淺談培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的幾點方法

摘 要：科學(xué)思維是運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。通過教材研讀法，追問法，實驗探究法，模型建構(gòu)法，歸納整理法和解題創(chuàng)新法都能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維；實驗探究；模型建構(gòu)

科學(xué)思維是人類思維的高級形式，是人們把握客觀事物本質(zhì)和規(guī)律的能力活動。是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維，也是高中新課程標準中強調(diào)的學(xué)科核心素養(yǎng)之一。

高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是指培養(yǎng)學(xué)生尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，如能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。

鑒于科學(xué)思維對于高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，筆者特梳理了高中生物學(xué)教材和以往的教學(xué)設(shè)計、實際的教學(xué)過程等，歸納出了幾點適合培養(yǎng)科學(xué)思維的教學(xué)方法。

一、 教材研讀法

教材是供教學(xué)用的資料，除了教科書外，廣義上的教材還有課堂內(nèi)外教師和學(xué)生使用的所有教學(xué)材料。教材的出發(fā)點是為了讓學(xué)生能更好地理解教學(xué)內(nèi)容，而在閱讀的過程中，必然要用到分析、歸納、綜合等方法。因此利用好研讀教材的契機，可以讓學(xué)生的科學(xué)思維得到內(nèi)在的升華，也就是俗話說的讀書百遍，其義自見吧。

如細胞學(xué)說的發(fā)現(xiàn)過程，生物膜的流動鑲嵌模型等，通過研讀教材，學(xué)生能歸納出相關(guān)的知識點，進行簡單的分析和綜合；如光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，生長素的發(fā)現(xiàn)過程等，學(xué)生采用一些有效的研讀方法，即能進行觀察、分析、推理和抽象等，對相關(guān)知識點也會掌握得更牢。

二、 追問法

提問是課堂教學(xué)中常用的方法。簡單的一個問題并不能對鍛煉思維起到作用，但是將問題連成串，采用逐層深入的方式追問，卻是快速提升科學(xué)思維的好方法。

筆者曾在介紹“滲透作用”的時候采用類似追問法來激發(fā)學(xué)生深入思考，提升思維品質(zhì)。師：一段時間后液面有了高度差，漏斗內(nèi)的液面升高了，說明什么問題？生：有水進入漏斗了。師：水分子可以自由進出細胞，既有進又有出，怎么液面還會升高呢？生：說明進入的水分子多，出來的水分子少。師：為什么水分子進出量不等呢？生：因為下面的水分子數(shù)目多，進入的也多；漏斗內(nèi)水分子少，出來的也就少。師：那說明水分的運輸有什么特點呢？生：可以從水分子數(shù)目多的地方運到少的地方，也就是從溶液濃度低的地方運輸?shù)綕舛雀叩牡胤健?/p>

通過層層提問的方式，可以讓學(xué)生不斷深入思考，這也符合支架式教學(xué)理論，在學(xué)生試圖解決超出當前知識水平的問題時給予支持和指導(dǎo)，幫助其順利通過最近發(fā)展區(qū)，使之最終能夠獨立完成任務(wù)。

三、 實驗探究法

科學(xué)探究也是高中生物核心素養(yǎng)之一，它同科學(xué)思維間具有相輔相成的關(guān)系。科學(xué)思維可以靠實驗探究來培養(yǎng)，而實驗探究過程中處處靠科學(xué)思維來指導(dǎo)。因此科學(xué)思維也就體現(xiàn)在實驗選材、實驗設(shè)計、實驗改進、實驗實施等方方面面。

實驗題是高考的常見題型，在題目中處處透出科學(xué)思維，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。在平時的實驗設(shè)計中，我常常讓學(xué)生思考以下一些問題：如實驗材料的選擇，除書本講述的材料外，是否有更好的材料以及變換實驗材料是否可以更好地實現(xiàn)目標；如實驗?zāi)繕撕蛯嶒炦^程的結(jié)合，如何設(shè)計實驗步驟可以更好地完成目標，圍繞實驗?zāi)繕丝梢匀绾蝺?yōu)化實驗設(shè)計；引導(dǎo)實驗結(jié)論的開放性問題就更多了。這樣深度解剖實驗，不知不覺中學(xué)生分析的能力提高了，思維的廣度和深度也提高了，對于問題的解決也就更得心應(yīng)手了。

四、 模型建構(gòu)法

模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所做的一種簡化的概括性的描述。在教學(xué)過程中微觀、復(fù)雜的內(nèi)容會給學(xué)生帶來一定的困難，借助模型可以化繁為簡，幫助理解。在生物學(xué)研究中，由于種種原因，不能直接對研究對象進行實驗時，也可以用模型代替研究對象來進行實驗。構(gòu)建模型還能改變課堂的枯燥和乏味，激起學(xué)生探究生物科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生空間架構(gòu)能力、動手能力以及團隊合作精神。這也符合新課程標準中提到的課程的基本理念，即力圖促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

筆者現(xiàn)在研究的一個課題就是關(guān)于模型建構(gòu)在教學(xué)中應(yīng)用的。通過研究發(fā)現(xiàn)，將模型建構(gòu)法應(yīng)用于教學(xué)中，可以提高教師的教學(xué)研究能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)興趣和課堂參與度，提高學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生審美和空間架構(gòu)能力等等。

五、 思維導(dǎo)圖法

思維導(dǎo)圖也叫心智圖，是一個有效的思維圖形工具。它借助圖文并重的技巧，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立起記憶鏈接，充分運用左右腦的機能，利用記憶、閱讀和思維的規(guī)律，從而開啟人類大腦的潛能。

思維導(dǎo)圖用在復(fù)習(xí)中能特別起到事半功倍的效果，可以開拓學(xué)生的思路，提升學(xué)生思維的品質(zhì)，幫助理解記憶。筆者曾就“思維導(dǎo)圖在高中生物小高考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用”做過專門的研究性學(xué)習(xí)，收到了良好的效果。

六、 解題創(chuàng)新法

“條條大路通羅馬”，對于解題也是如此。不囿于一種方法，對于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)具有重要作用。

看過甘肅張改相老師講述的與一道遺傳題的不解之緣，更加感覺學(xué)生的思維是很開闊的。所以張老師說：“在接下來遺傳部分的習(xí)題教學(xué)中，我感覺到自己是被學(xué)生推著往前走。每次課后布置的習(xí)題，學(xué)生常常會有不同的解題方法，有許多學(xué)生會在課間把他們的解題思路跟我交流，課堂成了學(xué)生展示成果、交流成果的平臺?！?/p>

的確，對于學(xué)生來說，最平常的就是解題了，若能在解題中多想一點，多嘗試一點，對于思維的發(fā)散會有潛移默化的影響。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中生物學(xué)課程標準：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018：5.

[2]教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[Z].北京：人民教育出版社，2003：2.

[3]張改相.我與一道遺傳題的不解之緣[J].中學(xué)生物教學(xué)，2016（1-2）：112.

作者簡介：俞秋錦，江蘇省常州市，江蘇省常州市武進區(qū)洛陽高級中學(xué)。