高中生物課堂教學(xué)中提升學(xué)生科學(xué)思維的策略分析

摘 要：生物是高中階段的一門重要學(xué)科，在新課改背景下，如何將生物教學(xué)與學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)融合，是一個重要的課題。文章介紹了提升學(xué)生學(xué)科思維的重要性以及在高中生物課堂提升學(xué)生科學(xué)思維的方法，以期保證學(xué)生養(yǎng)成解決問題的思維習(xí)慣，促使學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)、生活中具備正確理解事物的能力。

關(guān)鍵詞：高中生物;課堂教學(xué);科學(xué)思維

中圖分類號：G633.91? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ??文章編號：2095-624X（2021）41-0076-03

作者簡介：保穎（1980.3—），女，甘肅張掖人，甘肅省嘉峪關(guān)市酒鋼三中，中學(xué)一級教師，本科，研究方向：高中生物教學(xué)。

引 言

現(xiàn)階段，為培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才，助力創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的落實，學(xué)生的創(chuàng)新、科學(xué)思維等能力的培養(yǎng)受到了人們的廣泛關(guān)注。在當(dāng)前高中生物課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)用各種方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力同樣成為一項極為關(guān)鍵的任務(wù)。

一、提升學(xué)生科學(xué)思維的意義

在文化全球化的背景下，知識更新的速度不斷加快，為進一步提升我國在國際上的競爭力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力成為一項極為重要的工作。具體來說，在當(dāng)前課堂教學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力不僅能夠使學(xué)生養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的意識與習(xí)慣，在學(xué)習(xí)過程中更好地將知識融會貫通，還能增強學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)工作的過程中處理信息、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。在面對社會熱點問題時，學(xué)生能夠更為理性地作出判斷，為自身的生活、發(fā)展提供保障[1]。

二、在高中生物課堂教學(xué)中提升學(xué)生科學(xué)思維的方法

在高考的壓力下，當(dāng)前部分教師在教學(xué)過程中更注重向?qū)W生傳授基礎(chǔ)性的生物知識，忽視了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的意義，這不利于學(xué)生成為一名優(yōu)秀的綜合型人才。為切實解決這一問題，教師在教學(xué)過程中可以通過將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與教材內(nèi)容教學(xué)融合的方式，為學(xué)生的健康發(fā)展提供助力。

（一）將科學(xué)思維能力培養(yǎng)融入概念教學(xué)

對于高中生物教學(xué)來說，新舊知識間往往存在著一定的聯(lián)系，即大部分新概念都可以由舊概念推導(dǎo)出來，并且部分舊概念可以為新概念的成立提供佐證。在傳統(tǒng)的生物課堂中，大多是教師直接向?qū)W生講解新概念，并要求學(xué)生對新概念進行背誦，以便加深學(xué)生對新概念的記憶。這種教學(xué)方式過于死板，學(xué)生很難在短時間內(nèi)牢記新概念，即便在短時間內(nèi)記下了概念，也很容易遺忘，這種教學(xué)方式在降低學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時，無法有效鍛煉學(xué)生的概括能力，也阻礙了學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。為解決這一問題，切實提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，教師要轉(zhuǎn)變自身的思想觀念，在開展課堂教學(xué)的過程中，以學(xué)生為課堂的主體，逐步引導(dǎo)學(xué)生通過對舊概念進行歸納整理來推出新概念，加深學(xué)生對新概念的理解和記憶，鍛煉學(xué)生的知識概括能力，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)提供保障。

例如，在“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”這一課的教學(xué)過程中，為切實提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，筆者通過引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系舊概念來推導(dǎo)新概念，并用新概念反推舊概念的方式，提升學(xué)生的演繹推理能力。在推導(dǎo)過程中，筆者引導(dǎo)學(xué)生通過對錯誤概念進行糾正的方式，提升學(xué)生的批判能力[2]。

具體來說，在進行“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的過程中，筆者將教學(xué)環(huán)節(jié)分成新課導(dǎo)入、介紹豌豆在實驗中的優(yōu)勢、介紹雜交實驗過程三部分。

