學方法教育的內容，并且通過闡釋的方法明確科學方法的具體實施過程，給今后的生物學教學提供可參考的依據。

三、我國初中生物學教學中存在的問題

通過對日常教學實踐的分析，我國的生物學教育還存在重視生物學知識而忽略對學生進行科學方法教育的問題。下面就對我國初中生物學教學的現狀進行分析：

1.科學方法目標不確定

《義務教育生物學課程標準》中曾明確提出：“知識與技能”“過程和方法”“情感態度與價值觀”目標是課程改革的三維目標，但是在真正的教學實踐過程中，教師根本搞不清該如何幫助學生達到哪種層次的教學目標，只能依靠自身的教學經驗。

2.科學方法內容不清楚

科學方法是一門獨立的學科，許多老師并沒有將科學方法和生物學教學相結合起來，在生物學教學的過程中大都是根據自身以往的經驗選取方法傳授知識點，這樣的教學方法顯得比較模糊而且隨意。

3.評價體系不完善

在教學過程中，一般老師對學生實施的教學評價體系就是“計劃、實施、評價”，這樣的評價體系已經很長一段時間應用在學生知識掌握情況的評價系統上，其實這樣的評價系統既不完善，又無法達到應有的目標，反過來說這也是教師對科學教學方法的

忽略。

四、關于在初中生物學教學中科學教育方法的措施

我國在《義務教育生物學課程標準》中明確指出提高學生生物科學素養，需要從幾個方面嘗試構建適合初中生物學教學的科學方法體系，并且將這些方法運用在教學中。

1.倡導科學方法作為獨立的體系和教學內容同時進行學習

科學的教育方法一直是我國課程改革的重要組成部分，一直起著重要的作用，但是在教學過程中并沒有將科學的教育方法和生物學知識聯系起來，大部分老師只重視傳授學生知識，卻忘了將科學的方法結合起來，從現在開始，教師應該注意科學的教育方法的重要性，讓生物學教師可以在教育過程中做到有據可依，學生可以系統地學習生物學知識。

2.按照科學方法的邏輯來設計教學程序

現在生物學教師使用的教學模式都是根據書本知識的順序來進行教學，這樣學生可以比較順利地掌握，但是卻不能將所有的知識連貫地掌握。如果按照科學的教學方法來設計教學內容，簡單地說，就是將一個知識點和下一個知識點串聯起來，將不連貫的知識點相結合起來，這樣就可以讓學生更好地掌握科學知識，還可以幫助學生學習科學的方法。

迄今為止，我國尚未完善初中生物學教學所適應的科學方法體系，這就需要教師加快研究的腳步，制訂出適合初中生學習生物學的科學教育理論體系，從整體上提高學生學習生物學知識的能力。

參考文獻：

[1]雷亞萍.新課標下高中生物教學的具體措施研究[J].都市家教：上半月，2013（5）：38-39.

[2]吳兆勇.科學方法教育在初中生物教學中的實踐研究[J].新課程導學，2014（32）：43.

研究生物的科學方法范文4

生物專業現狀分析改革措施一、對生物專業的認識

生物技術是應用生命科學研究成果，以人們意志設計，對生物或生物的成分進行改造和利用的技術。現代生物技術綜合基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、有機化學、無機化學、物理化學、物理學、信息學及計算機科學等多學科技術，可用于研究生命活動的規律和提品為社會服務等。當今，越來越多的國家把教育的目標放在改善和提高學生的科學素質上，以期適應社會的進步和科學的發展。要提高學生的科學素質，生物學教育意義重大。隨著生物學的發展，生物被越來越多的學生所認識。近些年來，以基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術發展迅猛，并日益影響和改變著人們的生產和生活方式。

二、生物教學與發展現狀

在1991年公布的《普通高等學校本科專業目錄》中，與生物有關的科目有生物化學、微生物學、遺傳學；到1998年，調整生物學科，設置生物科學、生物技術專業；再到2012年的重新調整為生物科學、生物技術、生物信息學、生態學、生物工程。1998年之前，全國生物類專業本科招生規模較為穩定。自2001年之后，生物學科的發展帶動了生物類專業的招生人數，由于擴招帶來了一系列問題，2005年招生趨于平穩。生物技術專業近年來就業率持續走低，目前面臨的主要問題有：

