初中生物环保实验中培养学生科学素养
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【摘 要】“提高学生生物科学素养”是当前生物新课程的基本理。本文就如何依托科技创新活动，在“酸雨与生物”的探究实验中培养学生的创新思维能力、动手操作能力、收集处理信息的能力、解决问题的能力、综合应用能力、论文写作能力以及学生良好的非智力品质等科学素养作一探讨。
【关键词】生物环保;探究实验;科学素养
一、研究由来
朱正威先生说过“提高生物科学素养优选探究”。生物学是一门实验科学，因此开展探究性实验有利于促进学生科学素养的提高。在课程标准中，强调“落实科学、技术、社会相互关系的教育”。环境问题是当今世界所关注的问题之一，其中我国二氧化硫排放量呈上升趋势，苏州的酸雨pH曾经为3.8，严重影响生态及人的健康。因此，结合苏州的实际情况和我校学生的特点，笔者以酸雨对植物的影响为切入点，以科技创新活动为契机，指导学生开展研究性课题，对培养学生科学素养进行了探索。
二、科学设计研究方案，促进学生科学素养的提升
科技活动是中小学生物教学中不可缺少的一部分，在新课程中进行生物科技创新活动是培养学生科学素养的重要途径。本人尝试以学生发展为本，以科技教育为切入口和突破口，探索构建一种生物科技创新教育和课堂教学模式，重点在“创新发展”环节，加强STS教育和创新实践教育活动。持景引入→指导选题→探究学习→现固拓展创新发展。
（一）情景引入，培养学生的创新意识
让学生主动参与实验的探究，不仅有助于学生观察能力、动手能力、分析问题能力和解决问题能力的培养，而且还有助于学生严谨治学、实事求是的科学态度的树立。教师首先是一个组织者，因此，营造良好的环境条件，为学生提供可用的资源，是学生能积极投身于科技活动的基本保证。如在组织学生开展“探究二氧化硫对植物的影响”实验中，笔者首先自行对实验装置进行改进创新，并初步将验证性实验改为探究性实验，这样既让自已能在指导学生开展活动中心中有数，又能给学生创设新情景，唤起学生的创新意识。学生也会沿着所创设的情景去思考、改变、分析实验，在实验探究创新改进中不断启发思维，找到课题。教师还应为学尘提供便利的条件，宽松的环境，开放实验室，让学生感受“科学家”的角色，以燃起学生创造之火花。
（二）指导选题，培养学生的创新思维
生物学的研究课题实践性较强，选题可从解决日常生活中的实际问题入手，结合生物学热点问题，并以谋本知识为基础，对课本知识的拓展和创新，使课题实施具可行性。在活动中实施STS教育也是新课程标准要求之一。学生在开展“探究SO2对植物的影响”实验中得到启发，结合当今全球大气污染问题确定了研究的課题《探究酸雨对植物的影响》。通过在不断的引导、探究、质疑、提出问题中确定了一系列的子课题，如探究SO2对植物外部形态的影响，学生不单探究SO2对植物叶的影响，还探究对不同器官如花、果实、种子萌发的影响，继而探究SO2对植物内部结构的影响，再进一步探究SO2对植物生理的影响等等，这样，有利于开发学生的创造性思维。
（三）指导设计实施方案，培养学生规范的生物学探究能力
在科技活动中，学生是主体，教师自始至终要贯穿主导地位。要对学生进行指导、启导、诱导与疏导，扮演好“导演”角色。让学生大胆创新，敢于标新立异，提出自已的新思想、新观点、新思路、新设计，让他们在科技活动中从做中学、从做中思、从思中发展。
确定了课题，指导学生如何作出假设验证假设到得出结论。在实验操作中如何确定自变量与因变量，设立对照组，确定单一变量，控制无关变量，注意在探究过程遵循科学性、随机性和重复性原则。在这一系列的实施过程中，引导学生发现问题、提出问题，重视培养学生的问题意识，充分发掘他们的深层潜能和创造性，使学生成为活动的主人和探索者。
（四）归纳总结，撰写论文，全面提高学生的科学素质