首先，在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者向?qū)W生提問：“在之前的教學(xué)中，我們可以了解到孟德爾主要是用‘融合遺傳’解釋生物的遺傳規(guī)律，那么哪位同學(xué)可以告訴老師你是否同意孟德爾的觀點，若不同意，你認為生物的遺傳規(guī)律是什么？”然后要求學(xué)生理解融合遺傳觀點的概念，結(jié)合現(xiàn)實情況思考這一觀點是否合理，并談?wù)勛陨韺ι镞z傳規(guī)律的理解。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計目的在于讓學(xué)生通過對融合遺傳觀點進行理解與討論，發(fā)現(xiàn)這一觀點中存在的不足，以便將學(xué)生的注意力吸引到孟德爾新遺傳規(guī)律上，在激發(fā)學(xué)生求知欲的同時，提升學(xué)生的語言表達能力與批判思維能力。

其次，在介紹豌豆在實驗中的優(yōu)勢這一環(huán)節(jié)中，筆者在完成“豌豆人工異花授粉”實驗操作后，詢問學(xué)生為什么要將豌豆花作為實驗材料及將之作為實驗材料的優(yōu)點。為逐步引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行自主思考，筆者向?qū)W生提出了問題：“豌豆傳粉方式和授粉方式的特點在實驗過程中發(fā)揮了怎樣的作用？”“豌豆花的花朵過大或過小在實驗中可能出現(xiàn)哪些問題;豌豆花的顏色、莖高、花的位置都具備哪些特點？這些特點在實驗中能夠發(fā)揮怎樣的作用？”在學(xué)生理解異花授粉的具體操作流程后，筆者鼓勵學(xué)生以教師提出的問題為參照，總結(jié)歸納豌豆作為實驗材料的優(yōu)點。筆者通過問題引導(dǎo)，調(diào)動了學(xué)生主動思考的積極性，使學(xué)生切實了解豌豆作為實驗材料的優(yōu)勢，達到了提升學(xué)生歸納推理以及演繹推理能力的目的。

最后，在介紹雜交實驗過程這一環(huán)節(jié)中，筆者借助多媒體，以圖片的形式向?qū)W生展現(xiàn)了大量的豌豆圖片，用假說演繹法向?qū)W生詳細介紹了孟德爾的豌豆雜交實驗過程，并引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片上各組豌豆形狀的表現(xiàn)特點。筆者通過這種教學(xué)方式，使學(xué)生在理解豌豆雜交實驗過程的同時，思考豌豆的相對性狀，并對自身在課程開始時表述的生物遺傳概念進行完善，強化自身對正確概念的認識。在這一教學(xué)過程中，筆者主要通過提問的形式，加深了學(xué)生對豌豆性狀、概念的理解。學(xué)生通過對豌豆性狀進行總結(jié)，提升了自身的歸納概括能力，通過糾正自身最初表達的生物遺傳概念，提升了批判性思維能力。

（二）將科學(xué)思維能力培養(yǎng)融入問題串聯(lián)教學(xué)中

隨著社會的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力越來受到重視，在當(dāng)前的教學(xué)過程中，教師可以通過問題串聯(lián)教學(xué)的方式，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識逐步轉(zhuǎn)化為解決問題的能力。教育心理學(xué)家指出，問題能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲。筆者通過對當(dāng)前的高中生物教材進行研究發(fā)現(xiàn)，教材中存在很多值得學(xué)生探究的問題?；诖?，在高中生物教學(xué)中開展問題串聯(lián)教學(xué)不僅可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能為學(xué)生演繹推理能力的提升提供助力。

例如，在進行“基因在染色體上”這一課的教學(xué)時，為切實提升學(xué)生的演繹推理能力，筆者應(yīng)用問題串聯(lián)教學(xué)法，為學(xué)生設(shè)置了一系列與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題，鼓勵學(xué)生根據(jù)問題的邏輯性自主開展問題的分析與推導(dǎo)，在鍛煉學(xué)生邏輯思維能力的同時，提升學(xué)生的演繹推理能力。在開展演繹推理的過程中，不同學(xué)生的思想觀念往往存在一定的沖突，此時，筆者通過鼓勵學(xué)生之間進行討論，在加深學(xué)生對課本內(nèi)容理解的同時，鍛煉學(xué)生的批判思維能力[3]。

