賈秀麗 張林靜

摘要：科學(xué)方法教育是實現(xiàn)可持續(xù)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。教材是科學(xué)方法教育的重要載體。通過對人教版初中生物學(xué)教材中科學(xué)方法編排及內(nèi)容進行統(tǒng)計分析，挖掘我國現(xiàn)行初中生物學(xué)教材中科學(xué)方法編排及教育的特點。生物學(xué)教師應(yīng)熟練掌握生物學(xué)科學(xué)研究方法;初中生物學(xué)教材中可安排簡單易操作的探究欄目;教材中舉例應(yīng)嚴謹真實、可操作性強;對科學(xué)方法教育編排內(nèi)容設(shè)置目錄便于師生查詢。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)教材，科學(xué)方法，教材編排

科學(xué)是一種知識體系和研究活動?？茖W(xué)教育是基礎(chǔ)教育的基本內(nèi)容，科學(xué)教育應(yīng)包含科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。在當(dāng)今特殊的生產(chǎn)知識的社會活動中，須要借助科學(xué)方法和科學(xué)思維才能創(chuàng)造出新的、日趨完備和完善的知識體系[1]?？茖W(xué)方法教育是實現(xiàn)可持續(xù)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化科技發(fā)展、社會發(fā)展的需求。

生物學(xué)屬于科學(xué)的重要組成部分。作為一門科學(xué)課程，中學(xué)生物學(xué)既是科學(xué)教育的重要組成部分，又承擔(dān)著素質(zhì)教育的重要任務(wù)。生物學(xué)的每個發(fā)現(xiàn)中都運用了科學(xué)方法。生物課程的每一節(jié)課中都隱含著科學(xué)方法，中學(xué)生物學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)主動進行科學(xué)方法教學(xué)設(shè)計，教學(xué)的重點不僅要放在生物知識的掌握上，更要使學(xué)生從學(xué)習(xí)中掌握不同的科學(xué)方法。

教材是科學(xué)方法教育的重要載體。我國的初中和高中生物學(xué)教材在編排中都非常重視科學(xué)方法教育。本文通過對2012版人教版初中生物學(xué)教材中科學(xué)方法編排及內(nèi)容進行統(tǒng)計分析，挖掘我國現(xiàn)行初中生物學(xué)教材中科學(xué)方法教育的特點。

一、科學(xué)方法的定義及分類

對于科學(xué)方法的內(nèi)涵有許多種解釋，大多數(shù)人認為科學(xué)方法是人們在認識和改造客觀世界的實踐活動中總結(jié)出來的正確的思維方式和行為方式，是人們在認識自然和改造自然的過程中從實踐和理論上所采取的探索性、創(chuàng)造性解決具體問題的思路、程序、有效手段、工具、方法、模式、規(guī)則的概括與總和。它具有以下特點：科學(xué)方法體現(xiàn)了科學(xué)認識主體的主動性、創(chuàng)造性以及明顯的目的性;以合乎自然規(guī)律為主體的科學(xué)知識程序化;通過觀察和實驗，將研究對象與數(shù)學(xué)方法結(jié)合并對其進行定量分析，保證所獲得的實驗事實的客觀性和可靠性[2]。

從不同視角出發(fā)，科學(xué)方法有不同的分類方式。孫小禮等根據(jù)人們認識自然界與事物的科學(xué)方法，按其抽象化程度、應(yīng)用程度、普遍性程度分為以下三個層次[3]：一是單學(xué)科方法。也稱專門科學(xué)方法。是各門自然科學(xué)自身的一些特殊、具體的研究方法，它們都是適用于特殊場合的科學(xué)方法。如生物學(xué)研究中的同位素標(biāo)記示蹤法、分離細胞器的方法、解剖的方法、應(yīng)用紙上層析法研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成等。單學(xué)科方法屬于某一學(xué)科技術(shù)性的科學(xué)方法，可以通過專門訓(xùn)練來掌握。二是多學(xué)科方法。也稱一般科學(xué)方法。是各門自然科學(xué)的具有共同規(guī)律性的一般研究方法，如觀察、實驗、科學(xué)抽象、數(shù)學(xué)、模型、歸納法、演繹法、分析和綜合法等。三是全學(xué)科方法。是具有最普遍方法論意義的哲學(xué)方法，如唯物辯證法、矛盾分析法、系統(tǒng)方法等。

二、初中生物學(xué)教材中包含的科學(xué)方法

中學(xué)生物學(xué)教材重視對學(xué)生進行科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法的培養(yǎng)，特別是創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)[4]。從2012版人教版初中生物學(xué)教材中科學(xué)方法內(nèi)容編排上看，我國初中生物學(xué)越來越重視科學(xué)方法的教育，科學(xué)方法的編排貫穿始終。

