高中生物教学中培养学生思维品质的策略

2022-06-04 14:25刘建
天津教育·中 2022年5期
关键词:基因生物实验

刘建

高中生物教学中培养学生的思维品质十分必要,不但符合现代教育理念下生物课程教学要求,而且有助于实现生物课程的深度学习,教师在教学实践中必须通过合适的路径落实培养学生思维品质的目标。为此,本文从巧妙设问,启发学生潜在思维;加强引导,渗透科学思维方法;灵活引导,培养学生创新思维三个维度提出以科学、创新的方法培养学生思维品质的路径。

素质教育的推进使传统教学目标与教学形式得到彻底的革新,培养学生的思维品质成为高中生物教学的一项重要内容,这一变化是培养学生生物综合素养的必然要求,对其个人发展与生物课程教学均有直接影响。因此,教师要将培养学生思维品质的目标渗透在高中生物教学实践中,在课堂上注重体现学生的思维过程,积极引导,培养学生良好的思维品质。

一、高中生物教学培养学生思维品质的必要性

(一)符合生物课程教学要求

自新课程改革实施以来,我国的学科教学发生了翻天覆地的变化,很多新理念、新要求被提出并落实,原本的知识技能培养扩充为综合素质培养,要求培养学生的知识、技能、思维与品格,尤其是思维培养的要求更为突出,力求让学生全面发展。高中生物课程也在顺应这一趋势,落实培养学生生物综合素养的目标,尤为重视培养其思维品质,旨在让他们在良好的思维品质带动下学会学习,学会实践,主动思考,持续探索,汲取丰富的生物知识并将其合理运用,从中形成积极的生物意识与观念,这对学生个人发展与生物课程学习都有正面影响。

(二)有助于实现生物深度教学

生物是一门极具逻辑性、抽象性的学科,高中生物课程表现得更为明显,其中涉及的概念、实验等内容极为考验学生的思维能力。倘若学生不具备良好的思维能力,将难以透彻地学习生物知识,而教师有意识地培养学生的思维品质,在良好的思维作用下,学生会顺着生物概念与实验内容等浅层知识挖掘到更加深入的内容,面对复杂的生物知识使其逻辑思维、抽象思维、创新思维,在教师启发与其自身思维作用下对学习的生物知识产生深刻且独特的见解,学生的思维品质也将得到不断的发展。

二、高中生物教学培养学生思维品质的路径

(一)巧妙设问,启发学生潜在思维

提问是驱动学生自主学习的普遍方法,通过问题导向使学生意识与思维发挥作用,联系学习内容解决问题,可见,在问题解决过程中,学生的思维发挥主要作用,而这恰好是培养其思维品质的一个切口。教师应以问题作为启发学生思维的“引子”,根据教学设计在恰当时机提出问题来创设出问题情境,为学生的思维作用提供平台,使其带着问题主动探索分析,保持个人思维处于最佳状态,经过问题分析、知识获取、交流讨论等环节形成结论,如此探究思考活动效果才能得到保证,整个探究过程也能有效锻炼学生的思维品质。问题设置应以课程重难点为主,将抽象的知识转化为学生感兴趣且易于理解的问题,体现出问题的梯度与连贯性,使其对问题产生探究欲望,进而发散思维深度探索。例如,教学“基因表达与性状的关系”时,在讲解基因表达产物与性状之间的关系时,教师可提出问题启发学生思考探究,提问:基因控制生物体的性状,且基因又指导蛋白质的合成,那么基因、蛋白质和性状之间是什么关系?然后教师提供豌豆的圆粒和皱粒案例及人的白化症状案例引导学生分析探讨,由他们通过分析圆粒豌豆和皱粒豌豆的形成机制以及白化病的形成过程总结出基因、蛋白质和性状三者之间的关系,在问题驱动下完成观察、分析、对比等学习活动,问题探究与知识理解相互依托,学生的思维全程发挥指导作用,问题结论就体现了他们的思维水平。