1.師資隊伍不足、教學資源欠缺、教學質量下滑。在2002年全國性大學擴招后，生物專業也不例外，招生規模訊速擴大，隨之出現一系列問題。教學經驗豐富，學術水平較高的教師隊伍短缺，高校對教師的評價體系重科研、輕教學也使得師資隊伍不穩定；教學資源欠缺，特別是直接用于本科教學的實驗設備與資金嚴重不足，影響了教學質量。這些都對高校的教學質量產生了不良影響。在這種情況下，保證教學質量已經成為目前高校生物學教學面臨的一個重大問題。

2.高校對于生物專業的專業定位不明確。目前，許多高校都設置了生物專業，但對其專業定位和培養目標卻不明確。創新型人才、研究型人才和應用型人才的培養有何區別、如何定位專業發、培養目標和在新形勢下如何適應，都是高校生物教學不可回避的問題。

3.本科生與研究生培養銜接問題。生物專業本科教學與研究生的培養之間的銜接有很大問題，不利于學生的繼續深造，使得學生的就業壓力增大，而且不利于生物專業高級人才的培養。

4.教學內容急需更新。目前，生命科學的發展日新月異，知識急速膨脹，新技術、新理念不斷涌現，而目前的培養方案中專業課程的學分和學時都是十分有限的，并呈壓縮的趨勢；另外，在這種情況下，哪些內容是專業教學的核心內容？隨著科學的進展，學科的知識體系在不斷變化，在這種情況下教學內容應如何更新，已經成為高校生物學教育教學工作中的亟待研究和解決的課題。

三、改革措施

1.觀念的改變。教改成功的關鍵是改變教師的觀念。教改首先是改變人的觀念和認識，然后才能實現真正意義上的教學改革。對于參與高校教學改革的人來說，接受有關的教學理論，了解新的教學觀念是十分必要的。生物學的研究方法和思維方法，是構成這門科學的重要組成部分，是生物學最精彩的內容之一。如果我們在教學中只告訴學生生物學的結論（科學中靜態的部分），而不讓學生了解科學研究的思路和接受科學方法訓練（科學中動態的部分），學生就很難真正地認識科學的本質和它的全貌。我們也很難實現培養具有良好科學素質、具有創新能力的高水平人才的目標。

2.應用教學輔助設備，激發學生興趣。興趣是最好的老師，也是學習的動力。教學方法的靈活多樣，不斷整體優化教學方法，用符合教育規律的科學方法及教學手段，秉承“授之以魚，不如授之以漁”的教學理念，完善教與學的有機統一，達到最佳的學習效果。在教學活動中，以多媒體技術作為現代教學手段，可以將文字、圖形、聲音、動畫等多種資源整合優化。由于其豐富多彩的畫面的切換使學生置身于教學中，激發了學生的好奇心，使教學表現的內容更充實，更形象生動，更具吸引力。通過這些形象生動的圖畫和視頻內容，學生對這門課程產生了濃厚的興趣，不但容易掌握和鞏固新內容，也激發了學生的求知欲望，讓學生感受到生物技術與日常生活、實際應用是息息相關的一門學科。

3.教與學結合，激發學生主動性。生物技術概論內容涵蓋面廣泛，但教學時數有限；在有限的教學學時內，將所有內容都進行精講是不現實的。因此，根據教學大綱要求，教師可安排一些內容讓學生課后自學。同時，輔以某種形式進行，多可以分成小組形式進行討論，或者以正反兩方的形式組織辯論，或者以小組形式選派代表闡述自己的觀點等，通過這種教學方式，學生的獨立思考、創新能力得到培養，并且充分發揮了其團隊協作能力，為今后的學習和工作奠定了基礎。

4.多樣化的考核方式。現如今，許多高校生物專業只憑借期末考試進行考核，忽略了生物專業的實驗性與操作性。為此，各高校應該實施綜合考核方案，將平時成績和期末成績相結合。將課堂討論、辯論、回答問題等都作為平時成績，同時根據平時章節安排、布置了一些相關的論文開闊學生視野。這種考核方式的變革，在增加學習興趣的前提下，加強學生自主學習、創新等能力的培養。

5.確定人才培養目標。目前，雖然許多高校提出了“厚基礎，寬口徑”的本科生的培養目標，但實際上對生物技術專業本科生的培養目標還是不明確的，這就要求教育者要用更寬廣的眼界，切實把握好生物技術專業人才的培養目標，落實人才培養的可持續發展理念。在處理人才培養與社會需求的關系上，注重培養“有知識、有技術、懂業務、會管理、會開發，并有市場意識與競爭意識”的“復合型”人才；在理論與實踐關系上，加強學生專業課試驗設計與操作能力、結果分析與整理能力、文獻查詢與消化能力、生物產品的研發能力，努力將實驗內容、學位論文和生產實習等教學環節有機地結合起來。

參考文獻：

[1]姚忠慶，王德斌.我國高校生物專業教育發展的脈絡與現狀.2007.

