高中生物學大概念中科學思維的體現及教學策略

嚴 好

（重慶市育才中學校 重慶 400050）

引言

高中生物學的必修教材和選修教材課程都是基于大概念展開的，在新課程標準中要求基于大概念描述了符合高中學生認知特點和具有學科邏輯的重要概念，形成了課程內容框架。因此，高中生物教師在教學中，也需要基于大概念開展教學活動，不僅有助于學生深入理解知識，還有助于提升學生知識遷移能力，促進學生生物核心素養的形成。在實際教學中，教師應給予大概念足夠的重視，掌握生物概念形成與生物學研究方法的關系，在教學過程中培養學生科學思維，加深學生對生物知識理解的同時，使學生慢慢熟悉與掌握生物學研究方法。下文針對高中生物學大概念中科學思維的體現及教學策略進行深入分析。

一、高中生物學大概念中科學思維的體現

科學思維，主要是指尊重事實與證據，崇尚務實和嚴謹的求知態度，利用科學的思維方法對事物進行認識，提升學生解決問題的思維習慣與能力。在高中生物教學中，對學生科學思維進行培養，可以以生物學事實與證據為基礎，利用演繹和推理、歸納與概括、模型與建模、批判性思維、創造性思維等手段，對生命現象和規律進行探討和闡釋，對生物學社會議題進行審視和論證[1]。下面針對高中生物人教版必修教材中大概念中，科學思維主要體現進行闡述：

細胞結構、化合物組成、光合作用、細胞呼吸等大概念中，利用歸納與概括的科學思維，對構成細胞執行生命活動的基礎是多樣的分子進行理解，對細胞各個部分結構利用協調分工創建有機整體進行闡明，進而對細胞水平的各項生命活動進行實現。

物種進化、生物適應性、遺傳和變異等大概念中，利用演繹和推理的科學思維，以證據論證可遺傳變異的來源為基礎，對有性生殖中傳遞規律、變異有可能帶來的繁殖優勢進行演繹推理，對自然選擇結果與物種進化的原因進行解釋適應。

細胞模型、細胞分裂模型、內環境和穩態、種群數量變化規律數學模型、DNA雙螺旋結構模型等大概念中，利用模型與建模的科學思維，對認知對象的結構組成、過程特點、作用機理、變化規律進行說明。

生物工程的安全倫理等大概念中，利用批判性思維的科學思維，結合生物技術工程社會熱點話題，以證據為基礎，利用生物學基本概念與原理，討論其安全性與倫理問題。

毒品危害、植物激素應用、傳染病預防等大概念中，利用創造性思維，結合人類生產與生活中的實際問題，挑選合適的技術方法，對初步構想進行提出和設計，從實踐角度入手，對實際生活問題進行解決。

二、高中生物學大概念中科學思維的教學策略

（一）通過集合圖，培養學生歸納與概括能力

在高中生物教學中，生物學核心概念是教師和學生認識生物學核心問題的相對本質，對這些核心概念的內涵與外延進行區別，是學生掌握概念的基礎。因此，在實際教學中，教師可以利用集合圖，指引學生對概念的內涵與外延進行有效闡釋[2]。通過集合圖，可以有效提升核心概念教學質量，還可以幫助學生更加深入的理解核心概念，為學生以后的生物學習打下良好基礎。

例如，在講解“生態系統的結構”時，在課前，教師可以設計一個集合圖，集合圖層次依次為：細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統、生物圈。該集合圖對各個生命層次的包含關系進行了簡單的歸納與概括，以便于學生對概念進行深入理解和記憶，可以避免學生混淆相關概念，還可以有效提升學生的歸納與概括能力。

（二）通過自制模型，培養學生建模能力

實物模型教具具有直觀、形象的特點，在課堂教學中教師可以指引學生自制模型，進而激發學生的認知興趣，提升學生的建模能力，幫助學生對概念的形成過程進行更加深刻的認知。例如，在講解“細胞器──系統內的分工合作”時，教師可以指引學生自制細胞石膏模型，在該過程中學生們可以獲得更好的認知體驗，使學生在感官的刺激下，更加深入的學習概念，提升學生建模能力的同時，提升學生的學習效果。

（三）利用課堂辯論賽，培養學生批判性思維

批判性思維，主要是指技能與思想態度，所有有關智力與想象的論題，都可以基于批判性思維進行審查[3]。因此，在實際教學中，教師可以結合教學內容和學生的實際情況，組織學生進行課堂辯論賽。在辯論賽中，學生們不同觀點的碰撞，可以有效激起學生的思考潛能，使學生可以提出對問題的新的見解，進而有效提升學生的批判性思維。

例如，在講解“轉基因生物的安全性”時，教師可以組織學生進行課堂辯論賽，以轉基因生物與食品安全為主題。在辯論賽中，學生利用所學基礎知識與原理，收集整理辯論所需資料，通過辯證思維，深刻透視辯題，大膽表達自己對轉基因食品安全問題的想法，有效提升學生的獨立思考能力和團隊精神，還可以有效鍛煉學生的批判性思維。

三、結束語

總而言之，在新課改背景下，在高中生物學大概念中科學思維的教學是非常重要的，不僅有助于學生深入理解知識，還可以有效提升學生知識遷移能力，促進學生生物核心素養和綜合能力的發展。因此，在實際教學中，教師應對教材進行深入研究和分析，對教材中大概念的科學思維進行掌握。與此同時，教師應結合學生的實際情況和教學內容，基于生物學大概念，把培養學生科學思維作為重點內容，通過科學合理的手段，提升學生的生物學習水平和能力，促進學生全面發展。