“三環自主”課堂模式下學生生物科學思維的培養

福建省福安市第二中學 林惠蓮

隨著社會的發展、科技的進步，社會對生物學科也提出了新的要求。新課改理念指出，要在課堂教學中落實學生學科核心素養的培養，注重培養學生的創新精神和實踐能力。

一、生物學科教學存在的問題

傳統的生物教學中，教師忽視了學生科學思維的培養，在教學中存在著以下的問題：一是教師教學未能與實際學情緊密結合，學生在生物學科學習中感受不到與生活實際的關聯，缺乏良好的課堂學習習慣和興趣，教師教學模式過于陳舊、內容枯燥，無法形成良好的課堂氛圍；二是課堂教學忽視了模型構建活動，教師課堂講解重點在于理論講解，不重視生物模型建構，導致學生對生物模型理解存在著一定偏差，課堂學習質量不高；三是課堂實踐活動內容較少，教師在課堂活動中與學生之間互動頻率低，課堂教學缺乏實踐探究過程，學生無法認識和理解教材內容，感受不到知識內容的形成過程，缺乏對生物知識形成過程的探究；四是學生缺乏對所學內容的批判性思維，大多數高中生習慣于吸收和接納教師講解的內容，不愿意進一步思考和質疑課堂教學內容，缺乏對生物知識的質疑意識，無法形成科學思維能力。針對上述問題，本文提出了“三環自主”課堂教學模式，注重以學生為主體開展自主、合作和探究教學，旨在讓學生在課堂學習中掌握教材內容、發展生物科學思維。

二、“三環自主”課堂模式概述

本文中的“三環自主”課堂模式契合建構主義理論，主張學生是課堂學習和認知的主體，教師則是意義建構的促進者。該教學模式強調學習是一個主動建構并與他人進行互動交流的過程，并立足真實情境開發設計問題資源，以學生為中心，激發興趣，也是獨立思考、合作交流、評價反饋的過程，有利于培養學生科學思維。

“三環自主”課堂模式分為先學、后教和練習三個環節，通過“三環自主”學習模式，學生要達成以下目標：（1）先學環節要獨立嘗試解決現有發展區問題，提出最近發展區問題；（2）后教環節要對嘗試學習獲得提高性和深刻性的認識，解決未知和未解決的問題，生成并探索有意義的新問題；（3）練習環節要能夠將知識轉化為技能，對知識進行拓展或應用，鞏固并活化所學知識。

三、“三環自主”課堂模式下學生生物科學思維的培養策略

（一）結合實際學情發展思維

在傳統高中生物學科教學中，大多數生物教師習慣于結合教材進行講解，無法體現出學生的課堂主體地位，不符合新課改要求，整個教學過程顯得枯燥，這在一定程度上阻礙了學生科學思維的形成。針對這一問題，生物教師應當結合實際學情，探討優化課堂教學的方式，以“三環自主”課堂模式幫助學生靈活應用所學內容，促進學生生物科學思維的發展。

生物學科教學中，教師應結合實際學情確定本節課教學目標，提供給學生進行探索和發現的資源活動，并結合學生課堂表現來發散學生的科學思維，促使其感受知識形成過程，完善思維品質。備課過程中，教師要仔細研讀生物課程標準，了解學生已有知識基礎，在教學中設置梯度問題，引導學生探討知識點之間的聯系，構建生物學科知識網絡。例如，育種方式以生物可遺傳變異為基礎，教師認真分析教學大綱和了解班級實際學情，在課堂中讓學生學習和認識到任何一種可遺傳變異都會帶來育種方式的改變，以此為基礎構建育種原理、方法和過程等知識點之間的內在聯系，實現高效率、高質量的課堂教學，讓學生在學習活動中發展生物科學思維。

（二）進行模型構建教學

生物學模型是基于事實基礎對生物體的規律性描述，要求總結和概括生物學規則，以有效發展和培養學科思維能力。高中生物學科教學中，學科內容與生活有著密切聯系，如果教材知識與學生已有經驗不能緊密結合，教學就無法滿足學生的學習需求，無法有效培養生物學科思維能力。教師在教學中應當從生活經驗入手，注重課堂體驗性學習，創新模型構建教學模式，引發學生在學習中的共鳴。

模型是對問題進行分析后以簡化、理想形式再現原型結構和功能，教師在課堂教學中應以學生為主體，給他們提供主動學習的機會，幫助其發展生物模型構建能力。在講解“分泌蛋白的合成和運輸”知識點時，學生在課下要以小組形式提前制作分泌蛋白模型，課堂上分別展示生物模型，其他小組進行評價和指正。討論過程中，有的小組指出某個模型中分泌蛋白表示始終一致，并提出優化思路，即改變分泌蛋白被加工位置顏色。結合教學內容，教師提出問題，蛋白的合成和運輸過程有著動態性，教師要思考如何在教學中展示這一特性。班級學生進行分析討論，思考并提出如何在分泌蛋白運動中體現動態性的思路。本次學習中，教師在課堂上扮演著“組織者”角色，給學生提供了展示才華的舞臺，讓學生利用所學知識發現問題，提出改進方法，幫助其在深度理解生物知識的同時發展模型建構能力。