研究生物的科學方法范文5

[關鍵詞] 科學史 教育 優化 課堂教學

生物科學史教育對于實現《課標》理念具有重要意義，這是由生物科學史的內涵所決定的。生物科學史既包括科學家對生命現象的研究過程，又包括科學家研究生命現象時所持有的不同觀點和態度；既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括不同學科之間的聯系、科學與社會的相互影響。新課標理念之一就是提高學生的科學素養，在教學建議中明確指出注重生物科學史的學習，因此通過充分發揮科學史的教學價值也是行之有效的途徑之一。

1、科學史在新課標中的重要性

《普通高中生物課程標準》中明確指出“要注重生物科學史的學習”。 包含生物科學史的內容反復出現在課標的內容標準中，例如，生物必修1：分子與細胞模塊中的 “分析細胞學說建立的過程”、“細胞膜的流動鑲嵌模型的建構”、“說明光合作用以及對它的認識過程”；生物必修2：遺傳與進化模塊中的“總結人類對遺傳物質的探索過程”、“分析孟德爾遺傳實驗的科學方法”；生物必修3：穩態與環境模塊中“概述植物生長素的發現和作用”等內容。高中生物新課程教科書編寫亮點之一就是增加了許多有關生物科學史的史例，甚至有些章節如必修2中遺傳章節完全按科學史上對人類對遺傳物質的探索過為主線來組織編寫教材的各節內容，這樣編寫的目的是想再現知識的發生過程，力圖使生物學傳統結論式教學轉向過程式教學，以達到既傳授知識又能達到培養學生科學思維的目標。

2、科學史教學中常遇到的問題

傳統的科學史教育，往往是把科學史作為一種知識卡片附加在教學內容上，教師往往以故事敘事的方式進行教學，對通過科學過程發展學生的認識能力重視不夠，沒有真正深入挖掘科學史的特殊教育價值來實現教學三維目標，反而讓學生對科學史教學產生泛味枯燥感。如在講授光合作用發現過程史時，如果沒有從實驗設計的變量，實驗設計的原則，實驗方法等方面挖掘組織探究式教學，只是按照科學上發現光合作用的時間順序來介紹發現光合作用的幾個簡單的科學實驗時，學生就會覺得無趣，因為有些結論在初中已經知道。

3、科學史教學方法的構建

建構主義理論認為，知識不是被動地接受而是由認識主體積極地構建；強調學生學習的主動性和自主性，重視學生的已有知識對學習的影響，提倡學生之間、師生之間的交流與對話，通過討論、爭辯形成統一的認識。要求課堂盡量讓學生有時間和機會表達自己的見解，提出自己的觀點。科學史教學自然會涉及到這方面的問題，例如，問題是怎樣產生的？如何提出問題的解決方法？結論是在什么基礎上形成的？當時及以后有沒有人對這一結論提出異議等等。科學教育的本質就在于培養學生的理性懷疑精神和科學創新能力，只有將學生的觀念與科學史中科學家的觀念相互交融，進行跨越時空的對話，理解科學的本質，才可能建構科學觀念。

以DNA是主要的遺傳物質例析實施科學史教學過程設計

結合建構主義和新課標探究式教學理念，經過教學反復實踐總結，進行有效科學史教學設計應包括以下6個環節：

(1) 提供科學爭論主題（或演示某一自然現象） 教師上課一開始，就給學生提供歷史上科學爭論主題（或就給學生演示某一自然現象）。20世紀中葉，科學家發現染色體和遺傳有關，而組成染色體的由蛋白質和DNA，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。如果你是科學家，選什么實驗材料研究好？必須指出的是，向學生揭示的某一自然現象必須是以往科學家在歷史上進行理論研究的問題。學生通過觀察思考，由此產生一個需要解決的問題，既能引起學生的好奇心，又能促使學生利用科學史資源進行進一步的探究。

