“当今世界各国经济竞争，综合国力的竞争，实际上是科学技术的竞争，是人才素质的竞争。”国家的发展、民族的发展需要人的发展，只有个人发展了，才能推动社会的发展。个人发展需要具备自主学习能力、主动适应当今社会科学技术快速发展需要的能力，以及科学创新能力。教育部于2014年4月25日正式印发《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》。《意见》提出十项改革措施推进课程改革，其中首条措施就是“研究制定学生发展核心素养体系和学业质量标准”。学生发展核心素养体系，主要是学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。生物属于科学领域，生物课堂教学应承担起激发兴趣和促进学生自主发展关键能力的责任。
现代教学理论认为，“教学活动必须在一定的教与学的环境中进行，教学就是在创造一种环境。教学过程是人与环境相互影响、相互作用的过程”。李秉德提出“环境是教学七要素之一，教学环境受制于外部条件”，他还论述了学习环境的重要性以及有关的理论问题。何克抗认为：“学习环境是人们利用各种资源形成对事物的理解和构建解决方案的地方”。学生是学习的主体，学校和教师所做的一切是为学生的学习提供一种学习环境。“近朱者赤，近墨者黑”、“居必择乡，游必就士”、“居必择邻，交必良友”。古人早已提出，环境影响人的成长，因此，学习环境影响学生的成长。为此，本人在教学中作了一些创设学习环境的初步研究。本文就“孟德尔豌豆杂交实验”一节的教学中如何创设学习环境，激发兴趣和发展科学能力，谈几点做法和认识。
1 创设有趣的学习环境，培养学生对生物科学的兴趣和热爱
热爱科学，首先要对科学有兴趣。课堂教学是师生“教”与“学”活动的战场，是科学能力培养的主要途径之一。因此，在生物教学中要更新教育思想，充分利用生物科学的特点，把发展学生的科学能力渗透和贯穿在教学活动的始终，做到既传授科学知识，又激发学生对生物科学的兴趣，从而产生对生物科学的热爱。
1.1 巧设课的引入，激发对生物科学的兴趣
课堂教学的引入，有集中学生的注意力，促进学生进入求知的良好状态的重要作用。本节课的引言，可以这么设计：“儿女与父母的相似遗传现象，可是有的同学发现自己是单眼皮，而父母是漂亮的双眼皮，他会因此觉得很懊丧，而且怀疑性状是不是遗传的?自己是不是父母亲生的呢?同学们想不想知道这到底是怎么回事呢?通过这一节的学习，大家就会懂得其中的道理。”本节的引言，还可以这样设计：“有两个小麦品种，一个品种抗倒伏，但容易感染锈病;另一个品种一倒伏，但能抗锈病。如果把两个品种的优良性状集中到一个体上来，得到既能抗倒伏又能锈病的小麦品种，那该多好!通过这节课的学习，大家就会知道，现在这种想法已完全可以变成事实。”这样的引言，生动有趣，学生爱听，可以吸引他们的注意力，激发他们对生物科学的兴趣。
1.2 介绍生物科技新成就，激发对生物科学的热爱
生物科技与人类的关系十分密切，从农业、医药卫生、工业和国防等方面均有重要的意义。21世纪生物科学的研究将更大地促进国家的经济建设和社会的发展。因此，在教学中适时、适当介绍一些生物科技新成就，可以激发学生对生物科技的热爱，为将来献身生物科技的研究，打下坚实的思想基础。本节课我在导入新课时介绍有“杂交水稻之父”之称的袁隆平的故事。告诉学生袁隆平试验成功的杂交水稻在我国推广后，每年为我国增产水稻1亿公斤以上，为我国乃至世界解决广大人口的温饱问题所作出的巨大贡献。这节课还可以进一步介绍，通过基因工程可以打破种间屏障，超越孟德尔极限创造出高科技的动植物新品种，从而极大地满足人们的需要。通过这些生物新科技的介绍，增强了学生的社会责任感，激发学生对生物科学的热爱。
2 利用科学史，培养学生正确的科学态度和科学精神
各种科学的发现和发明创造都离不开科学家的辛勤劳动。今天我国在不断深化教育改革，全面推进素质教育，实施科教兴国战略。我们的教学不仅要传播丰富的科学知识，更重要的是要在教学中渗透科学态度和科学精神的教育。
传统的教学，一般是教师将前人已获得的生物学成果，如概念、知识、结论等直接传授给学生，使学生在短时间内被动地接受现成的知识。但是生物学知识都是经过观察、实验得来的，因此，在教学中重视介绍科学知识产生发展的科学史，突出知识的产生过程，能激发学生对生物科学的兴趣，从而产生主动探索生物科学的愿望。