(二)加强引导,渗透科学思维方法

思维品质的培养需要在科学有效的方法支持下正确开展。高中生物课程包含的知识点比较零碎,很多学生在学习时依靠死记硬背的方式,但生物知识学习并不是简单记住就可以了,死记硬背的方式会导致学生的生物学习处于囫囵吞枣的状态,并不能实现所学知识的融会贯通。教师要利用科学的方法培养学生的思维品质,指导他们运用客观、辩证的观点对学习的生物现象及相关材料对比分析,从中概括出与这些生物现象与材料相关的知识点,并完成进一步的推理与判断,这是其思维品质培养必经的过程,从而实现知识的融会贯通及举一反三。在具体实践中引导学生开展类比、推理、转化、抽象、比较等思维活动,准确找到各个知识点关联的线索,顺着一个切口掌握多个知识点,从中提高学习效率,并达到思维品质锻炼的目的。例如,教学“基因突变和基因重组”时,前期已经学习了基因和染色体的关系、基因的本质、基因的表达等知识,这些知识为基因突变和基因重组的概念建构做好了铺垫。为了让新旧知识融会贯通,教师可引导学生通过对镰刀型细胞贫血症的分析来理解基因突变的概念,将正常血红蛋白与异常血红蛋白对比分析,从中得出镰刀形细胞贫血症是由DNA分支中碱基对替换引起的一种遗传病。然后通过归纳引起基因突变的三类原因来讲解基因突变的特点,利用一些实例分析其中体现的基因突变规律,让学生经过从现象到本质,又从微观到宏观的认知过程,从中掌握相与基因关联的知识,锻炼学生科学的思维品质。

教师的教学引导对学生的思维培养会起到至关重要的影响,教师的引导可以让学生有效地掌握知识理解知识,而教师在教学引导的过程中教师需要发挥学生的主体地位,将课堂还给学生,教师应成为课堂教学的引导者和指路人而不是决策者和独裁者,因此在教学开展的过程中教师的引导则显得十分重要,教师需要给予学生一定的探索空间和分析空间,充分锻炼学生的思维和能力,而不是直接给予学生答案,通过学生自己的探讨和分析学生在理解和应用上更加透彻,对生物知识的认知更加深刻,这样学生才可以更好地运用生物知识来解决实际问题,提高学生的知识迁移能力、应用能力和理解能力,教师需要对此给予高度关注,注意教育目标和定位,有效地展开教学引导。

(三)灵活引导,培养学生创新思维

思维品质的培养要关注思维的灵活性,即面对同一个问题能从不同角度去理解、思考,对问题作出全面、客观的分析与解答。在生物教学中,教师要让学生的思维灵活发展,脱离固化思维的束缚,要引导其学会创新与创造,能透过表象看到本质,促进思维品质的提高。为了锻炼学生思维的灵活性,教师可利用生物实验来引导其发散思维,以教材实验为主,在常规的演示与操作基础上通过变换实验材料、方法等形式达到创新实验的目的,以丰富、灵活的实验形式促使学生生成变式思维,使其认识到生物知识的多样性及实验探究的实用性,善于从不同角度去猜想假设,在创新思维指导下完成對应的探究操作,力求创造性地突破,从中形成良好的生物观念,促进个人思维品质。例如,教学“细胞中的元素和化合物”时,在实验“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中,教材中的探究实践部分明确提出了实验的材料用具,教师可建议每个小组从中选择一两种生物组织预测其中含有哪些有机化合物,再按照实验步骤进行操作。在此基础上对实验做出扩充,由学生自行选择一些感兴趣的生物组织先预测再检测,如苹果匀浆、牛奶、西瓜匀浆、五花肉汁液等(提前准备),通过对实验材料的拓展,学生对自己感兴趣的生物组织展开检测,在检测中验证预测是否准确,以一种灵活的实验形式体现其创新思维,在实践中锻炼其探究能力。

(四)联系生活,创造思维发展平台

思维品质发展需要建立在一个科学、开放的平台上,先让学生对照具体事物提高个人思维认知,再经过一系列活动体现个人智力作用,这是一个递进的过程。高中生物课程包含的内容比较复杂,很多生物知识都与我们的日常生活密切相关,这也是生物课程的特性。在生物课堂上,教师联系生活现象或事物引导学生展开分析,使其面对熟悉的事物产生自主探究欲望,将生活事物与生物知识、实验探究活动结合起来,从中了解生物内容的不同形态,并能尝试运用所学理论准确描述生活中的一些现象,学习新知的同时做好知识融通。此过程便是利用生活现象构建出知识迁移与思维作用的平台,学生的思维品质将得到充分发展。例如,教学“人类遗传病”时,教师可在本节内容教学之前向学生布置一项调查任务,要求他们小组合作调查周边人群中的某种遗传病,各个小组在确定调查目的后制订调查计划,分工合作实施调查活动,最后对调查信息整理汇总,得出最终结论以备课堂使用。在课堂教学中,教师可联系生活中常见的遗传病进行知识讲授,如多指、并指、白化病等单基因遗传病;唇裂、哮喘、冠心病等多基因遗传病等,多媒体同步出示各种遗传病的图片和病例,并组织讨论活动:先天性疾病都是遗传病吗?遗传病都是先天性疾病吗?学生前期经历了自主调查,他們对遗传病已有一定了解,结合周围人群中常见的先天性疾病现象综合分析,阐述对上述问题的看法。整个过程将生活现象贯穿其中,引领学生经历收集信息、得出结论、发现问题、解决问题等过程,既促进了思维发展,又实现了生物知识与生活现象的融通。

