指向科學思維培養的高中生物學教學策略探究

【摘要】具備科學思維是學生學習和成長的重要基礎，對于學生完成對知識的學習、實現能力的提升有重要意義。2019人教版教材與舊教材相比，在部分內容的安排上更側重對科學思維的培養。教師應研究教材中的這部分內容并在教學過程中做好對學生的引導，以此來促進教學目標的順利達成。論述在高中生物學教學中培養學生科學思維的意義，提出相應的教學策略，旨在為其他教師提供參考。

【關鍵詞】科學思維；高中生物學；教材

作者簡介：楊晶（1985—），女，甘肅省金昌市龍首高級中學。

2019人教版教材內容豐富，對于學生的學習和成長有著重要意義。在高中生物學教學中挖掘教材內涵，開展相應的教學活動，培養學生的科學思維，能夠讓其在學習中從正確的角度展開對問題的思考、探究，完成對知識的深入學習，實現能力的提升，進而為其日后的發展打下基礎。教師要積極實施各項教學活動，以提升教學的效率，助力學生的發展。

一、在高中生物學教學中培養學生科學思維的意義

（一）促進學生自我發展

在開展高中生物學教學工作時，除了要激發學生學習生物學知識的興趣，還應當進行知識的拓展，培養學生的學習能力。例如，在學生學習完2019人教版選擇性必修3第1章的“微生物的選擇培養和計數”之后，教師注重學生科學思維的發展，將有利于開展以學生為中心的學習活動，引導學生進行自主、合作和探究學習，使學生能夠在實驗室中創設特定微生物生長的環境，用于微生物的篩選，實現對生物學知識的實際遷移與應用，從而逐漸成長為能夠活學活用、融會貫通的應用型人才，這對他們自身的全面發展有很大的幫助。

（二）提升學生學習效率

具備良好的科學思維，學生對知識的學習和理解才會更加高效，才能夠在學習過程中有更加積極的表現，并在教師的引導下完成對相關內容的深入探究，深度掌握所學知識。經過不斷的學習和積累，學生能夠在腦海中形成一個完整的知識體系，提升學習的效率，進而為日后的發展打好基礎［1］。

二、指向科學思維培養的高中生物學教學策略

高中生物學教師在開展教學活動的過程中要對科學思維有正確的認識，并以培養學生的科學思維為目標進行教學設計，以此來助力學生完成對知識的深入理解，促進其能力的提升和發展。這需要教師對教材內容展開細致的研究，并以此為基礎調整教學方案，最終推進教學目標的順利達成。

（一）重視生物學實驗，理解重要概念

相較于舊教材，2019人教版教材中的實驗數量有所增加。許多實驗主要是為了更好地詮釋概念知識，助力學生深入地理解相關內容。由于學生需要學習的大部分概念都具有一定的抽象性，有的學生僅憑相應的文字難以充分理解，因此教師可以利用生物學實驗的過程、現象和結果，助力學生在參與實驗活動的過程中加深對重要概念的認識和理解，進而形成良好的科學思維，為后續學習打好基礎。

例如，2019人教版必修2第6章新增了“探究抗生素對細菌的選擇作用”這一實驗。在該實驗中，學生可以通過觀察細菌的生長狀況，了解青霉素、卡那霉素等抗生素對細菌的選擇作用，知曉適當濃度的抗生素能夠殺死細菌，但變異的細菌可能產生耐藥性。如此，學生能夠對進化的相關概念、特點以及有關的實驗現象有一定的了解，還會進一步思考以下問題：為什么判斷變異有害或是有利取決于環境？為什么生物進化的實質是種群基因頻率的改變？為什么濫用抗生素最終會使人類處于一種無藥可用的狀態？在實驗結束后，教師要鼓勵學生展開討論、交流，使其在這一過程中對相關概念有更加深刻的認識，同時促進其科學思維的形成［2］。