本节课的课前我布置学生课外收集有关孟德尔的故事，课上花点时间让部分学生代表各小组讲孟德尔通过豌豆杂交实验发现遗传规律的故事：孟德尔出生在贫寒的农民家庭，父母亲都是园艺家。孟德尔童年时受到园艺学和农学知识的熏陶，对植物的生长和开花非常感兴趣。长大后热衷于植物的杂交实验，希望能培育出优质高产的农作物品种，提高贫苦农民的粮食产量，解决温饱问题。在豌豆杂交实验中，他惊奇发现一对相对性状的两个亲本杂交，F1代只表现出一个亲本的性状，F2代出现固定的分离比，显然与当时的融合遗传理论不相符，孟德尔敏锐地发现了新的问题，通过细心的观察和分析，并精心设计实验程序，反复多次进行实验研究，以及超越时代的大胆猜测和推理能力，经过8年的不懈努力，终于发表了《植物杂交试验》的论文，得出了遗传的两个基本规律，成为遗传学的奠基人。这样的故事，能激发学生主动积极参与课堂教学去探索遗传规律的内容，同时学习孟德尔的那种百折不挠的热爱科学、追求科学、献身科学的精神和勇于探索、严谨细致、实事求是的科学态度。这对学生的一生都将产生巨大的影响，无疑是十分有益的。 3 创设探究性学习环境，培养学生的严谨的科学探究能力
科学探究是人们探求知识、解决问题，理解科学思维和方法的重要途径、手段和方法。科学探究过程包括提出问题、做出假设、设计实验、进行实验、分析结果得出结论、表达交流和进一步探究等。科学探究过程可以涉及到所有的环节，也可以只涉及部分环节。充分挖掘教材中进行科学探究教育的素材，让学生亲身体验科学结论得出的方法，可以使学生了解探索科学知识的方法。我把本节课设计成探究式课堂，学生在预习的基础上，通过小组内的讨论提出本节课最希望知道(学习)的问题，小组间再汇总、交流讨论，形成本节课的探究问题：a.孟德尔怎样设计豌豆杂交实验?b.孟德尔实验后发现什么问题?c.你可以如何解析实验现象(假设是什么)?如何验证假设?通过探究式学习，学生体会到了孟德尔的研究过程中，隐含着非常科学严谨的研究方法，他的实验结果非常可靠，是他实验成功的一个重要原因。同学们既获得了科学知识，而且记忆深刻，又培养了严谨的科学探究能力。
创设探究式教学环境，既可以在新课教学中进行，也可以在习题训练中进行，还可以布置在课外进行。例如在高考经典习题训练中也可以创设探究性学习环境：“已知牛的有角与无角为一对相对性状，分别由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角”。我把这个题目设计成探究式教学，让学生通过小组讨论确定要研究的问题。有2组提出“无角和有角，哪一种是显性性状?”，有2组学生提出“是否能确定显性性状是什么?”，有6组提出“1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，再生一只无角牛(或有角牛)的概率是多少?”。后一种问题是我预先没有想到的，原来学生是直接把有角当成显性性状。所以，把高考题改成探究式试题，还是需要一些条件限制的。确定了探究问题后，学生进一步讨论如何做出假设，演绎推理的结果是什么?等等。学生在这一过程中体会到探究式科学研究的方法、过程。初步学会了提出问题、做出假说、演绎推理、实验设计等科学探究能力。
4 开展科技活动，培养科学实践能力和创新能力
课外可以开展多种生物科技活动，强化科学能力的培育和发展，增强学生科学实践能力。如指导动物饲养小组，捕捉和培养果蝇，然后做观察果蝇唾腺染色体的实验。又如指导植物栽培小组种植玉米，做“白玉米与黄粒玉米的杂交实验”，观察和统计实验结果。在“孟德尔豌豆杂交实验”课堂上，请同学介绍实验过程，分析实验结果，并演示收获的成果。再如学习了遗传规律后，组织我校高一全体学生到福建省亚热带植物研究所参观学习，听引种园育种教授的有关报告，实地参观各种实验室和苗圃基地。再比如发动学生利用学到的知识在课外调查当地遗传病的种类、特征、病人的数量以及他们的家族中发病的情况等，画出遗传系谱图，写出调查报告。这样可以使学生明确近亲结婚的危害，自觉地宣传婚姻法。在这过程中，学生通过调查、访问、观察、分析、总结、查阅有关资料，撰写生物科学小论文等，能使学生的科学探究能力得到培养。通过科技活动的开展，一方面可以激发学生的学习兴趣，更加明确生物科技与人类息息相关，从而产生献身生物科学的责任感;另一方面，可以使学生把课内的理论知识应用于科技实践活动，尝试做小科研工作者，从中体会科研的方法，增强创新能力、实践能力。
总之，科学能力是学生终身发展的核心能力和关键能力，是深化新课程改革的最终目标。因此，教师需要进一步更新观念，改变教学方法和转变学生的学习方式，促进学生主动发展科学能力。在教学过程中，充分利用教材资源，不断创设学习环境，激励学生自主、合作、探究性学习，在交流、讨论、合作、探究的学习过程中，培养正确的科学态度、科学精神、创新思维和科学方法。发展科学能力是造就高素质人才的必经之路，是一项长期的工作，必须贯穿于生物教学的每一节课里。