2012版的人教版初中生物學(xué)教材中通過“科學(xué)家的故事”“科學(xué)方法”“技能訓(xùn)練”等欄目對學(xué)生進行科學(xué)史、科學(xué)方法、思維方法、科學(xué)探究的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

1.?? 科學(xué)方法欄目分析

“科學(xué)方法”欄目對科學(xué)方法進行了具體的介紹（表1），包括一般科學(xué)方法和生物學(xué)科方法等科學(xué)研究方法與思維方法，使學(xué)生對不同的科學(xué)方法有理論上的認識。

在七年級生物學(xué)教材第一單元第一節(jié)的“科學(xué)方法”欄目中，首先給學(xué)生介紹了觀察的科學(xué)方法。認識發(fā)源于觀察，科研開始于觀察，培養(yǎng)中學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣是引導(dǎo)中學(xué)生邁入生物學(xué)科學(xué)研究領(lǐng)域的第一步。生物學(xué)觀察的主要職能在于獲取具體、詳細、全面的第一手生物學(xué)事實，借助理論思維方法整理和加工，利用直覺和靈感發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，為解決生物學(xué)問題奠定基礎(chǔ)。

實驗教學(xué)是實施科學(xué)方法教育的重要途徑。生物學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，每個生物學(xué)實驗中都包含著科學(xué)方法。實驗的目標(biāo)可以定位于以下幾個方面：準確地觀察和描述生物體及有關(guān)現(xiàn)象;選擇和組織有關(guān)資料去解答問題;擬訂假設(shè)及設(shè)計實驗，并能在適當(dāng)時運用對照實驗;闡釋資料，并將其用作評述及推理的基礎(chǔ);用直接或間接的證據(jù)得出結(jié)論?？傊?，在實驗課中不能只是為了觀察而觀察或為驗證某一生物知識而實驗，而是讓學(xué)生真正在實驗中體會和學(xué)習(xí)科學(xué)方法，嘗試體驗科學(xué)探究過程，加強科學(xué)方法的訓(xùn)練。

2.?? 技能訓(xùn)練欄目內(nèi)容分析

“技能訓(xùn)練”欄目側(cè)重對學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)方法運用能力的培養(yǎng)（表2）。科學(xué)探究的一般過程為發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，最后對計劃或?qū)嶒炦M行評估。在七年級上冊的“技能訓(xùn)練”欄目中，對以上幾個步驟分別進行了訓(xùn)練。相對于七年級上冊中對實驗步驟的初步介紹，七年級下冊中的“技能訓(xùn)練”欄目對實驗的具體操作、結(jié)果記錄、結(jié)果解讀、設(shè)計實驗要求得更具體、細致。在八年級上冊的技能訓(xùn)練欄目中通過評價實驗方案、問題評價、評價證據(jù)和假說進一步訓(xùn)練學(xué)生的獨立思考能力和批判性思維能力。

“技能訓(xùn)練”欄目中對科學(xué)探究過程的編排重點在發(fā)現(xiàn)問題、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論三個環(huán)節(jié)。生物學(xué)中發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究的問題主要是運用觀察，運用不同的科學(xué)方法設(shè)計實驗、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、得出結(jié)論。

三、幾點建議

1.?? 教師應(yīng)熟練掌握生物學(xué)科學(xué)研究方法，熟悉教材中的科學(xué)方法教育內(nèi)容并巧妙利用

科學(xué)方法教育的首要任務(wù)是要對教師進行教育。擔(dān)任生物學(xué)課程的教師應(yīng)熟練掌握運用各類科學(xué)方法，才能在課堂中靈活運用、適時點化學(xué)生、對學(xué)生進行系統(tǒng)訓(xùn)練。

在初中生物學(xué)教材中，除了“科學(xué)方法”“技能訓(xùn)練”“探究”等欄目明確提出來的科學(xué)方法以外，還有一些科學(xué)方法呈隱性形式隱含在教學(xué)內(nèi)容中，如歸納與演繹方法隱含在概念與原理的介紹中，分析與綜合方法隱含在科學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，等等。對于這些隱含的科學(xué)方法及思維方法，教師應(yīng)仔細研究、辨識，挖掘隱含在教材中的科學(xué)方法，對整套教材的科學(xué)方法體系了然于胸，在教學(xué)當(dāng)中有計劃、有步驟地進行滲透，將隱性科學(xué)方法及思維方法進行顯化，從而使學(xué)生逐步掌握科學(xué)方法。

