核心素養視域下高中生物科學思維培養策略

張文珍

摘 要：社會在發展過程中對人才的需求也在發生變化，不僅注重人才的技術能力，更注重人才的品格。高中生物學科內容嚴密科學，邏輯性強，教師可以在教學過程中培養學生的科學思維素養。特別是在核心素養背景下，學生科學思維素養的形成，對生物及其他學科學習，對未來大學學習和社會工作都有重要作用。

關鍵詞：高中生物;核心素養;科學思維;對策

《普通高中生物課程標準（2017年版）》指出，培養學生的核心素養是促進學生全面發展，以使其成為社會主義合格接班人【1】。新課標中生物核心素養主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。科學思維是在尊重事實和證據的基礎上，秉承務實的求知識態度，通過科學思維認識事物，以提升解決問題的能力。文章主要探討高中生物教學中學生科學思維的培養對策，以為廣大同仁提供參考。

一、高中生物科學思維內涵

高中生物科學思維是高中生物核心素養之一，是在尊重事實的基礎上，秉承嚴謹的求知態度，利用科學思維方法解決實際問題。科學思維是一種理性思維習慣，具有客觀性、預見性、可檢驗性和精確性，利于學生正確認知問題，并采用科學方法解決問題。

在核心素養背景下，高中生物教學要以教材為依托，以核心素養為標準，培養學生理解知識的能力和正確價值觀[2]。高中生物學科的特點決定其在培養學生核心素養方面有重要作用。高中生物是對自然中生命的研究，是一個獨立的知識體系，具備獨特的思想。在核心素養引導下，新課標對生物教學進行調整，以基本概念為重心，對課程內容的結構進行優化;以主題為引領，對課程內容進行情景化，目的是利于核心素養的落實。在實際教學中，教師要重視學生動手實踐能力的培養，使學生在一系列體驗中達成對生物概念的理解及生物知識的運用，最終提升科學思維素養。

二、基于核心素養背景下的高中生物科學思維培養策略

科學思維是基于事實和證據基礎上的對生物知識的概括、演繹、建模，以通過創造性思維實現對生命規律的探討。科學思維的培養不是一蹴而就的，需要經過長期培養才能達成。教師在實際教學中，要以核心素養為依托，豐富教學方法，以幫助學生建立生物思維模式，使學生在尊重生命規律的基礎上進行實際問題的解決。同時，教師要重視實踐環節，多為學生設計實踐平臺，使學生在體驗中進行感悟、反思，以實現知識與情感的融合。

1.通過模型建構培養學生科學思維

在高中生物學習過程中，學生的模型是建立在大量事實知識的描述基礎上的。生物核心素養的培養目標是幫助學生解決實際問題，那么就需要教材知識講授與學生的生活經驗進行融合，使學生在真實體驗的基礎上提升學習效果。

如在學習“建立真核細胞的三維結構模型”時，教師可以將本節內容放在“膜的流動鑲嵌模型”之后進行學習，目的是使學生通過膜的流動鑲嵌模型的學習，建立更形象更具體的真核細胞的三維結構模型。在實際教學時，首先，教師可以先對科學家對膜的探索歷程進行講授，之后讓學生分成小組進行橡皮泥磷脂分子模型的制作，并認識其親水頭和疏水頭。其次，教師引導學生利用假設來探究磷脂分子的排列，并進行研究如何排列才能滿足膜的穩定且保證膜能適應外界的水環境。學生通過制作模型和假設發現，將親水頭與外界的水環境進行連接，會和水分子形成氫鍵，而疏水頭形成的碳氫鏈會將內部連接在一起。這樣制作出來的模型支架比較穩定且能自由流動。在此基礎上，學生利用不同顏色的橡皮泥作為蛋白質分子，鑲嵌、貫穿于磷脂雙分子層，可實際體驗細胞膜上的蛋白質不同的分布，同時也更好的理解蛋白質的數量和種類越多，細胞膜的功能越復雜。通過動手實踐，學生了解了抽象分子的結構及其特點，同時了解其功能，并了解生命運行的規律。

2.通過思維導圖的建構培養學生科學思維

思維導圖是通過圖形的形式將知識進行羅列，使抽象的知識直觀化，并形成知識框架。學生的思維能力是學習的基礎，其形象思維是通過觀察形成，而科學思維是通過分析、比較和歸納形成的。借助思維導圖的框架可以使學生在思考過程中將知識、邏輯進行整合，以提升思維能力。

首先，學生要學會觀察思維導圖，通過教材的圖形、文字的解說將圖形的抽象知識直觀化。思維導圖的圖像記憶有利于實現學生的深度記憶，學生可以基于生物知識特點通過理解構建知識框架，同時加強對復雜知識的深度理解。在思維導圖的輔助下，學生對類似知識進行對比學習，能逐漸形成科學思維。

如在“免疫調節”學習時，教師可以在課堂上為學生展示教材中細胞免疫圖，讓學生仔細觀察，對圖所體現的知識進行梳理，以形成形象學習思維。之后，教師結合教材圖形進行免疫細胞和體液細胞概念的引出，并建立一個免疫框架導圖，以使學生在系統化、立體化的思維導圖中掌握相關概念的內涵，同時對知識進行升華的遷移。

3.通過表達能力的訓練培養學生科學思維

表達能力是思維發展的外在體現，也是培養學生核心素養的重要路徑。高中生物是基于生物學發展事實，通過圖片、文字等進行推理、解釋的一門學科，這同時也是高考對學生的考查要求。高考對學生的考查落在了對問題的表述上，而表述性問題也是最能體現學生核心素養水平的。如果學生問題回答得不好，那么表示其科學思維能力不強。在實際教學中，教師可以加強對學生表達能力的培養。

如在講授“光合作用與呼吸作用過程圖”時，教師可引導學生建立葉綠體與細胞之間的聯系，要求學生對知識點進行梳理，并按照表達要求進行表述。學生通過原因、依據、結論這些關鍵字眼進行邏輯關系建構，可以表述更有順序性和科學性。通過長期專項的表述訓練，學生利用所學生物知識進行問題解決的能力能快速提升，科學思維能力也能得到有效落實。

總之，在新時代，培養高素質高質量的人才是教育的終極目標，少年強則國強，少年是國家興盛的希望。培養學生的核心素養是高中教育的目標，科學思維能力是核心素養的重要組成部分，培養學生的科學思維素養是提升學生核心素養的重要路徑。在高中生物教學過程中，教師要通過構建模型、思維導圖及表達能力訓練等來提升學生的科學思維素養，以促進學生全面發展。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[M].人民教育出版社，2018.

[2]譚永平.從發展核心素養的視角探討高中生物必修內容的變革[J].課程·教材·教法，2016（7）：62—68.