(2)頭腦風暴發散思考 教師啟發學生就這一自然現象提出自己的觀點(解釋)。為了促使學生提出各種不同的觀點，可采用“頭腦風暴法”(即由發散性思維產生的各種方法)，激發學生的想像力，促使學生各抒己見，如果你是科學家你會選擇什么樣的實驗材料來研究？真核細胞、原核細胞還是病毒？能否找到只有蛋白質和DNA的生物？你會怎樣開展實驗研究？使學生以一種移情的方式，設身處地地體驗歷史上科學家的探究與思考。

(3)學習史料自我對比 介紹早期科學家關于這一現象的思考與實例，作為學生研究的參照系；舉例說明當時其他科學家的不同觀念；引導學生討論或探索這些觀念產生的背景、條件，使學生認識到科學認識的歷史局限性。艾弗里是以肺球鏈球菌作為研究人類傳染病的模型來研究致病現象；如果你是當時的艾費里，為何會想到證明轉化因子是什么物質的問題？赫爾希和蔡斯則是利用噬菌體作為研究生命遺傳現象的模型。以噬菌體這一結構簡單、便于操作的生物體為模型，充分體現了生物學研究中簡化還原的思想。如果你是當時的赫爾希和蔡斯，你接下來會怎么做？

(4)設計實驗探究體驗 教師將學生分組，要求學生從多種觀點(或觀念)中選擇某種觀點，設計實驗進行檢驗。讓學生認識到，對同一自然現象可能有不同的解釋，可以用實驗檢驗這些觀點(假設)，激發學生的想像力和創造力。1928年格里菲思通過肺炎雙球菌在小白鼠身上實驗得知S型菌中存在轉化因子，但這種轉化因子究竟是什么物質呢？如果你是艾費里，接下來你會怎么想？讓學生發散思考，怎樣探明轉化因子是什么物質的疑問。引導學生明確思路：“想辦法將蛋白質和DNA真正區分開，分別觀察蛋白質和DNA的作用”。由于肺炎雙球菌的體外轉化實驗DNA提取不純，影響了實驗結果的可信度。對于蛋白質和DNA誰是遺傳物質的問題，如何進一步進行探究？ 學生分組以噬菌體為材料分組設計實驗，教師巡回指導。選擇有代表性的兩個小組進行成果，征求全班意見以進一步改進。教師提問：如何實現對DNA和蛋白質分別跟蹤？學生通過討論，決定將同位素標記法引入實驗設計，提高了實驗方案的可行性。教師提問：如何實現同位素標記？各小組討論，提出對噬菌體的DNA和蛋白質分別進行同位素標記的可行辦法。教師繼續組織討論，兩種同位素是否都標記在一個噬菌體上還是要分組實驗？要求學生對兩種設計方案進行比較，找出它們的區別和聯系。

(5)體會科學方法和科學精神。通過這兩個科學實驗的學習，你有什么啟發和心得？讓學生各抒己見，暢談自己的感想和體會。通過兩個實驗比較，使學生認識到實驗的嚴密性與邏輯的嚴謹性和科學研究的多維性。圍繞某個問題的科學研究往往不只是從一個角度展開的，一個觀點的證實往往需要多方面證據的共同支持。艾弗里改進提純轉化因子的實驗，將雜質氨基酸的含量減少到萬分之二，赫爾希和蔡斯的實驗中進入細菌的蛋白質的含量約百分之一，都是試圖排除蛋白質在實驗過程中起到遺傳作用的可能性。事實上，無論是埃弗里還是赫爾希和蔡斯的實驗，都沒能完全排除蛋白質對結果的影響。但是，其他相關實驗證據的支持使這一疑點得以消除。引導學生從人文角度分析，領略科學史中蘊涵著豐富的精神養料。埃弗里提純轉化因子花了十年左右的時間，而當他最終將結果發表時，卻不被接受。八年之后，其科學價值才被承認。事實上，科學史已不止一次地表明，超越時代的科學發現注定難以為那個時代所接受。而正是在這樣的逆境中，科學大師的精神、氣質才得以凸現，給人以心靈的震撼與沖擊；也正是在這樣的曲折中，科學不迷信權威，科學追求真理的特性才得以徹底地體現。這些鮮活的事例，或許能使學生終生難忘，給學生以人生境界的潤澤與點化。

