如何在生物概念教學中滲透科學思維
——以公開課“穩態的重要性”為例

張新紅

(廣東省佛山市超盈實驗中學 528200)

人類的思維能力依賴于個體的思維方法和思維品質，其中思維方法主要包括比較、分析、綜合、抽象、概括、推理和判斷等；思維品質主要表現在思維的廣闊性、深刻性、靈活性、創造性和批判性等。思維的材料分為兩類，即感性和理性材料，理性材料主要就是概念，概念是思維的細胞。如何在概念教學中滲透科學思維的培養？以下將以蘇科庚老師(以下簡稱“教師”)的一節公開課“穩態的重要性”為例進行分析和探討。

1 以問題為導向層層遞進，運用抽象概括的方法培養學生思維的深刻性

思維的深刻性主要表現在智力活動中深入思考問題，善于概括歸類，邏輯抽象性高，層層深入，抓住事物的內在聯系和本質規律。

在這節課中，教師以問題為導向，從內環境的定義到內環境穩態的定義，再到穩態的維持，最后到穩態維持的基礎，不斷地通過問題來引發學生的思考，層層深入，最后形成本節課的核心概念： 內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，其中核心問題如下： ①下列哪些液體屬于內環境？血液、消化液、尿液、腦脊液；②請給內環境的穩態下一定義；③請嘗試用數學方式表示內環境的穩態；④內環境穩態是如何實現的；⑤內環境保持穩態至少還需要哪些系統參與；⑥內環境穩態會不會出現“失調”的情況？請列舉一個病例并說明其形成的原因。

從問題①分析，在學生第一節已經學習了細胞生活的液體環境及內環境的定義，在此基礎上要更深入地思考： 這些液體屬于內環境嗎？解答完成這個問題，很自然地過渡到問題②，教師呈現化驗單，通過化驗單引發學生思考討論，抽象概括出穩態的定義： 內環境保持相對穩定的狀態。為了讓學生更好地理解“相對”的含義，教師提出問題③。接下來過渡到問題④，以血糖調節為例引入，展開教學，從而歸納總結出神經—體液—免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。再過渡到問題⑤，結合兩張相關的圖片，師生共同討論分析，發現至少需要四大系統的參與(消化、呼吸、循環、泌尿系統)。弄清楚了內環境穩態的相關知識，最后過渡到問題⑥，再次激發起學生的深度思考，最后很自然地得出結論： 內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。

在本節課中教師以這六個問題為核心，組成了本節課邏輯思維的主線，引發學生的深度思維，抽象概括出概念的本質規律，從而培養學生思維的深刻性。

2 以模型建構為依據，運用分析綜合的方法培養學生思維的靈活性

靈活性是指思維活動的靈活程度，主要表現在多維度地分析和解決問題。多維度思維是思維靈活性的重要表現之一，培養學生思維的多維性也是培養學生思維靈活性的重要方法。

在這節課中，教師為了加深學生對內環境穩態的理解，設置問題： 請嘗試用數學方式表示內環境的穩態，這一問題的設置在教材中是沒有的，也體現了教師教學設計的靈活性和創造性。利用這一問題，引發學生換角度思考，相對穩定的含義如何用數學的方式呈現，很快就有學生分析綜合得到圖1，教師再次提問： 還可以用曲線圖怎么表示？學生再次思考，最后經過反復分析討論，綜合得出圖2。

圖1 用數學方式表示內環境穩態方法之一

圖2 用數學方式表示內環境穩態方法之二

學生在剛開始學習生物時，思考的過程通常是單一方向的思維，這會限制學生思維的靈活性，因此在平時的教學中應該像蘇老師一樣，多思考、多研究教材，利用數學模型、概念模型及物理模型等，培養學生思維的靈活性。

3 以生活實例展開探討，運用比較分析推理的方法培養學生思維的廣闊性

思維的廣闊性指思維的廣度，從不同的方面去思考問題，從不同的角度去分析問題，避免出現對問題本質認識的片面性和狹隘性。

在本節課中，在給穩態下定義之前，教師給學生呈現了一張教材上的血液生化六項檢查化驗單(圖略)，提出問題： 此人的身體狀況可能存在什么問題？學生通過比較分析測定值與參考范圍的差距，從不同的角度推測出此人可能有肥胖、高血糖、腎炎等問題。在講到內環境穩態會不會出現“失調”的情況時，教師提出了組織水腫的問題，要求學生結合血漿、組織液和淋巴三者的關系，從不同的方面思考和分析組織水腫的原因，最后經過師生共同的比較分析推理，歸納出組織水腫的五大原因包括： 過敏反應引起，毛細淋巴管受阻，組織細胞代謝產物增加，營養不良以及腎炎等。

生物學中的很多問題和現象，會有很多方面的原因造成，如果多留意這些生活實例，以此為依據引導學生展開思維，可培養學生思維的廣闊性。

4 以具體事實為材料正誤判斷，運用解釋評價的方法培養學生思維的批判性

思維的批判性品質，來自于對思維活動各個環節、各個方面進行調整、校正的自我意識。批判性思維出眾的人，善于嚴格審查結論與證據材料的一致性，精細檢查自己思維過程的嚴密性，從而對判斷是否合理進行準確的解釋和評價。

在本節課中，在對內環境的定義進行回顧后，教師呈現問題： 消化道中的消化液、心臟中的血液、膀胱中的尿液、顱腔與椎管中的腦脊液，哪些屬于內環境？引導學生思考，血液是嗎？如果不是，為什么呢？學生評價解釋： 不是，血液中有血細胞，內環境是指細胞外的液體，應該說血漿是內環境。消化液、尿液呢？學生思考后評價解釋： 也不是，消化道和尿道是和外界相通的管道，屬于外界環境，腦脊液呢？由于這部分知識學生比較缺乏，教師呈現腦部結構圖(圖略)，學生再次思考后進行評價和解釋，得出結論： 腦脊液屬于內環境。

通過這些具體事實的判斷，引導學生不斷地深入思考，不斷地從正反兩個方面進行解釋論證，長期訓練可提高學生思維的批判性。