“三段論”生物科學思維培養分析

柯桂芬

【摘? 要】伴隨著我國教育不斷深化改革，高中生物教育教學逐漸受到重視，在新課改背景下，教師在教學過程中不僅要為學生講授生物理論性的知識內容，同時還要幫助學生掌握良好的學習方法，促使學生通過相關教學活動形成科學思維，將學科知識更好地應用在實際生活當中。高中生物以“三段論”為載體開展教學活動，一方面可以在學習過程中發展學生的科學思維，另一方面能夠培養學生形成良好的學科素養，讓學生在高中階段收獲良好的教學體驗。基于此，本文將從高中生物實施“三段論”教學模式的重要性，簡要闡述當前高中生物教學存在的問題，并為高中生物如何培養學生科學思維提出幾項實踐策略。

【關鍵詞】三段論；高中生物；科學思維；實踐策略

在新課程標準中已經明確指出：高中生物教學要培養學生形成良好的科學思維。利用生物學科培養學生的科學思維，教師就要充分利用“三段論”方法讓學生的思想經歷一系列思考過程，并運用此種教學方法沖破傳統教學觀念的束縛，引導學生在教學中能夠親身經歷觀察、提問、設想、推理、實踐檢驗這一過程，促使學生在提出問題、解決問題中得以真正實現高中生物教學目標。

一、高中生物實施“三段論”教學模式的重要性

三段論推理是演繹推理中的重要組成部分，具體包含一個一般性的原則（大前提），一個附屬于前面大前提的特殊化陳述（小前提），以及由此引申出的特殊化陳述符合一般性原則的結論。這種形式是人們進行證明、辦案、科學研究等思維時，能夠得到正確結論的科學性思維方法之一。因此，在高中生物教學中以此種方式作載體，對于學生未來發展具有以下兩方面的意義。

（一）有利于激發學生科學思維

高中階段每個學生都是一個獨立的個體，這一時期的學生不僅擁有屬于自己的思維，同時思考問題的方式也不盡相同。所以，在高中生物教學中，學生的學習能力和學習狀態難免會存在不同程度的差異，教師要想進一步提升學生的學習質量和效率，就要將思維發展貫穿整個教學的過程。正所謂“思維決定命運”，學生思維方法的應用直接會影響到學生的學習成效，而學生思維能力的高低直接會影響到學生完成任務的水平，教師在教學中不僅要充分發揮出自身作為引導者和領導者的作用，同時還要為學生講授相應的學習方法，以此通過相關教學活動實現培養學生科學思維的目標。其次，“三段論”作為一項鍛煉學生思維的重要方法，教學目標與此項方法不謀而合，在生物教學中應用此方法可以為培養學生科學思維奠定良好的基礎，促使學生思考未知領域知識內容時，能夠勇于質疑和論證，進而提升高中生物課堂教學的有效性。

（二）有利于激發學生的科學精神

雖然高中階段學生模仿能力和獲取高分能力都比較強，但是學生在科學探究能力上始終處于較為落后的狀態，然而教師開展教學活動的根本目標是讓學生掌握未來社會發展所需的科學知識，以及基本的思維方法和必要的應用技能，而不是讓學生成為模仿家，所以如何通過教學活動激發學生的科學精神已成為當前教育工作者研究的重要課題。教師在教學過程中如果能夠運用“三段論”方法展開教學，讓學生在教學中經過發現問題、提出假設、演繹推理等一系列過程，不僅能夠讓整個教學過程充滿邏輯和推理，同時還能夠讓學生像科學家一樣進行一步步研究，并且學生在探究科學知識過程中一定會遇到不同程度的難題與困難，如果學生能夠克服重重困難，解決相應的難題，學生收獲的不僅僅是學習成果，同時還收獲了堅韌不拔的品質。此外，學生通過不斷的推理和論證，一方面能夠真切領悟到科學家的科學探究能力和科學精神，另一方面還能讓學生體會科學家所進行探究的過程和思路，促使學生真正掌握科學探究的方法，從而提高自身科學精神的嚴謹性。

二、當前高中生物教學存在的問題

在高中生物課堂教學過程中，教師不僅要踐行“以生為本”的教學理念，同時還要充分尊重學生的課堂主體地位，促使學生在課堂上充分發揮自身的主觀能動性。但是通過相關調研結果顯示來看，大部分教師在教學中仍然占據主導教學地位，學生在學習相關生物知識內容時始終處于較為被動的狀態，并且大部分教師在教學中為學生輸出大量的理論知識內容，而且也沒有給予學生更多實踐操作的機會，這樣的教學形式完全違背了新課改的教學要求，不僅沒有充分彰顯出學生的主體教學地位，同時還會影響學生科學思維的發展，使高中生物教育發展始終處于停滯不前的狀態。

另外，根據調研數據顯示，很多學生只知道生物學科是高中階段教育的組成部分，但是學生對于學習生物知識并沒有濃厚的興趣，最為明顯的表現就是學生對于生物教學的認同度較低。