生物學是建立在實驗基礎上的學科。學生可以在開展生物學實驗的過程中完成對相關內容的理解，加深對所學知識的印象，學生的熱情也可以被充分激發出來。教師在教學活動過程中要提高對生物學實驗的重視程度，并充分應用生物學實驗，讓學生在完成實驗后有更大的收獲。

（二）結合“探究·實踐”欄目，開展合作學習

在以前使用舊教材時，部分教師對于酶的專一性的知識，往往會在課堂上引入某些參考資料中的實驗，甚至只講解概念而忽視了實驗教學，而且所設計的教學內容相對枯燥，導致學生難以感受到學習生物學的樂趣，這會在一定程度上影響其科學思維的發展。而2019人教版教材新增了“探究·實踐”欄目，如必修1第5章的第2個“探究·實踐”主題為“淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”。在這個“探究·實踐”欄目中，學生通過學習能夠理解酶的專一性的含義，同時也會對“是否可以通過開展一種酶兩種底物的對比實驗來驗證酶的專一性”展開深入的思考。為了更好地在學生進行深度學習的過程中培養他們的科學思維，教師可以通過實驗引導學生掌握可溶性還原糖的鑒定方法，并為學生提供合作的機會，將學生分成兩個實驗小組，比一比哪個小組實驗完成得更好。在調動學生參與熱情的基礎上，促使其感受到科學探究過程的趣味性，體驗到成功的快樂與喜悅，有利于幫助其逐漸形成樂于探究、敢于操作、大膽質疑的科學精神與科學思維。

科學思維的培養離不開實踐。只有提升學生主體的參與性，開展多元化的實踐活動，激活學生的學習動機，才能真正助力其完成對各種實驗現象和結論的深入理解，同時促進其能力的進一步提升。

（三）開展辯論活動，保證知識學習效果

讓學生參與辯論活動是充分尊重其主體地位的表現。辯論活動相對輕松、有趣，通過參與這種形式的活動，學生的積極性能夠被充分調動起來。在相互交流、發表見解的過程中，學生能夠再次對所學內容進行梳理，以此完成對相關知識的深入理解，同時其科學思維、學習水平也能得到發展、提升［3］。

例如，在講授2019人教版選擇性必修1第4章的“免疫學的應用”的相關內容時，教師可以組織學生就“癌癥能否被控制”這一主題展開辯論。在這一過程中，學生需要充分運用自己在課堂上所學習的疫苗的作用原理和特點等相關內容，并列舉世界上第一個預防癌癥的疫苗—人乳頭瘤病毒疫苗的成功研制等相關案例來支撐自己的論點。在辯論時，學生的思維會處于一種活躍的狀態，并且通過與他人的討論和交流，學生的思路也會更加清晰，這有利于他們科學思維的培養。在學生辯論結束后，教師要對學生在活動中的表現進行總結，并帶領其回顧課堂所學的相關內容，以此提升其學習能力。此外，教師還要做好對其情感上的引導，讓其知曉生物學的發展對于人類的重要意義，認識到自己肩上所承擔的責任，以此形成良好的社會責任感。

在進行生物學課堂教學時組織開展辯論活動，能夠調動學生的熱情，使學生在實際生活中更加關注與生物學相關的事物，運用所學知識思考并解決相應的問題，從而保證學生的知識學習效果。學生的科學思維以及看待事物的態度得到有效培養，學生的社會責任感得到增強，對于其長遠發展有著重要意義。

（四）巧妙設計問題，引發深入思考

為了對學生的科學思維進行培養，幫助學生充分掌握教材知識，教師在高中生物學教學中，應當設計一些科學、合理的問題來引發學生的深入思考。教師所設計的問題主要有以下兩個方面的作用：第一，讓學生借助資料完成對知識的理解，了解相關現象背后的原理；第二，調動學生探索的熱情，讓其在自主思考和探究的過程中有新的發現。

