培养科学思维，发展生物核心素养

袁文婷

生物学科作为概念性学科，但在很多方面亦涉及到推理判断，分析计算内容，因此就需要培养学生的科学思维作为思想上的支持。科学思维的养成，主要要从建构体系出发，归纳成为知识系统，倡导实际运用，引导创新，用于问题解决。以下，笔者就如何培养学生科学思维，发展生物核心素养作出论述。

绘制导图，建构体系

思维导图作为归纳知识体系的重要方式，在日常学习中被各种学科运用，体现出其重要性。在生物学科中，引导学生绘制导图，罗列知识点之间的关系，有助于加深学生的印象，把握系统之间的联系，形成框架结构，建构成为知识体系，对培养学生的科学思维有极其重要的意义。

例如，在“细胞增殖”的学习过程中，笔者引导学生进行思维导图的建构，如细胞增殖分为三种情况：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂，分别就这三种分裂方式的方式、过程、特点、图像进行了罗列。有丝分裂下分为细胞周期、分裂过程、分裂意义，细胞周期即G1期、S期、G2期、M期，有丝分裂过程，即包括DNA、染色体数量变化和图像特征，有丝分裂意义在于保持了细胞遗传性状的稳定性。减数分裂下分为概念、过程、结果、意义等，概念下包括同源染色体、联会、四分体等，分裂过程下包括：DNA和染色体数量变化，各时期特征，结果为成熟的生殖细胞中染色体数目减半，意义是保证物种在发育过程中亲子代间染色体数目的恒定等。无丝分裂知识点简洁，下只分为特点，就是没有纺锤丝和染色体的变化。通过罗列知识点内容，学生建构起了思维框架，建构成为知识体系，在实际运用中能根据所需，迅速提取出需要的细小知识点，对实际问题的解决起到了很大的帮助。

可视化的思维导图，让知识点脉络之间的关系显得更加清晰，亦可依赖这一可视化的结构体系，用于完善知识点的归纳，通过绘制思维导图，建构知识体系，是培养学生科学思维能力，發展生物核心素养的重要举措。

自主实验，鼓励创新

通过实验的方式是培养学生思维能力最直接的方式，鼓励学生创新实验，在实验的思考、探究过程中，提高学生的主观能动性，利用科学知识研究生物现象，在历经猜想假设、实验探究后得出结论，间接提升了学生的科学思维能力，发展生物核心素养。

例如，在“细胞的物质输出与输入”的学习过程中，笔者引导学生进行自主实验操作，观察“质壁分离”“质壁复原”现象。学生利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制作临时装片，置于显微镜下观察，学生在显微镜中观察到细胞原生质层紧贴细胞壁和明显的中央大液泡，之后学生利用0.3g/ml的蔗糖溶液对细胞进行处理，在显微镜下观察发现细胞的中央液泡逐渐变小，紫色加深，发生了质壁分离现象。而后学生又配置大于0.3g/ml的蔗糖溶液用于细胞的处理，学生在显微镜下观察，发现质壁分离的速度加快，最后学生用清水处理细胞，细胞逐渐恢复了原状，紫色变浅，中央液泡变大。学生自主探究了不同的植物细胞在统一浓度的蔗糖溶液的处理下，所用的时间，得出了在统一浓度蔗糖溶液的处理下，质壁分离速度越快的细胞，细胞液浓度越小，内外浓度差越大的实验结论。

通过引导学生自主创新实验的方式，学生在实验过程中，自主进行对实验结果的预判，在逻辑推理的过程中分析实验可能出现的结果，对培养学生的科学思维能力，发展生物核心素养有一定帮助。

联系生活，解决问题

生物学科的学习内容大都来自生活实际，因此在生物的学习过程中，教师要广泛的联系生活实际，从生活实际中汲取生物问题，用于课堂的解决，将书本知识与生活实际相对接，引发学生的思维想象。学生在解决生活实际问题中，完善自己的思维品质，养成科学思维能力。

例如，在“人类遗传病”的学习过程中，笔者采用学生在日常中，曾听说过的病症，血友病、外耳道多毛症等等遗传性病症。如一健康男子与一患有血友病的女性结婚，在孕检时，医生对这对夫妇应该生男孩还是女孩给出的建议。学生从资料中查阅，了解到血友病是一种伴X染色体的隐形遗传病，因此男性的基因可表示为XBY，女性为患病状态，因此女性的基因可表示为XbXb，所以在孩子的基因中，可能出现两种情况，即XbY，XBXb。因此，女孩一定是健康的，男孩一定是患病的，总结出关于伴X染色体的隐形遗传病的规律为“母病子必病，女病父必病”的规律，用于日后问题的解决。

在学生思考这类实际问题时，学生的思维是会随着课堂的进行而在脑海中实际模拟场景的，这对学生培养科学思维能力是有帮助的。在对接实际问题的解决过程时，学生的表现总会展现出积极的一面，而生物正是从实际中引发出来的学科，因此要在实际教学中，要多采用联系实际的方式，帮助学生培养科学思维能力。

在高中生物的教学过程中，对学生科学思维能力的培养是系统的、长期的一个过程，因此，就需要教师采用建构思维导图、鼓励自主实验等方式长期对学生进行熏陶，发展学生的科学思维能力。让学生在分析、归纳计算生物问题时，显得游刃有余，获得对生物知识的高度概括性的概念认知，达到培养思维能力，发展生物核心素养的目的。

（作者单位：江苏省扬州市江都区丁沟中学）