三、以“三段論”為載體培養高中生物科學思維的實踐策略

（一）轉變教學觀念

在高中生物教學過程中，以“三段論”方法設計教學活動就要保證實踐活動具有一定的挑戰性，所以為了更好地開展實踐探究活動，首先教師要積極轉變傳統的教學觀念，從本質上認識到“三段論”在高中生物課程中的適用性，三段論教學并不是某一學科的專利，但是它是生物課程教學中不可或缺的一種形式。并且，現階段傳統教學形式和價值取向已經被提升學生核心素養所代替，教師的教學方法和教學內容要緊跟現代化教育發展步伐，對標新課改教學要求和新高考改革制度，為學生學習生物知識不斷探究嶄新的教學形式和方法。最后，生物教師要進一步明確“三段論”教學方法的基礎流程，在教學中要遵循命題擬定—證據求證—獲得結論等基本環節，在保證尊重學生主體教學地位的同時，為學生開展具有啟發式的教學活動，準確把控好各個探究環節內容，促使“三段論”方法應用在高中生物教學中得以真正發揮出教育價值。

（二）利用概念模型驅動思考

伴隨著“三段論”教學方法不斷深入，高中生物教師不僅要結合生物學知識的基本特點，同時還要根據生物學科教育發展要求，不斷為學生創新教學方式，促使“三段論”方法能夠有效地應用在教學活動當中。在教學中教師可以運用物理模型和概念模型驅動學生進行思考。而學生作為論證生物實驗的主體、開展論證的前提，就是要保證學生掌握更多基礎性的知識內容。換句話來講，論證的主要目的就是讓學生運用舊知識推理出新的知識，所以舊知識的掌握程度就成為了論證新知識的關鍵點。例如在講解“細胞膜的結構和功能”這一課時，其中19世紀歐文頓曾提出“細胞膜由脂質構成”，為了幫助學生更好地理解這一論點，教師可以組織學生驗證歐文頓提出的論點，利用“植物油萃取蘿卜素”的這一演示實驗引導學生獲得認識，教師可根據論點內容為學生準備好胡蘿卜汁，讓學生對“脂溶性物質易溶于脂質”的科學事實進行論證，待到學生完成實驗后，教師就可以將其轉換為細胞本身，將細胞膜以較為抽象化的模型表達出來，比如讓學生將膜想象成為物質融合的一層障礙物，將脂溶性物質穿透細胞膜的過程中具體劃分為溶入細胞膜和離開細胞膜兩個環節，通過實驗演示學生很快就能得出“脂質是細胞膜中不可或缺的組成部分”這一結論，通過運用原理模型進行演示教學的方式，學生的思維已經在無形中經歷了一場“三段論”推理，在這一過程中教師只需稍加指引學生邏輯推理形式，學生就會對“三段論” 推理形式形成初步的認識，以此為培養學生科學思維奠定良好的基礎。

其次，在這一教學過程中教師要高度重視論點的搭建，“論點”是引導學生實施論證的重要輔助工具，所以在論證支點搭建過程中，要保證論證支點有著較強的技巧性和科學性，例如教師在講解“對生物膜結構的探索歷程”這一課時，教師就可以將歐文頓實驗發現作為論證支點，依據這部分內容為學生提出相關論點，讓學生基于科學時間發展順序進行依次論證，從而獲得相應的結論，促使教學活動更好地實現教學目標。

（三）利用群體任務驅動推理結構

在“細胞膜的結構和功能”部分教學中戴維森和丹尼利也提出了具有三段論的推理，教師可以基于相關論點提取任務，讓學生通過思考和實踐獲取實驗結論，并且通過實踐操作論證出的答案更容易激發學生的科學思維。所以，教師可以讓學生通過自主實踐完成實驗的論證，教師可以將學生以小組為單位，讓學生以小組合作形式共同探究問題的答案，教師在一旁要充分發揮自身作為引導者的角色作用，在學生探究過程中予以相應的指導和建議。最后，學生與教師共同討論后可以得出“大前提：蛋白質可降低脂質表面張力；小前提：細胞膜表面張力低于油水界面張力；結論：蛋白質是細胞膜的基本組成成分”三段論推理模式。可見，在教學中開展群體任務能夠有效降低實踐難度，學生在群體性的活動中思維意識會更加活躍，讓學生在群體思維中體驗過程和成功，能夠進一步提升學生學習質量和效率，促使教學目標高質量完成。

（四）利用推理問題驅動知識遷移

正所謂“問題是檢驗學生知識掌握的最好方式”，在相關教學活動完成后，教師就可以為學生創設問題情境，讓學生利用自身掌握的知識內容和技能去解決實際問題，促使學生能夠真正內化生物知識，比如教師可以基于上述教學內容向學生提出具有邏輯推理的題目：“SARS-CoV-2病毒是一種膜包被的病毒，病毒包膜上S蛋白可以介導病毒包膜與靶細胞膜的融合。若某人甲的細胞膜上存在S蛋白，則說明什么？”教師可以利用這一題目讓學生利用三段論的思維結構去推理，讓學生整理清楚問題的答案是三段論中的哪部分內容，學生經過一系列思考后就能夠得出“大前提：病毒包膜上S蛋白，SS蛋白可以介導病毒包膜與靶細胞膜的融合；小前提：甲的細胞膜上存在S蛋白”待到學生理清邏輯框架之后再組織答案，這樣學生很快就能夠得出這一邏輯推理問題的答案“甲被SARS-CoV-2病毒感染”。

四、結束語

綜上所述，在高中生物教學中，以“三段論”為載體培養學生科學思維已成為推動生物教育發展的必然趨勢，所以為了更好地鞏固學生的學科知識，教師要基于學生思維特點和論證基礎將生物實驗內容進行有效的拓展，促使“三段論”方法能夠充分與教學內容融合在一起，從而有效提高學生科學思維意識和能力。

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