關于高中生物教學中科學思維培養的探索

王金芳

摘 要：本文從歸納與概括、演繹與與推理、模型與建模及批判性思維四個方面分別闡述對于學生科學思維的培養，同時結合高中生物教學活動的一些詳細事例，提高人們對科學思維在生物學習方面運用的重要性。

關鍵詞：高中生物學教學;科學思維;

隨著新課改的不斷推進，基于黨的十九大提出“要全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，發展素質教育，推進教育公平，培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”。教育部將其具體化，細化為發展中學生核心素養。其中學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念，必備品格和關鍵能力。生物學學科核心素養包括生命觀念，科學思維，科學探究和社會責任。

一、依據課本生物學核心概念，通過梳理概念導圖，培養學生的歸納與概括能力。

生物學核心概念是指在生物學生命現象、相關事件和基本過程的基礎上歸納、推理出來的結論，是對生物學問題本質特征的抽象化和概括化。因此在教學活動中應以生物學核心概念為基礎，引導學生通過具體事實進行歸納與概括。生物學學科思維的基本單位是生物學概念，概念圖是用來組織和表征生物學知識的工具。它通常是將有關某一主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈中，用各種連線將相關的概念或命題連接，這樣就形成了關于該主題的概念或命題的知識網絡體系，以此直觀的表征學習者的知識結構及對某一主題的理解程度。通過學生親自動手畫概念圖能激發學生的創意想象，有利于學生在學習復雜生物學概念時理清思路、明確各概念之間的聯系。所以畫概念圖不僅能更好地幫助學生理解和掌握生物學概念，還能更好地學習生物學知識，更能培養學生的科學思維的歸納與概括能力。例如，以“物質的跨膜運輸方式”為例，通過畫概念圖可以很好的幫助我們在教學過程中，讓學生很容易理解大分子和小分子物質以什么方式跨膜運輸的，以及主動運輸和被動運輸的區別和聯系。通過概念圖，讓概念與概念的關系一目了然，這樣就構成了一個完整的生物學概念圖。

二、依據課本經典實驗，培養學生的演繹與推理能力。

依據高中生物新課標提出的要求，讓學生通過觀察、猜想、實驗、證明等生物學活動，培養學生合情合理的演繹推理能力，并且清楚闡明自己的觀點。演繹推理能力是學生在高中生物學習過程中發展邏輯思維能力的重要途徑。演繹與推理能力與傳統生物綜合能力有很大區別。它對學生的生物學基礎知識要求較高，并且要求學生具備一定的邏輯推理素養。課本是學生獲得生物學知識的直接途徑。在生物教學過程中注重通過挖掘課本經典實驗，來培養學生的演繹與推理能力。例如：孟德爾的豌豆雜交實驗;摩爾根證明基因在染色體上;DNA復制方式的提出與證實，這些經典實驗應用的科學實驗方法都是“假說—演繹”法，所以它們都是培養學生演繹與推理能力的很好案例。

三、依據課本生物學模型，培養學生的模型與建模能力。

高中生物課程具有趣味性、新奇性等特點，生物建模是對生物知識一種具體的、現實的模型建構方式，被認為是將來學生從事科學研究的必備能力。在生物教學中運用生物建模的方式，能將抽象問題具體化，復雜問題簡單化。課堂上教師引導學生建模，不僅營造了趣味的課堂氛圍，提高了學生學習的積極性和參與度，也培養了學生的建模思維和建模能力。生物模型包括物理模型，數學模型和概念模型。例如：減數分裂的學習。減數分裂是很多學生的學困點，在教學中我會引導學生先分析出減數分裂各時期的主要變化，再鼓勵學生親自建立減數分裂各時期的物理模型，此方法教學成效顯著。

四、依據課本生物學發展史，培養學生的批判性科學思維能力。

批判性思維是對自己或他人已有的思考和結論采取批判的態度進行反思，它是一種冷靜的自我反省。通過提出辨別與質疑，進行獨立分析、摸清情況的過程，是培養學生創造性思維的重要途經。由于批判性思維能通過主動思考、獨立分析將問題整理、分析，從而提出有效的解決方案，所以需要積極調動學生的思維潛力，進行創造性思維活動。

生物發展史是人類不斷深入了解生命現象，認知生命的基本特征，探索生命發展的基本規律的過程。通過批判性的思維不斷認識生命的真實面目，揭示生命現象的真實本質，讓人與自然和諧發展。從生命起源到生物演化的認識，從生命的現象到本質探索，從DNA結構的發展到人類基因組計劃的實施，從微生物的發現到生物大分子結構的揭秘，都是人類不斷進取、努力的結果。在生物學發展的歷史長河中，充滿著新發現、新理論與傳統觀念的矛盾與沖突。其中成功的或失敗的人物以及他們的經歷，為培養學生的批判性思維提供了豐富的生物學素材。例如：體液調節的發現——促胰液素的發現。由于斯他林和貝利斯大膽質疑沃泰默的觀點，發現了促胰液素，并獲得了諾貝爾獎。

總之，教師要時刻認識到學生是主體，要以學生為主，不斷更新教育觀念，緊跟教育改革的步伐，尋找新的教育方式，培養學生科學思維，提高學生素養，利于學生終生發展。

參考文獻

[1] 張建.提高中學生生物科學素養的四種途徑[J].考試周刊，2010（47）

[2] 張艷清，張旭平，姜冰.論科學史的育人功能[J].醫學教育探索，2007（10）

[3] 陳云素.管窺之如何在新課程教學中培養學生的科學素質[J].科技資訊，2007（20）

[4] 徐文珍，葉巧燕，黃鍵.發展學生生物學核心素養的思考[J].福建基礎教育研究，2016（11）：105-106.

[5] 楊銘，劉恩山.在生物學課堂中培養學生理性思維[J].生物學通報，2017，52（08）