高中生物教学中学生科学思维的培养策略研究_陈小虎.pdf

121教法实例 2023 年 1 月 第 1 期 总第 21 期 生物是一门非常有趣的学科，但在应试教育的影响下，教师和学生往往认为成绩是最重要的，高中生物教学以教师讲解知识为主，学生学习的主要方式是死记硬背、反复“刷题”。这种机械、枯燥的学习方式使学生对生物学习毫无兴趣，更不用说利用所学的生物知识观察生活现象、解决生活中的问题了。因此，教师必须转变教学方法，让学生感受到生物的趣味，进而在积极主动地学习生物课程的过程中提升自身的科学思维能力。一、高中生物教学中培养学生科学思维的重要性首先，科学思维的培养是社会对人才的要求，也是党的教育方针之一。当今社会竞争激烈，不仅要求人才具有丰富的知识，更要求人才具有科学思维能力。科学思维是生物学科的核心素养之一，2020年新课标中明确指出，生物教学的重要任务之一就是培养学生的科学思维。其次，生物学科的核心素养包含生命观念、科学思维、科学探究和态度责任，其中科学思维是这四个核心素养的灵魂。学生具有科学思维，才能够高中生物教学中学生科学思维的培养策略研究陈小虎（甘肃省白银市平川中恒学校）【摘要】生物是高中教育阶段的核心课程之一。随着新课程标准改革的推进，核心素养的培养成为教育关注的重点。科学思维是生物课程教学中的核心素养之一，教师要抓住教育改革的契机，承担起培养学生科学思维能力的重任，提升学生的科学思维。本文从高中生物教学中培养学生科学思维的重要性出发，阐述了在课程教学中培养学生科学思维的具体策略。【关键词】高中生物；科学思维；培养策略【中图分类号】G633.91 【文献标志码】A 【文章编号】20969937（2023）01012103更好地掌握生物知识，提升学习生物的效率。在建立科学思维的基础上，学生才能够开展深入的课堂探究，逐渐熟悉生物知识，建立生命的观念，提升自身的社会责任感1。最后，培养学生的科学思维能力也是时代发展的必然要求。随着信息技术的发展，人们的生活越来越便捷，但是随之而来的是纷繁复杂的各种信息，学生需要能够判别信息的真实性和正确性，这就需要其具有科学思维能力。生物在人们的日常生活、科学的进步和人与自然的和谐发展中扮演着重要的角色，因此教师要在生物教学中培养学生的科学思维，让学生学会分辨信息的真伪，建立完善自己的思维系统，并将所学的知识用于生活中。二、高中生物教学中学生科学思维的培养策略（一）通过概念教学培养学生的科学思维生物学的很多概念之间具有紧密的联系，教师可以以学生之前学过的概念为媒介引入新的概念，帮助学生构建知识之间的联系。传统的生物概念教学中，教师往往简单地让学生去记忆，而忽视了概念之间的关联，导致学生的科学思维无法得到有效培122 G a n s u E d u c a t i o n R e s e a r c h养。实际上，教师在教学过程中应该引导学生对之前所学的概念进行再次思考和加工，然后进行总结和归纳，这是一个锻炼学生思维能力的过程。例如，在教“孟德尔的豌豆杂交实验”一节时，教师就可以通过概念教学培养学生的科学思维。在导入阶段，教师不妨先提出，在孟德尔进行实验之前，人们认为生物遗传的规律可以用融合遗传的概念来解释。教师先为学生解释融合遗传的概念，并让学生思考：你是否认同这种遗传观点？如果不认同，那么你认为生物的遗传方式又是什么？这个教学环节的设计目的是从融合遗传的概念出发，让学生思考并尝试总结这一概念中存在的不足，继而将学生的注意力转移到理解本节课要讲解的孟德尔的新观点上，培养学生的批判性思维能力。之后，教师详细讲解人工异花传粉的过程，在这个过程中让学生留意实验过程中用到的样本豌豆。讲解时，一定要注意对相关概念的阐述。讲解结束后，学生会对人工异花传粉的整个过程有一个清晰的认识。可能会有学习能力较强的学生提出问题：“孟德尔为什么要用豌豆进行实验呢？”教师可以趁此机会利用PPT来展示豌豆的图片，说明豌豆传粉、授粉等相关的概念；即使没有学生提问，教师也可以回溯，将学生带回“为什么孟德尔要选取豌豆做实验”这一问题。随着概念的一步步清晰，学生最后会恍然大悟，明白孟德尔利用豌豆进行实验的原因。最后，教师可以对孟德尔进行杂交实验的过程进行总结，将碎片化的内容串联起来。可以用PPT呈现相对的性状，引导学生思考性状的特点，进而说出完整的概念，教师则纠正学生阐述过程中的错误。学生紧跟教师的思路了解实验过程，同时形象化地了解相关概念，在这一过程中自然而然地提升了思维能力。（二）通过问题教学培养学生的科学思维问题教学是非常直接且有效的一种教学方法。学生在问题的激励下，能够开发自己的思维，激发内心探索的欲望2。问题本来就是激活思维的源头，也是学生积极学习和主动学习的动力。生物学科中有很多十分有趣而且值得探究的问题，科学家也是针对一个个问题不断思考，进而得到最终结论的。