4、實施科學史課堂教學反思

4.1根據教學目標需求，選擇編輯科學史素材

雖然新課標明確提出要注重科學史的教學和學習，但在新教材編寫中由于篇幅、容量等方面的原因，并沒有完全把相關的科學史都寫入教材，但對課堂教學目標的達成卻相當重要的史料事件，教師就有必要在課前，根據符合本節課堂教學目標的要求，通過多種途徑搜集相關的科學史的文本素材和圖像素材，對搜集到的相關科學史素材內容進行精心選擇和適當整理編輯，突出其主題和關鍵事件，展示給學生，以作教材的補充，為教學服務。

4.2根據教學目標需求，側重不同的教學價值

科學史的教育教學功能是多方面，其中蘊含著科學知識、科學方法和科學精神，在課堂教學中必須要根據教學目標需求，側重發揮符合本節教學目標的某方面教育教學價值功能，以有利于達成教學目標，切不可為講科學史而講科學史，或喧賓奪主、木末倒置。如在介紹艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗、赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗時，要重點突出科學實驗的嚴密性與邏輯的嚴謹性等科學方法的教育功能的一面。如在介紹DNA雙螺旋結構模型創建科學史時，要重點突出發揮科學精神的德育教育功能，重點介紹沃森、克里克不畏艱苦失敗克服了一個又一個困難勇于探究的科學精神和相互鼓勵、精誠合作的精神，同時介紹威爾金斯和富蘭克林等科學家對DNA雙螺旋結構模型的建立所提供的幫助，使學生懂得合作的重要，形成在合作中學習、在合作中提高的意識。

參考文獻

[1]常海波 讓生物科學史走進課堂 [J] 科學教育，2007年第1期

[2]劉恩山 生物教育研究方法與案例 [M] 高等教育出版社，2008年9月

研究生物的科學方法范文6

1. 盡可能體現出21世紀的生物學地位 1996年初，由我國170位著名科學家合作研究、集體撰寫的論著《21世紀初科學發展的趨勢》中指出：“生命科學因研究客體的極端重要和復雜，人類生存和發展的需求又非常迫切，完全有可能在不久的將來出現革命性變化，發展成為科學革命的中心。”作為跨世紀的基礎生物學教材，要充分考慮到生物學的科學地位變化，力爭盡可能做到在整個自然科學領域中科學觀念具有指導性，科學原理具有基礎性，科學方法具有通用性，科學思維具有普遍性。

在人們的生活中，科學印象的形成往往是通過學習生物學獲得的。生物學中常用的對照實驗方法、黑箱方法作為科學方法同樣適用于其它自然科學；現代“老三論”的信息論、控制論、系統論都以研究生物體和生命現象為己任；現代“新三論”中，耗散結構理論研究的系統與外界環境的邊際效應，協同論研究的部分與整體之間的關系，突變論研究的遠離平衡狀態的復雜體系發生質變的規律都與生命科學密切相關；生物體與外界環境之間以及生物體內部各部分之間都不斷進行著物質的交換、能量的轉變、信息的傳遞，而物質、能量、信息則是自然科學的共同研究對象；生命活動的調節過程、遺傳信息的傳遞則屬于信息論的研究內容；生命過程中普遍存在的體溫調節、激素調節、行為調節、生態平衡的調節等反饋調節模式均為控制論的研究實例。上述內容可以經過高度簡化、形象化，有機地、隱性地滲透進入教材。

2. 教材內容現代化，體現時代特點，貼近現代生活，建立能夠適應新世紀的生物學知識結構 長期以來，我國教材的特點是理論性和系統性較強，但對科學的實用性、實踐性和社會性關注不夠，現代科學知識的滲透速度也較慢，這樣容易造成難以適應現代生活、現代技術和現代職業的多層次需求。

食用纖維雖然不能被人體消化吸收，但可刺激消化道蠕動，具有預防便秘、痔瘡、腸癌、膽石癥，控制肥胖，降低血漿膽固醇等多種功能。食物成分中缺乏食用纖維的介紹，脫離了現代人注重食用精糧，“十男九痔”的生活現狀，不利于矯正較為普遍的偏食現象，有悖于我國傳統的飲食文化。

從實際出發，聯系日常生活，就會使學習變得更加有趣，更為生動活潑，更易啟迪思維。例如“光合作用”一節教材，若將環境因子中光和溫度對光合作用的影響加進去，就既聯系了生態因子的作用，也突出了科學的實踐性和價值觀。

原核生物中的藍藻，其名稱很易聯想到屬于真核生物的其它藻類，這是以前依據自然標本將其列入真核生物的錯誤延續下來的，現在很多教材和論著均已改為藍細菌，更能體現它屬于原核生物的本質特征。