具體來說，在開展“基因在染色體上”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的過程中，筆者同樣將教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置為三部分。第一部分，筆者通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、提出情境問題引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考分離定律中遺傳因子以及細胞減數(shù)分裂過程中染色體形態(tài)數(shù)目變化之間的關(guān)系，讓學(xué)生向其他同學(xué)介紹自己的觀點，互相點評各自觀點存在的不足與優(yōu)勢。筆者在讓學(xué)生回顧過去所學(xué)知識的同時，吸引學(xué)生的注意力，并引導(dǎo)學(xué)生加強新、舊知識之間的聯(lián)系，同時，通過鼓勵學(xué)生進行互相點評，引導(dǎo)學(xué)生找出自身觀點存在的不足與優(yōu)勢，為學(xué)生批判性思維能力的提升提供助力。第二部分，筆者通過分解問題，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)，讓學(xué)生跟隨摩爾根實驗的腳步對筆者提出的問題進行思考、分析與解答。筆者通過設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生了解演繹推理法的實驗步驟，并且通過設(shè)置問題串的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生逐步構(gòu)建與摩爾根實驗相關(guān)的知識框架，為學(xué)生演繹推理能力的提升提供助力。第三部分，筆者通過演繹推理方法的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生得出問題結(jié)論。在教學(xué)過程中，筆者主要通過引導(dǎo)學(xué)生探索演繹法與問題串的內(nèi)容，得出相應(yīng)的結(jié)論，從而幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)知識。

（三）通過建模的方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

相較于初中生物的教學(xué)內(nèi)容，高中生物更為復(fù)雜與抽象。筆者通過對教學(xué)內(nèi)容進行分析發(fā)現(xiàn)，高中生物大部分教學(xué)內(nèi)容是對微觀物質(zhì)世界的研究，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法用肉眼對微觀構(gòu)造的變化情況進行直接觀察，并且對一些實驗過程或者物質(zhì)變化情況，教師也無法用實物進行演示，這種情況的存在大大增加了學(xué)生理解知識點的難度。為切實解決這一問題，教師可以在教學(xué)過程中應(yīng)用建模的方式，將抽象的變化情況更為直觀地展示出來，便于學(xué)生對知識內(nèi)容的理解與記憶。具體來說，在模型的構(gòu)建過程中，教師可以通過模擬教學(xué)內(nèi)容的方式，在降低學(xué)生理解復(fù)雜知識難度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維能力的提升。

例如，在“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”這一章中“酶的特性”的教學(xué)過程中，為在促進學(xué)生理解內(nèi)容的同時，鍛煉學(xué)生的歸納概括、批判性思維及創(chuàng)造性思維等能力，首先，筆者帶領(lǐng)學(xué)生明確了構(gòu)建模型的意義;其次，在引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)與建模相關(guān)的內(nèi)容后，筆者鼓勵學(xué)生進行酶活性模型建模，探究酶的最適溫度;最后，筆者對學(xué)生的建模情況進行評價，鼓勵學(xué)生對模型進行進一步完善。這種教學(xué)方式在加深學(xué)生對本章教學(xué)內(nèi)容記憶、提升本課教學(xué)質(zhì)量的同時，提高了學(xué)生的歸納概括能力與建模能力，增強了學(xué)生的發(fā)散性思維與創(chuàng)造性思維能力[4]。

（四）通過學(xué)科交叉知識培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

創(chuàng)造性思維是心智自由構(gòu)建的基礎(chǔ)，在當(dāng)前的高中生物教學(xué)過程中，教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生對生物知識開展聯(lián)想、想象來發(fā)揮直覺思維、靈感思維等方式，了解新的生物學(xué)觀點、理論、實踐操作方法等內(nèi)容。具體來說，對學(xué)科知識進行分析后，筆者了解到，生物學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科知識間存在較為密切的聯(lián)系，并且生物教科書中的部分知識也呈現(xiàn)出學(xué)科交叉的特點。在實際教學(xué)過程中，教師可以通過將生物知識與其他領(lǐng)域知識進行融合的方式，引導(dǎo)學(xué)生對生物知識進行分析、理解。

