高中生物教學中科學思維能力的培養策略

劉太華

摘 要：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。其中，科學思維是其他生物學素養的核心，因此，培養學生的科學思維能更好地促進其他素養的發展，從而提高生物學綜合素養。

關鍵詞：高中生物;科學思維;培養策略

科學的思維方式對學生學習能力的提高有著重要的促進作用，讓學生終身受益。因此，教師在教學過程中，一方面要傳授知識和方法，另一方面還要選擇合適的教學策略，將科學思維能力的培養作為重要的教學目標，以學生為學習的主體，著重培養學生的科學思維能力。

一、通過合適的問題啟發科學思維

在教學活動中，一個合適的問題能有效促進學生展開思考，使其思維處于最佳狀態。因此，在高中生物教學過程中，教師應該在教學方案設計時，合理設置問題，充分有效地對學生進行思維啟發和訓練[1]。例如，在學習“生態系統的能量流動”一課時，為了讓學生理解能量流動的概念，弄清楚攝入量與同化量、糞便量的關系，同時也為了讓學生的思維能力得到充分的訓練，教師可以設計以下問題啟發學生思考：“輸入生態系統的總能量是什么？”“植食性動物糞便中的能量是動物的同化量還是植物的同化量？”“生產者固定的能量有哪些去路？”“暫時未被利用的能量，最終是否都將流向分解者？”……學生通過獨立思考和小組討論深入學習，進而掌握本節內容的難點和重點。在這個過程中學生的思維被充分調動，更加高效地吸收新知識，提高了課堂學習效率。

二、借助實驗教學活躍科學思維

生物學習過程中，實驗教學占據十分重要的地位，其對學生思維能力的發展起到了十分重要的作用[2]。生物實驗在形式上更容易吸引學生的注意力，使學生充分調動各種感官了解相關內容，思維會變得更加活躍，注意力會更為集中。例如，在學習“通過神經系統的調節”一課時，教師首先播放“蛙的坐骨神經腓腸肌標本電刺激實驗”，然后提出問題激發學生思考：“興奮或神經沖動的實質是什么？”“興奮在神經纖維上的傳遞方向如何？”為了弄清楚神經沖動在神經纖維上的產生過程，教師可以播放第二個演示實驗，即20世紀30年代英國科學家利用槍烏賊的巨大神經纖維所做的一個實驗——參考微電極插在槍烏賊神經纖維外，測量微電極插入神經纖維內。然后提問啟發學生思考：“靜息狀態時，神經纖維膜外和膜內的電位差是怎樣的？”“神經纖維在靜息狀態時膜內外K+和Na+的分布是怎樣的？”“神經纖維上的神經沖動是怎樣產生的？”……學生在觀察實驗現象后對相關問題進行思考，能進一步理解靜息電位和動作電位產生的生理基礎，以及突觸在興奮傳遞過程中的重要作用等。通過對實驗過程和現象的獨立觀察和思考，既訓練了學生的實驗觀察能力，又訓練了學生的科學探究能力。實踐證明，通過實驗教學可以有效調動學生的思維能力。

三、通過自主學習培養科學思維

分析綜合能力是科學思維的重要組成部分。分析是把研究對象的整體分解為部分或局部，并分別進行研究的思維方法;綜合與分析相反，是從整體上去認識和把握研究對象的思維方法。在教學過程中我們可以采用學生自主學習的策略提高學生綜合分析能力。例如“DNA是主要的遺傳物質”一課，可以讓學生自主學習分析格里菲斯的肺炎雙球菌體內轉化實驗、艾弗里和同事做的肺炎雙球菌體外轉化實驗、赫爾希和蔡斯所做的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗后，讓學生總結出“DNA是遺傳物質”的結論，再讓學生分析煙草花葉病毒侵染煙草的實驗，讓學生認識到“RNA也可以是遺傳物質”，綜合所有的實驗結果得出“DNA是主要的遺傳物質”的結論。

著名數學家華羅庚曾說過，讀書就是要經歷把“薄書讀厚，再把厚書讀薄”的過程。“薄書讀厚”就是要進行詳細的分析、查證、補充;厚書讀薄就是要將分析的結果進行綜合、理順，對整個結構有一個清晰的認識。由此可見，讀書的過程首先是對部分或局部進行分析，在分析的基礎之上再從整體上進行綜合，分析和綜合二者相互依存、相互滲透、相互轉化。為了高效提高學生的分析綜合能力，我們可以按照新課程理念來設計課堂教學——在老師的引導下，讓學生自己來講解分析。這樣的課堂教學模式，即便學生分析得不到位、總結得不夠完整，但是學生的思維卻得到了最大限度的訓練。

總之，在實際的教學過程中，教師要有足夠的科學思維訓練意識，將學生的思維訓練視為重要的教學目標，在具體的教學過程中結合新課標的要求，打破傳統教學模式，尊重學生的課堂主體地位，使學生的學習自主性得到充分體現，讓學生在生物課堂上積極思考，思維得到充分的訓練，生物學核心素養得到有效提升。

參考文獻：

王雪.生物科學史在高中生物教學中的教育價值[J].現代交際，2019（6）：205+204.