新课程十分注重培养学生的科学探究能力。科学探究能力的培养离不开三个要素：知识、方法和过程技能。人教版普通高中生物课程标准实验教科书在着力构建知识体系的同时，也力图构建符合高中学生探究能力发展需要的科学方法体系和技能体系。下面对教材中的科学方法体系作简要的分析。

 科学研究的方法大致包括三个层次：第一层次是学科内的特殊的方法，如生物学研究中的同位素标记示踪法、分离细胞器的方法、解剖的方法等；第二层次是科学研究的一般方法，这些方法是从物理、化学、生物学等自然科学研究中概括出来的适用于各门自然科学研究的共同方法；第三层次是最具有普遍意义的哲学方法，如唯物辩证法、矛盾分析法等，这些方法适用于自然科学、社会科学和思维科学。

 教材中强调的科学方法主要指科学研究的一般方法，因为这些方法对所有学生的发展都具有重要价值。科学研究的一般方法包括获取经验性材料的方法和理性思维的方法两大方面（见下图）。

图  人教版高中生物新课标教材中的科学方法体系

1．观察法

观察法是指人们在自然发生的条件下，通过感官或借助于仪器，有目的有计划地考察研究对象，从而获得有关经验性材料的方法。人教版初中生物学教科书中对观察法已经做过这样的表述：“观察是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录音机、摄像机等工具，有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察，要有明确的目的；观察时要全面、细致和实事求是，并及时记录下来；对于需要较长时间的观察，要有计划，有耐心；观察时要积极思考，多问几个为什么。在观察的基础上，还需要同别人交流看法，进行讨论。热烈的讨论能让你迸发思想的火花。”为避免与初中教材重复，高中教材中未对观察法的内涵和要求作正式表述，而是通过介绍有关科学史内容、安排观察活动等，让学生领悟和运用观察法。

2．实验法

在科学研究中，经验性材料的获取仅靠观察法是不够的，许多情况下还要通过实验。正如生理学家巴甫洛夫所说，观察是收集自然界所提供的东西，而实验则是从自然现象中提取人们所期望的东西。关于实验法，人教版初中生物学教科书中已经作了初步介绍，高中教材中又进一步结合具体实验作了阐述，包括“控制变量”“对比实验”等。下面就高中教材中有关实验法的几个问题作简要说明。

（1）科学方法论中的实验与中学生物教学中的实验

科学方法论中的实验是指根据一定的研究目的，在人为控制或干预研究对象的条件下进行的观察。它与单纯的观察是不同的。而中学生物教学中的实验，通常是指在实验室利用仪器设备进行的各种探究活动，它既包括科学方法论意义上的实验，也包括单纯观察类的活动，如观察多种多样的细胞、观察细胞的有丝分裂等。

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