例說，筆者在講解“基因頻率的計算與分析”的過程中，將生物知識與數(shù)學(xué)“函數(shù)”“不等式”等知識點進行了有效結(jié)合，在便于學(xué)生理解基因頻率計算方式的同時，進一步提升了課堂教學(xué)的效率。

（五）將歸納與概括教學(xué)融入生物知識教學(xué)

在當(dāng)前的生物知識教學(xué)過程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生對知識進行歸納概括，是引導(dǎo)學(xué)生形成生物學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)思維的必經(jīng)之路。在當(dāng)前的生物學(xué)知識教學(xué)過程中，歸納與概括這兩種知識整理方法的應(yīng)用，不僅可以幫助學(xué)生對生物知識進行總結(jié)與升華，還能有效提升學(xué)生整理信息的能力，強化學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主觀能動性，為學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展提供有力的支持。

例如，在進行“遺傳”這一內(nèi)容的教學(xué)過程中，為降低學(xué)生的理解難度，加深學(xué)生對知識的記憶，筆者主要帶領(lǐng)學(xué)生對“轉(zhuǎn)錄與復(fù)制”的異同進行了比較，對“翻譯過程”進行了概括，對“遺傳信息的傳遞規(guī)律”進行了歸納，盡管這三個活動的側(cè)重點各有不同，但都有效加深了學(xué)生對于知識點的記憶，并切實強化了學(xué)生的科學(xué)思維能力。首先，從“轉(zhuǎn)錄與復(fù)制”的異同比較活動中，學(xué)生可以對比的方式比較DNA轉(zhuǎn)錄、復(fù)制的異同點，提升自身的比較歸納思維;其次，在進行“翻譯過程”的概括活動過程中，學(xué)生可以通過用物理模型模擬特定氨基酸序列進行翻譯的方式，對mRNA堿基序列翻譯成蛋白質(zhì)氨基酸序列的過程進行有效的認識與概括，從而有效提升自身的概括思維能力;最后，通過“遺傳信息傳遞規(guī)律”的歸納活動，學(xué)生既可以對過去所學(xué)的知識進行回憶，又能從自身思維體系的角度對知識進行加工與升華，這在加深學(xué)生對知識的理解的基礎(chǔ)上，有效提升了學(xué)生的信息整理和加工能力，強化了學(xué)生的信息歸納概括思維。

（六）在實際問題的解決中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

在實際生活中，人們往往可以利用自身的信息分析歸納能力，找出問題發(fā)生的原因，但要想切實解決問題，就要依靠人們的創(chuàng)造性思維，為問題制訂科學(xué)的解決方案。在當(dāng)前的高中教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是保證學(xué)生能夠獲得良好發(fā)展的關(guān)鍵之一。具體來說，在當(dāng)前高中生物教學(xué)過程中，教師可以在真實情境的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)問題情境，通過帶領(lǐng)學(xué)生開展實踐探究活動，切實提升學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)造性思維，加深學(xué)生對于生物學(xué)理論知識與實際生活間聯(lián)系的認知，為后續(xù)學(xué)生生物思維體系的構(gòu)建打下堅實的基礎(chǔ)。

結(jié) 語

在當(dāng)前高中生物教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維不僅能夠加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，還能為我國社會、經(jīng)濟、文化等方面的可持續(xù)發(fā)展提供助力。因此，在實際教學(xué)過程中，教師要在考慮教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生興趣愛好的基礎(chǔ)上，應(yīng)用合適的教學(xué)方法，以促進學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

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[3]陳文雅.高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)策略研究[D].長沙：湖南師范大學(xué)，2020.

[4]郭巖麗.高中生物課堂教學(xué)中對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)研究[J].才智，2019（5）：133.