在开展探究实验中，要注意收集、记录、整理数据，并对结果进行科学的分析，得出结论。这有利于培养学生科学的思维、严谨的作风，也是从知识到能力上升的另一重要渠道。并且在从现象的观察中从数据的分析中学生会提出更多的问题，然后启发他们去思考，查阅相关资料来解决问题。教师还可因势利导，让学生的研究就像登山，将内容拓展，使研究更深入更宽广。如学生在观察SO2对叶肉细胞的影响中，提出问题“为什么叶绿素会遭受破坏呢”？因此，笔者引导他们去查阅大量的相关资料了解机制，这也激发他们的下一步的研究思路“探究SO2对叶绿素的影响”。撰写论文，是科技活动中成果的总结，也是学生认为最难的事情。教师应向学生介绍科技论文写作的方法、步骤及注意事项，让学生了解科技活动论文一般包括：选题目的、方法、步骤、实施过程、结果分析、收获和体会等几方面。还应指导学生通过怜当的表达形式，如图形、表格、曲线等对记录的原始资料和数据进行整理，再启发学生分析图、表、曲线图中各项指标之间的内在联系，反复分析判断提出规律性认识，得出正确结论。在表述的过程中要做到科学方法与内容的统一，内容与形式的统思想与表达的统一。
三、在实验中培养学生良好的非智力品质，促进学生科学素养的持续发展
（一）帮助学生克服畏难情绪，做学生情感的支持者
学生开展活动中，总会遇到不少困难。虽然学生对环保课题很感兴趣，却担心吸入二氧化硫有毒气体。又如在应用到化学知识计算、称量药品，配制不同pH的H2O4溶液，学生一开始觉得无从入手，教师给予适当的指导，鼓励学生大胆去动手，最终学生很快就利用跨学科的知识解决了生物实验中的问题，克服了畏难情绪，也体会到“知识为我所用”的成功喜悦，增强自信心。在模拟酸雨对种子萌发的影响，因为工作比较烦琐，开始学生沉不住气想放弃，经过老师的鼓励，列举科学家的故事，最后坚持下来了，因此，决定成败的重要条件就是坚强的意志力。 （二）理顺关系，培养学生合作精神，促进和谐发展
生物科技活动是一种小组合作的实践过程，要让学生学会与人交往和团队合作，在合作中懂得尊重和欣赏别人的劳动。笔者还尝试发挥学生的传、帮、带作用。在课题研究中，让初二学生和初一学生共同参加一个课题研究，开始他们各做各的，后来在老师的疏导下既进行了分工又建立了良好的合作伙伴关系。
四、在生物环保探究活动中取得的成效
（一）激发学生浓厚的探究兴趣，学生爱学乐学
在生物环保探究科技教育的课堂教学中构建快乐教育模式，培养了学生爱科学用科学并乐于学习的精神。近年来，学生踊跃参加学校的科艺节，把身边的科学与生活紧结合，走进科学的探究之路，学生乐在其中。选修生物社团的人数也逐年增多，参加探究活动的主干同学成绩有较大进步。
（二）立足学生的发展，学生的科学素养得到全面提升
在开展“酸雨与生物”的探究实验中，学生学会了探究实验的方法和基本思路，经历提出问题—构思假设―科学实验—数据分析—得出结论的全过程，他们在寻根究底中锻炼思维能力，在求异思维中培养创新思维，通过不断进行分析、归纳和总结，为培养创造性思维奠定基础。学生的创新思维能力、动于操作能力、收集处理信息的能力、解决问题的能力、综合痖用能力、论文写作能力和团結协作的能力等都有较大的提高，学生的科学素养得到全面提升。
五、反思
开展实验和探究活动将成为实现教学目标的最基本、最根本、最有效的方法，将来的生物课将是教学环境下的自然环境、实验环境、活动场所的有机结合。因此，怎样结合本学科的特点，正确估计学生现在发展水平及其潜在的发展可能性，既对个别学生又要面向全体，让探究实验与科技活动结合得更紧，让科技活动的内容作为校本课程的一部分，让更多的学生主动参与，探究的思路更宽，探究的方式更广泛，把生物、化学、物理、地理等学科联系起来，把科技活动、综合实践与教学有机结合，让学生更主动了解环境、关注社会、参与决策，是生物科技活动中的需要，也是当前新课程实施的需要。
【参考文献】
[1]赵敏.初中生物教学中三管齐下渗透环保教育[J].中国教师，2018（S1）
[2]张志超，常晓军.浅谈初中生物课堂教学中学生环保意识的培养[J].中学生物教学，2017（08）
（江苏省苏州工业园区斜塘学校，江苏 苏州 215000）
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