教师在教学中可以用大量有趣的问题激发学生的学习欲望，让学生在思考问题的过程中提升自己的科学思维能力。例如，在教“基因在染色体上”一节的时候，教师就可以通过一系列问题培养学生的科学思维。教师可以先利用多媒体设备播放PPT，为学生演示染色体的变化过程；当学生沉浸在这样一种情境中的时候，对学生提问：遗传因子和染色体的关系是什么？这个问题可以帮助学生快速进入学习状态，并且帮助学生建立已学知识和新知识之间的联系，减少学生的畏难情绪，增强学生对这节课内容的学习兴趣。之后，教师为学生讲解摩尔根果蝇杂交实验，引导学生探究基因和染色体的关系。这个阶段，教师可以主要采取分解问题和引导学生推理的教学方法。首先帮助学生分解问题：为什么要用果蝇做实验？摩尔根在小小的果蝇身上发现了什么问题？在他针对问题提出假设的阶段，有哪些理论可以支撑他的假设？遗传因子在染色体上的呈现方式是什么，摩尔根的推导过程又是什么？根据摩尔根的推理，可以得到怎样的结论？对这些结论如何验证？这一系列问题可以让学生学会思考、探究和分析。为了避免问题太多导致学生无所适从，教师可以提示学生：一般的实验方法是什么？学生很容易就可以答出：是提出问题、做出假设、实验验证和得出结论。然后教师让学生按照这四个步骤去探究。这样学生便可以很快厘清整个问题的解决步骤，进而积极展开思考。学生在不断思考的过程中对问题会有更加深入的认识，在推理过程中也能够构建出比较完整的体系。最后，教师让学生整理问题串，然后得出结论。在这个过程中，学生可以尝试自己解决问题，提升学 123教法实例 2023 年 1 月 第 1 期 总第 21 期 生的自主思考能力。（三）通过模型教学培养学生的科学思维高中生物学科的部分内容具有很强的抽象性，对学生来说学习难度较大。采用模型教学，能够有效地解决这一问题。模型教学可以帮助学生理解抽象、微观、无法直接演示的变化过程，将抽象的知识形象化、直观化，让学生更容易理解3。高中生物教材中为教师和学生提供了很多模型，教师在具体教学过程中，可以引导学生思考应该用哪一种模型去解决问题，并引导学生大胆尝试，最后再对模型进行评价和进一步完善，培养学生的创造性思维能力。例如，在教“降低化学反应活化能的酶”一节的时候，教师就可以通过模型教学培养学生的科学思维。首先，教师要让学生认识模型，培养学生用模型解决问题的意识。教师要深入讲解模型的种类和用途，同时举出一些实际的例子帮助学生理解。举例时，教师要尽可能选择一些学生比较熟悉的例子。比如，人体中的酶最适合的温度是37，人在发烧的时候，身体内的酶活性降低，这时身体的机能就会有所下降。学生大都有过发烧的经历，因此对这个例子很熟悉。教师可以为学生提供需要的材料，主要材料包括可溶性淀粉、淀粉酶溶液、水浴锅、冰块等等，让学生展开探究，找出酶发挥作用最适合的温度。学生需要建立适当的模型展开实验。学生在不断思考、讨论之后，认为可以根据单一变量原则进行实验。教师可以帮助学生进一步探究：既然决定采用单一变量原则，那怎样才能控制其他变量呢？其他变量又是什么呢？想清楚这些问题之后，应该给出一个怎样的探究方案？得到结果后，又如何判断构建的模型是否正确？学生查阅书籍，并结合具体案例进行分析，根据实验结果，制作出酶的活性随温度变化的数学模型。建立了数学模型后，就可以比较直观地看出酶的活性和温度高低的关系，明确酶在低温下活性会受到严重的抑制，在高温下则会失活。（四）通过争议性问题培养学生的科学思维生物学中存在一些比较有争议的问题，这些问题有的是由于对生物学本身的观点不同引发的，也有的是由社会伦理道德问题引发的。在教学过程中，教师不妨提出一些具有争议性的问题，学生对这些有争议的问题自然也会有自己的观点和看法。教师要引导学生不要单纯从一个角度去思考和看待问题，而要学会理性地、全方位地思考4。例如，在教“基因工程及其应用”一节时，教师就可以提出争议性较强的问题，比如基因工程食品安全的问题。教师让学生各自提出自己的观点，同时让学生查阅相关资料和数据，辩证地思考其他人的观点是否有道理。在这一过程中，学生的批判性思维能力会在不知不觉中有所提高。三、结语在高中生物教学中，教师要结合每一节课的具体内容，采取具有针对性的策略，引导学生自己去思考，同时积极开展生物实验，从而提升学生的综合能力。于永，田洪民，王绪珍.生物学“核心素养”中科学思维测评与命题的思考J.教育与教学研究，2018，32（9）：118-123.马香华.巧用“问题串”，促成生物课堂的有效教学J.中学生物学，2011，27（8）：16-18.吴兆春.在高中生物学教学中培养学生的科学思维J.中学生物教学，2019，（18）：17-18.黄佳倩.生物教学中学生理性思维的培养J.数理化解题研究，2021（36）：104-105.【参考文献】1234【作者简介】陈小虎，甘肃省白银市平川中恒学校一级教师，从事中学生物教学工作。