高中生物学教学中学生科学思维培养的实践

摘 要：常规的高中生物课程教学存在“应试、灌输”问题，学生需要按照标准答案去分析生物问题。但是，这种僵化的、固定的生物思维活动并不利于学生的长远发展，使得学生逐渐成长为只会纸上谈兵的“应试机器”，难以真正展开科学探索。针对这一现实问题，高中生物教师要积极解放学生的思想，优化学生的科学思维，促使学生积极应用，灵活创新。本文将从组织生物探究，引导学生生成科学思维;完善生物实验，优化学生科学思维;鼓励学生质疑，促进科学思维高阶发展三个角度来分析高中生物教师应该如何培养学生的科学思维。

关键词：高中生物;科学思维;培养策略

新课改的深入发展使得高中生物教学发生了根本性的变化，其中最为突出的一个教学转变便是从过于关注生物知识、基础技能的短期教学效益转而开始关注生物教育是否可以为学生的终身发展提供必要的学识、能力与思维品质，确保生物教育对学生的一生成长都有积极作用，由此形成了核心素养教学观。其中，在生物学科素养中，科学思维是最为重要的一个素养成分，它是指学生根据现实证据展开生物推理、假說验证，利用科学思维来认识事物、解决问题的一种意识能力。这一素养要求实则是要让学生积极利用生物所学来解决现实问题，引导学生多多展开生物论证活动，进而全面优化学生的思维结构，逐步培养学生的科学素养。因此，高中生物教师要积极培养学生的科学思维，为学生的自主建构与知识应用做准备。

一、 组织生物探究，引导学生生成科学思维

探究活动最早也是在自然科学中出现的，而生物学科又是自然科学的重要分支，所以探究活动也必然会在高中生物教学中发挥自身优势，能够更好地培养学生的科学思维。常规的高中生物课堂教学以“教师讲，学生听”的灌输活动为主，学生不必积极思考便可获取生物信息，导致学生逐渐养成了惰性思维习惯，难以生成科学思维。但是，探究活动不同，它需要学生亲自去发现问题、假说论证、建模推理，经历生物知识的产生过程，从而使其自然而然地形成科学思维。因此，高中生物教师要积极组织生物探究活动，引导学生多思多做，促使学生在探究中形成科学认识，促进思维发展。

就如在“细胞中的糖类和脂类”一课教学中，笔者就将6名异质学生分成一组，要求他们将教材内容细化分类，总结出糖类、脂类对于生物体的重要作用，借此分析蛋白质、糖类与核酸的分子结构，理解生物大分子是以碳链为骨架的。本班学生对糖类、脂类并不陌生，甚至有少部分学生每天必须补充糖分才能避免低血糖、低血压等健康问题的出现，所以他们可以凭借这一生活经验去学习生物知识。在生物课堂上，学生需以小组形式呈现糖类的种类与作用、脂类的种类与作用与生物大分子的结构特点，利用这些知识去分析现实问题。根据小组结论，笔者会适当补充与纠正不恰当的探究结论，便于学生积极优化自己的知识结构。另外，笔者还让学生自主探究如何才能养成健康的饮食习惯，使其从各类食物的营养成分与人体对各种营养成分的需求入手，引导学生积极将生物所学与现实生成结合起来，促使学生在生物探究中形成正确的饮食观。如此一来，学生便可在探究活动中形成科学认识，快速形成科学思维。

二、 完善生物实验，优化学生科学思维

实验是生物课程中十分重要的教学内容，同时也是高中生学习生物知识的重要方式，需要学生积极利用所学知识展开实验操作，通过实验验证、发现某个生物结论。常规的高中生物实验教学以验证性实验为主，即教师会提前展示生物结论，然后由教师演示实验或者学生自主操作，但是目的是为了证明生物结论。这种教学活动虽然是学生获取生物结论的重要方法，但是探究性不高，并不能很好地促进学生科学思维的生成。对此，高中生物教师要积极完善探究性生物实验，引导学生自主观察、自主发现、自主创新，让学生根据生物实验现象与操作步骤得出生物推理，由此推导出生物结论，从而切实促进学生科学思维的发育与发展。

