科學思維培養(yǎng)視角下的生物教學策略探究

曾伙慶

（江西省南昌市外國語學校，江西 南昌 330000）

生物學核心素養(yǎng)由生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個要素組成。“高中生物科學思維”在《普通高中生物學課程標準（2017年版）》是這樣界定的：尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。科學思維是一種思維范式，指為獲取知識而進行有目的想象、判斷、推理等思維過程，是生物學科素養(yǎng)的重要組成部分。科學思維能夠支持學生獲取新知識，學會如何使用知識，構(gòu)建并評價假設(shè)和觀點。具備科學思維的學生能夠成為獨立的學習者，能夠自主地為自己的問題尋求答案。生物課堂是適合開展科學思維教學的平臺，科學思維的培養(yǎng)理應(yīng)成為教師教學明確的目標。

一、注重挖掘概念內(nèi)涵關(guān)系，有效培養(yǎng)學生科學思維

科學思維就是實事求是、嚴謹認真的求知態(tài)度，應(yīng)用科學的思維方式對事物進行了解，對問題進行解決的思維能力與習慣。在課堂教學過程中，教師需要重視對學生科學思維的培養(yǎng)，以生物學事實以及證據(jù)為基礎(chǔ)，利用歸納概括、批判、推理等方法對生命的規(guī)律與現(xiàn)象進行探究與闡釋。生物學概念是高中生物學不可缺少的內(nèi)容，利用關(guān)系推理，掌握概念之間的關(guān)系。讓學生認識和把握學科概念內(nèi)在的邏輯關(guān)系是學習生物學科必備的思維方式。如推理出體液、細胞外液、細胞內(nèi)液、組織液；核酸、DNA、RNA、tRNA等這些概念間的相互從屬關(guān)系。除概念外，關(guān)系推理在反映數(shù)量關(guān)系的應(yīng)用上。如DNA上的堿基數(shù)、RNA上堿基數(shù)、蛋白質(zhì)上氨基酸數(shù)這三者之間的關(guān)系，在DNA分子結(jié)構(gòu)中，四種堿基在雙鏈及單鏈數(shù)量上等。通過關(guān)系推理不僅掌握概念之間關(guān)系及數(shù)量關(guān)系，同時訓練學生的推理思維能力。教師應(yīng)該培養(yǎng)學生從更全局、更宏觀、更整體的角度去把握知識的核心要素，厘清知識脈絡(luò)，構(gòu)建知識體系。這樣獲得的知識才可內(nèi)化為學生的核素素養(yǎng)。高中生物知識零散、易遺忘，要讓學生學會將零散的知識進行歸納概括，形成知識網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中，教師應(yīng)引導學生尋找該知識網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點，然后輻射出與之相關(guān)的各種知識，最終將知識點串起來。注重挖掘概念之間的聯(lián)系，讓學生弄清楚知識的來龍去脈，搞清生命事件之間的因果關(guān)系，這樣的過程能有效地培養(yǎng)學生的科學思維能力。

二、注重科學探究教學，發(fā)展學生科學思維

科學探究重視學生本能的學習活動，探究的過程可以為學生提供學習所需的直接反饋和親身體驗。科學探究式學生學習生物不可缺少的部分，也是培養(yǎng)學生科學思維能力良好的途徑。科學探究的情境主要來自真實的生物學研究的內(nèi)容以及由這些內(nèi)容進行知識遷移設(shè)定的情境或提出的問題。例如：根據(jù)植物細胞質(zhì)壁分離的探究實驗，提出實驗材料的替代、實驗結(jié)果分析等新情境；對于影響酶活性的因素進行探究，并應(yīng)用于指導生產(chǎn)實踐等。探究教學以學生為主體，讓學生有更多的機會和時間參與思考、觀察、動手、記錄和交流等活動。開展生物科學探究教學，教師將學生探究問題涉及的原理、方法、步驟及背景知識等提前發(fā)布給學生，鼓勵學生自主構(gòu)建探究路徑，促進學生在課前開展小組合作學習和初步討論。學生課前便可形成理解問題、探究思考的思維習慣。這樣高中生物教學過程真正成為學生自主發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的過程，為培養(yǎng)學生結(jié)合生物教學內(nèi)容闡明相關(guān)生命原理的思維意識創(chuàng)造條件。教學模式的轉(zhuǎn)變使教師設(shè)置問題具有明確的目的性，教學中便于組織學生有序探究，通過從具體到抽象、特殊到一般展開探究活動，有利于學生通過參與探究活動或經(jīng)歷探究思維發(fā)展，體驗正確運用文字圖示、分析實驗現(xiàn)象或者結(jié)合實驗結(jié)論及相關(guān)知識構(gòu)建生物模型的研究路徑。通過科學探究開展生物學教學，教師需要精心設(shè)計和引導，才能讓學生真正理解、認同科學探究，并主動參與生物學課程的學習中，發(fā)展學生的科學思維。

三、創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)和培養(yǎng)創(chuàng)新思維

生活、學習和實踐情境，是指學生日常生活中或社會實踐中常見的生物學相關(guān)現(xiàn)象或問題。教師在教學過程中，可根據(jù)教材的實際內(nèi)容和學生的認知特點，創(chuàng)設(shè)帶有具體問題和情感氛圍的學習情境，讓學生在特定的情境中感受學習的樂趣，領(lǐng)悟并活用所學知識，激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。教師要注重挖掘生活中的教材，準確把握教學內(nèi)容和生活的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)具有一定真實性和現(xiàn)實意義的教學情境。教學情境的素材來源可以是生產(chǎn)、生活的常見現(xiàn)象。舊知識的拓展引出的新問題，課堂演示實驗，生物科學史，多媒體動畫、圖片、視頻，生物科技新進展，新聞人物，社會熱點等等。教師要善于收集、發(fā)現(xiàn)、積累，甚至創(chuàng)造各類適合用于教學的素材，以創(chuàng)設(shè)豐富的教學情境。通過創(chuàng)設(shè)教學情境，利用這些熟悉的生物學現(xiàn)象或事實作為情境，以問題為導向，引發(fā)學生思考通過發(fā)現(xiàn)問題和解決問題發(fā)揮情境的價值，以達到激發(fā)學生思維，從而進一步讓學生科學思維得到發(fā)展和形成。

《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》將“理解和掌握基本的科學原理和方法；傳承和保持實證意識、清晰邏輯、嚴謹求知；學會運用科學思維方式認識事物、解決問題”作為發(fā)展學生科學思維的重要內(nèi)容。高中生物教學實踐中，教師要從注重挖掘概念內(nèi)涵關(guān)系、注重科學探究教學和創(chuàng)設(shè)教學情境等多個角度實踐教學，將科學思維的培養(yǎng)融入自己的課堂教學，培養(yǎng)學生的科學思維，充分達成生物學課程的教育目標。