2.?? 初中生物學(xué)教材中可安排簡單易操作的“探究”欄目，對學(xué)生進行科學(xué)探究的初步訓(xùn)練

從教材的編排中可以看出，初中生物學(xué)教材注重對學(xué)生進行科學(xué)方法思維訓(xùn)練，實際動手操作的編排內(nèi)容不多。初中階段正是一個人一生中好奇心與探究興趣濃厚的階段。在進行思維訓(xùn)練的同時，更應(yīng)讓學(xué)生進行動手操作，參與到科學(xué)探究的實踐中來。教材的編排中可根據(jù)時令特點，如在七年級下冊與八年級下冊安排一些簡單易操作的探究實驗，來培養(yǎng)學(xué)生觀察、設(shè)計實驗、實驗過程記錄、結(jié)果解讀等科學(xué)探究的基本技能。

3.?? 生物學(xué)教材舉例應(yīng)源于真實的科學(xué)研究，所舉案例應(yīng)嚴謹真實、具有可操作性

由生物學(xué)教材的科學(xué)方法教育內(nèi)容編排分析可以看出，教材編排總體注重學(xué)生思維方法的訓(xùn)練，并通過舉例來讓學(xué)生獲得感性認識。但也應(yīng)當(dāng)看到，有些舉例缺乏嚴謹性，有些例子并非來自真實的科學(xué)研究?？茖W(xué)精神之一即為嚴謹態(tài)度與精神，無論是在科學(xué)研究還是科學(xué)教育中，都應(yīng)秉持科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，學(xué)生在接觸科學(xué)教育之初就應(yīng)受到嚴謹精神的熏陶，從小養(yǎng)成以嚴謹?shù)膽B(tài)度來對待科學(xué)研究。建議生物學(xué)教材中所舉案例參考真實的、具有可操作性的科學(xué)研究案例，讓學(xué)生在真實的科學(xué)研究例子中體驗科學(xué)探索的樂趣。

在七年級上冊“科學(xué)方法”欄目所舉的關(guān)于對照組的例子中（七年級上冊P90：第三單元生物圈中的綠色植物）對種子萌發(fā)的溫度進行了對照實驗。對照實驗是將研究變量設(shè)置對照，而其他變量都應(yīng)控制、保持一致。在這個例子中對溫度這一研究變量設(shè)置了對照，而對種子萌發(fā)中所涉及的其他變量進行了控制，但是對照變量及其他變量的控制卻敘述得并不清晰。在初中生物學(xué)教材“技能訓(xùn)練”欄目中（七年級上冊P131：第三單元生物圈中的綠色植物）對“甜瓜含糖量不同的形成原因”進行了舉例，但這個例子中提到“在甜瓜生長季節(jié)，甲乙兩地的光照條件和栽培措施基本相同，而溫度條件差別較大”，這樣的條件讓人覺得在實際工作中很難操作。

4.?? 對科學(xué)方法教育內(nèi)容設(shè)置目錄，方便教師和學(xué)生查詢，使學(xué)生對科學(xué)方法獲得整體認知

人教版初中生物學(xué)教材注重科學(xué)方法訓(xùn)練、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，在教材中以多種形式進行了編排，對不同的科學(xué)方法進行了介紹，對科學(xué)探究的一般過程進行了介紹、訓(xùn)練。但是，雖然“科學(xué)方法”“技能訓(xùn)練”板塊設(shè)計科學(xué)、內(nèi)容豐富，但卻存在整體內(nèi)容比較分散，且并無目錄可查詢，無法進行有目的地檢索，使學(xué)生在整體認識上容易產(chǎn)生困難。在初中生物學(xué)教材的編排上，若能對教材中涉及到的“科學(xué)方法”“技能訓(xùn)練”等欄目設(shè)置目錄，則便于教師和學(xué)生查詢。

參考文獻：

[1]? 李醒民.科學(xué)方法概覽[J].哲學(xué)動態(tài)，2008（09）.

[2]? 李志民.關(guān)于科學(xué)方法[EB/OL].[2018-12-10].http：//www.edu.cn/rd/special_topic/zbwjt/201703/t20170331_1503116.shtml.

[3]? 孫小禮，韓增祿，傅杰青.科學(xué)方法[M].北京：知識出版社，1990.

[4]? 趙占良.談生物課程教材改革[EB/OL].[2018-12-24].http：//sw.zxxk.com/article/2103.html.

[作者：賈秀麗（1973-），女，山西臨汾人，山西師范大學(xué)山西基礎(chǔ)教育質(zhì)量提升協(xié)同創(chuàng)新中心，副教授，碩士;張林靜（1969-），女，山西臨汾人，山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，教授，博士。]

【責(zé)任編輯 楊子】

該文為山西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2015年度規(guī)劃課題“中美高中生物教材中科學(xué)方法呈現(xiàn)方式的比較研究”（GH-15014）、2017年度山西師范大學(xué)研究生雙語及全英文課程建設(shè)項目“植物系統(tǒng)與進化”（YJSSY201701）的階段性研究成果