就如在关于细胞知识教学中，笔者就经常引导学生通过生物实验来学习相关知识。比如在“细胞的多样性与统一性”一课教学中，笔者就要求学生自主制作植物切片，利用显微镜观察植物切片的细胞结构。比如，有的学生制作了洋葱切片，有的学生制作了番茄切片，有的学生则制作了黄瓜切片，认真观察了切片所呈现的细胞结构。通过本轮生物实验，笔者要求学生自主总结显微镜的使用原理，记录观察现象，认真分析各类植物切片的细胞特点，借此认识细胞的多样性特点。然后，学生还需进一步总结各类植物切片的共同特征，分析细胞的统一性。除了常规的课堂实验教学之外，笔者还经常引导学生进行拓展性生物实验实践活动。就如在“杂交育种与诱变育种”一课教学中，笔者就鼓励学生及时参与生物实验，利用教材所介绍的杂交育种与诱变育种知识培育杂交植物，借此引导学生应用理论知识展开实践探索。就目前来说，我国的遗传变异科学已经十分先进，袁隆平先生所研发的杂交水稻也得以广泛种植，而且各个地区的农民也利用杂交、诱变知识培育出了新的品种，不少学生都品尝过通过杂交育种、诱变育种所收获的果实，所以学生对本轮实验任务十分感兴趣。于是，本班学生便充分利用互联网、图书等途径收集了杂交育种、诱变育种的相关内容，了解这一基因变异技术的实施要点，借此展开了生物实验，种植了新的植物。由于这个过程十分漫长，且存在一定的失败率，所以笔者也及时追踪了学生的探究过程，及时为学生提供专业帮助。

三、 鼓励学生质疑，促进科学思维高阶发展

质疑是创新的前提，学生所形成的科学思维也需要通过大量的质疑得以健康发展。在新课改下，如何培养出具有创新能力的人才已经成为现代教育的基本问题，而广义的创新活动包括学生自主发现学科知识的有意义学习活动，因为这些知识虽然已经经过前人的证实，但是对于学生来说却是全新的。而且，科学需要创新，所以高中生物教师要鼓励学生积极质疑，引导学生提出不同的解题方法，鼓励学生自主提问，从而稳步引导学生的科学思维实现高阶发展。

就如在“人类遗传病”一课教学中，笔者就引导学生学习了人类遗传病的主要类型、检测与预防知识，分析了人类基因组计划的科学意义，借此理解《中华人民共和国婚姻法》中关于人类遗传病的相关内容。在本课教学中，学生对遗传病的兴趣十分强烈，也产生了这样一个疑问：“遗传病是否一定会遗传到孩子身上，我们是否可以规避后代遗传到父母身上的遗传病？”借此，笔者引导学生探究了基因遗传规律，通过染色体这一遗传基因携带体去分析人类遗传病的特点与规律。另外，还有部分学生提问：有的父母身上并未携带某种疾病的基因，那么儿女又是如何遗传到这种疾病的呢？针对这个问题，笔者从隔代遗传、基因变异两个角度引导学生进一步学习了遗传病的遗传规律。当学生解答了知识疑问之后，便对人类基因组计划产生了更加浓厚的学习兴趣，也意识到人类基因组计划很可能会改变遗传病的遗传现象，从而展开了有效学习。

总而言之，在高中生物教学中培养学生的科学思维可以引导学生利用生物知识去探究现实问题，将对学生的未来成长有直接影响。因此，高中生物教师要让学生自己去建构生物知识，引导学生边学边思、边学边做，促使学生逐步形成科学思维，把握生物学科的迁移规律。

参考文献：

[1]陈柳清.探析核心素养视域下高中生物科学思维培养策略[J].华夏教师，2018（35）：14-15.

[2]欧阳主星.高中生物科学思维素养的内涵与培养策略[J].科学咨询（教育科研），2018（7）：133-134.

[3]孔勇.深度学习理论支撑的高中生物课堂科学思维的培养[J].中学生物学，2018，34（12）：9-11.

作者简介：

黄琼，福建省漳州市，福建省漳州市芗城中学。