可见,生活化教学在实践开展的过程中可以有效地处理学生在学习的过程中面临着较多的困境和问题,生活化教学可以将抽象化概念化平面化的生物知识变得具象化形象化,通过生活情境、生活片段、生活问题的有效引入,引发学生的思考,进而让学生立足于生活实践,以生活为引,提高对生物知识的理解能力和应用能力,只有学生充分理解知识,才可以更好地、灵活地应用生物知识来解决生活问题。

(五)应用图表,培养学生整合思维

高中生物知识必修部分围绕的是分子与细胞、遗传与进化等主题设计的,其中包含的知识点比较详细,学生需要掌握大量的概念、原理和实验,对其理解和记忆能力提出了考验,但抓住知识理解与记忆的过程又是思维品质发展的重要途径。在生物知识复习巩固阶段,教师可将图表应用其中,利用简答的图示、图表形象化表示一些生物原理,再利用思维导图对整体的知识点整合梳理,他们可以将图表、文字等信息填充在思维导图中,将学生的思维过程通过思维导图映射出来,这种图文结合的方式会增强学习过程的趣味性,也能促使学生掌握知识归纳的方法,发展其整合思维。例如,教学“细胞的物质输入和输出”时,经过课堂学习后教师有意识的引导学生利用图示简单表示出主动运输、协助扩散和自由扩散三种小分子和离子跨膜运输的过程,然后从运输方向、是否需要载体、是否需要能量、常见实例等方面比较三种运输方式的异同之处,从中明确跨膜运输的原理;后续知识总结环节则结合后面学习的胞吞与胞吐内容绘制思维导图,详细梳理本节课的主要知识点,将知识体系逻辑化呈现,通过图表作用提高学生的知识整合概括能力,使其在整合思维作用下高效完成知识巩固。

(六)拓展延伸,驱动学生发散思维

个体思维本身是没有明确界限的,这为个体思维品质发展提供了更广阔的空间。教师在生物课堂上要不断延展学生的思维界限,使其做到主动发散思维,体现思维的灵活性,从不同角度、不用方向去思考、探索,寻求多个答案,让问题准确解决。为了实现发散思维的目的,除利用提问、实验探究等手段外,还可进行拓展延伸,打破教材的束缚,抓住生物课程中一些论证不够充分的内容,以此为切入点组织学生去猜想假设、大胆求证,让个体思维向着多个角度去延展。当然,有些学生面对这种情形并不知道该如何着手,教师要加以引导和启发,提出对立观点引发其质疑,或是提出新的猜想组织其实验探究,让他们在发散思维的基础上开展创造性的学习与实践。例如,教学“基因在染色体上”时,根据教材内容可知道美国生物学家摩尔根为了探寻生物遗传与染色体之间的关系,他提出的设想是如果控制白眼果蝇的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因,便能成功解释红眼果蝇和白眼果蝇杂交实验中遗传现象。教师对这一案例加以延伸,提出:摩尔根的设想建立在控制果蝇X染色体的非同源区段,那为什么不能位于同源区段之上呢?基于这个问题拓展学生的思维,使其运用遗传图解论证摩尔根的设想,促进知识理解的同时激发其创新思维。

三、结语

综上所述,基于思维品质的重要性可以看出在高中生物教学中培养学生思维品质的必要性。教师要认识到思维品质的内涵及其在生物课程中的具体表现,通过教学实践向学生传递正确的思维方法,使其思维在整个学习过程中发挥作用,从中掌握有效的生物知识,提高探究能力与实践能力,具备逻辑思维、抽象思维及创新思维,促进思维品质的提高。

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