隨著RNA酶（ribozyme，又譯核酸酶）和抗體酶（abzyme，antibodyenzyme）在科技文獻中頻頻出現，對于酶的化學本質和催化功能的認識已有很大改觀。酶催化的“鎖與鑰匙學說”已被公認，它也非常符合中學生形象思維和邏輯思維特征，很多教材都有介紹。

建立完善的認知結構決定于教材的系統性，那么怎樣在盡量不增加教材篇幅，不增加課業負擔的前提下將教材編得更有系統性呢？筆者認為以下處理方式值得借鑒：（1）盡可能多地編寫有利于理解教材，有利于形成認知結構，富于概括性的圖表。如將脊椎動物各綱的主要特征通過一個比較表體現出來。（2）抓住學科結構、生命的基本特征這兩條主線，完善教材的結構。如動植物呼吸作用，本質相同，途徑相似，應該綜述。若將兩者分開敘述，植物代謝中側重物質變化，動物代謝側重能量變化，增加了篇幅，也有重復之嫌，割裂了本來就密不可分的物質代謝和能量代謝，給人以只見樹木、難見森林之感。

有人認為滲透現代知識會增加課業負擔。筆者認為這主要是教育教學觀念問題。首先，僅僅作為教學環節之一的教材，即使編得再淺顯，也不可能從根本上解決現存的課業負擔問題。其次，教材的系統性有著鮮明的時代性，滲透現代知識同時也意味著要淘汰那些過于陳舊的教學內容。

從教材編著來看，課業負擔的輕重決定了教材中論點的多少和深淺，而概括性的認知圖表，論證性的論據，包括科學事實、生活常識、經典實驗，能夠促進概念、原理的消化理解，在一定程度上反而降低了課業負擔。當然要減輕課業負擔，最值得研究的還是將現代生物學知識引入中學教材的方法和技巧，在充分研究中學生原有認知結構、認知特點、思維方式、學習習慣的前提下，根據教學大綱的規范而進行：1）轉錄按需索取，排除與大綱規定的知識項目無關或關系不密切的部分；2）概括獵取所需知識項目的思維線索；3）簡化除去可能將思維引向歧途的枝節情境；4）形象化設計模式圖、結構圖、流程圖和表格。

3. 給科學觀念、科學思維、科學方法以應有的地位，培養科學素質和科學能力生物科學發展過程中孕育的科學觀念、科學思維、科學方法 至今仍對自然科學發展起著巨大的推動作用。巴甫洛夫運用分析和綜合相統一的思維方式創立了高級神經活動學說；哈維以實驗思維方法創立了血液循環學說；林耐科學地處理和運用知識信息創立了本質分類法。

人們驚嘆弗萊明發現青霉素的機遇，而忽視了機遇偏愛“有準備的頭腦”，留意意外之事，善于捕捉機遇，這同樣是科學方法。人們高度評價科學進化論和分子生物學的偉大成就，卻忽視了達爾文的《物種起源》、薛定鍔的《生命是什么》所蘊藏的科學觀念對于科學發展的推動遠遠超過了相應的科學知識本身。

上述內容的滲透宜用隱性處理和顯性處理相結合的原則：科學過程、科學方法宜進行顯性處理，科學觀念、科學思維宜進行隱性處理。

4. 加速教材系列化進程，科學地運用教材指導教學改革，調控教材評價 由于應試教育的影響，教學實踐中普遍存在著一種傾向，即課程計劃-教學大綱-教材編著-教學過程-教學評價5個環節層層加碼，導致考分逐年上升，能力難以提高，課業負擔過重。作為中心環節的教材如何有效地扼制這種態勢的繼續發展呢？

一般認為離開了教學內容的改革去侈談教學方法的改革是危險的。但是另一方面，啟用新教材實施教學時，教師往往有一種惰性，他們自覺不自覺地還是運用原有教學觀念、教學方法去處理教材，這都顯著削弱了啟用新教材的意義。

鑒于以上兩種情況，要盡快實施教材系列化，出版與新教材配套的教學指導書、參考書、教師手冊、練習冊、教學掛圖、聲像出版物、多媒體軟件。特別是教參，要針對不同教學內容，充分考慮到城鄉差異、南北差異、不同類型學校的差異，選擇多種教學方法，提供最優化的教學方案，有效指導，促進教學改革。通過配套練習冊調控教學評價過程中試題的難度，確實做到培養能力，提高素質，減輕負擔。