例如，在講授2019人教版選擇性必修2第4章的“人類活動對生態環境的影響”的內容時，教師可以以教材內容為中心，向學生提出問題：“你能否聯系生活實際談談自己對生態環境的看法？”該問題看似簡單，但是學生在回答的過程中需要將所學內容與生活實際相聯系，也需要對當前的環境狀況、造成環境污染的因素、人類活動對環境的影響、環境被污染后的人類生活面臨著怎樣的挑戰等展開深入思考，并搜集相關的資料來論證自己的觀點。教師也可以列舉現實中保護生物多樣性的案例，讓學生圍繞具體事件產生的影響、相關問題的應對手段展開討論，并驗證這些手段是否有效［4］。在此期間，學生能夠完成對教材內容的深度學習，其科學思維也會在探索知識的過程中逐漸形成，從而對其全面發展起到積極的推動作用。

每個學生看待事物的角度可能不同，高中生物學教師需要尊重并理解學生的觀點、想法，盡可能多地鼓勵學生發表意見，而非一味地反駁；當學生們的意見出現分歧時，教師要扮演好參與者和協調者的角色，使學生能夠進行理性思考，借助客觀現象、規律、實驗結論、定理等科學的論據進行論證。與此同時，對于那些性格內斂的學生，教師可以通過構建濃厚的、民主的、平等的學習氛圍來促使學生主動參與課堂，帶著強烈的好奇心、探索欲與教師、同學進行交流和互動。

（五）重視模型構建，完成對新舊知識的梳理

所使用的教材的改動要求高中生物學教師完善自己，基于2019人教版教材構建新的模型，教學方法、教學理念也要及時更新，這樣才能在組織開展教學活動的過程中做好對學生的引導，讓其以所學內容為基礎構建相應的知識體系，提高其學習的效率，同時實現對其科學思維的培養。在高中生物學學習中，學生可以借助不同的模型來梳理教材內容，在腦海中厘清知識之間的內在聯系，進而更好地掌握生物學知識。

例如，在講授2019人教版必修2第5章的“基因突變和基因重組”時，教師可以指導學生根據減數分裂、基因重組、新基因型等關鍵詞構建相應的概念模型。在構建概念模型之前，學生需要對相關的新舊知識進行回顧、整合。在完成模型的構建后，學生能夠對“基因重組為生物進化提供原材料”這一知識點有更加清晰的認知，也會對相關內容有更加深刻的印象。同時，學生可以培養良好的科學思維，實現綜合能力的發展。

教師引導學生構建生物學模型，能夠讓學生對所學知識進行梳理，對相關內容有更加直觀、深刻的認識，進而促進學生深度學習，助力其科學思維的形成，為其日后的學習打下基礎［5］。此外，部分模型的構建需要經歷一個漫長的過程。為保證教學的效果，教師要給予學生相應的引導，確保其所搜集資料和數據的準確性和有效性，從而助力其更好發展。

結語

2019人教版教材的內容安排與舊教材相比更有利于促進學生科學思維的形成，避免學生出現死讀書、讀死書的情況，從而實現培養創新型人才的目的。在基于2019人教版教材開展教學活動時，教師要根據新舊教材的變化組織學生開展實踐探究等教學活動，為其講解生物學發展史，向其提出發散性的問題，以此來提升其學習的興趣，激發其參與的熱情，助力其在這一過程中形成良好的科學思維，為其學業的進步和能力的提升奠定基礎。

【參考文獻】

［1］蔣旭琴.高中生物科學史的深度學習培養科學探究能力的研究［D］.長沙：湖南師范大學，2021.

［2］沈璐昳.在生物課堂中通過深度學習培養學生科學思維：以“植物生長素的探索史”為例［J］.中學生物學，2021，37（5）：35-37.

［3］蘇亦飛.深度學習理論支撐的高中生物課堂科學思維的培養策略［J］.考試周刊，2020（43）：127-128.

［4］范蘭靜.深度學習對學生科學思維能力提升的探索研究［D］.太原：山西師范大學，2020.

［5］蔣玉貴.開展深度學習 培養生物科學思維

［J］.考試周刊，2019（87）：154，156.