（三）注重活動探究實踐

科學思維是生物學科核心素養的重要內容，學生需要在學習中具備較強的邏輯推理能力才能探究得到學科內容，進而進行深入思考，在探究實踐中形成思維能力?！叭h自主”教學模式以課堂活動探究實踐為主線，開展以學生為主體的自主教學模式，引導學生進行自主建構學習，有利于促進其科學思維能力的形成和發展。生物課堂學習中，學生只有學習主動性得到激發，才能在課堂活動探究中具有主動性，更好地參與課堂學習，從而達到最佳學習效果。

在講解“摩爾根果蠅雜交實驗”知識點時，學生結合教師給出的實驗圖解判斷果蠅紅白眼的顯隱性，進行探究學習后得到具有白眼性狀是雄果蠅而非雌果蠅的結論。結合上述內容，教師繼續提出問題，即摩爾根發現雄果蠅的白眼性狀是具有普遍性還是單獨個例？如果具有普遍性，和哪種因素有關？班級學生閱讀后發現多次實驗中都有白眼性狀，這就表明此并非單獨現象。結合以往學過的生物知識，學生推斷猜測此與性別有關的染色體相關（X 或Y 染色體）。結合上述猜測，學生進行自主探究，根據“孟德爾分離定律”進行分析，進而推理得到眼色基因位于X 染色體上的結論。學習過程中，生物教師帶領學生進行分析和討論，在推理基礎上進行猜測、分析后進行演繹推理得到結論，以此發展學生的科學推理思維能力。

（四）重視歸納與推理能力

生命觀念的形成需要重要概念與大概念的構建支撐，而重要概念和大概念的形成離不開科學思維，生物學科科學思維的形成要求具備歸納與推理能力。建立思維導圖能夠促進科學思維的發展，提升學生生物知識的綜合運用和遷移能力。思維導圖是把所學內容進行歸納和總結的一種重要方法，能幫助學生構建生物學科知識體系?？茖W思維可以幫助高中生對所學內容進行歸納推理，實現知識與科學思維的發展。課堂教學中，教師要把思維導圖應用于課堂教學活動，結合概念圖等引導學生進行邏輯思考，提升學生科學思維品質。

發展科學思維能力，學生要在教師指導下學習教材圖形和內容，直觀形象地掌握知識。生物學習中，學生結合生物學科知識特點，以類比和聯系的方式構建生物知識體系，制作思維導圖顯化出知識點之間的聯系，有利于促進科學思維的形成。講解“免疫調節”時，教師引導學生觀察免疫過程圖，通過識圖式學習構建細胞免疫與體液免疫概念，借助板書形式建立知識框架結構，以思維導圖形式系統化、網絡化教學內容，體現出學科核心概念內容。以推理形式讓高中生對知識進行內化和生活，從而在整體上對知識進行把握。

（五）培養生物批判性思維

批判性思維有利于對已有學習內容進行質疑，推動科學探究能力的發展。生物學科課堂教學中，教師引導學生對課堂所學內容提出質疑，留時間供學生進行深入思考，鍛煉批判性思維，能使每個人充分學習生物知識，從中體會到科學探究的樂趣，發展科學思維。

在講解“物質跨膜運輸的方式”知識點的過程中，教師為學生展示了一部分資料，即水通道蛋白是一種位于細胞膜上的蛋白質，其作用是控制水分子的進出。了解多媒體設備上的內容后，部分學生思考后提出質疑，即水進出細胞方式是自由擴散，在此過程中不需要蛋白。結合學生疑問，教師沒有立即表態，而是引導更多人進行思考，然后傾聽疑問，引導學生辨析問題，討論通道蛋白和載體蛋白的異同。在分析討論的過程中，班級學生提出疑問，即水通道蛋白是否還存在于其他生物膜上。結合這一疑問，教師把問題作為作業供學生在網上查閱資料，以期從中找到答案。生物教師在課堂教學中重視學生質疑和批判思維的培養，以問題和知識帶動課堂思考過程，有利于促進學生生物核心素養的發展。

總之，高中生物課堂教學應以學生為主體，教師為主導，借助“三環自主”課堂模式激發學生課堂學習興趣，發展生物科學思維，讓每個學生都能在生物課堂中有所收獲，有效促進學生生物學科核心素養的發展。