初中生物学教学中学生科学思维能力的培养策略

武海龙

（平凉市崆峒区草峰中学，甘肃 平凉）

在素质教育理念的推动下，教师将育人观念、责任意识、质量诉求应用于生物学课堂教学之中，力求高效培养初中生的科学思维能力，确保初中生拥有成为认知主人的思维素养与能力保障。教师是生物学教学的承载者与责任人，因而教师以学生科学思维能力的科学培养为教学任务与育人目标，对初中生的能力训练与素养发展意义重大，能够深度优化科学育人观在生物学教学中的贯彻执行。

一、培养学生科学思维能力的重要性

第一，培养学生科学思维能力能够有效促进初中生知识学习、理论验证、能力训练与素养发展，切实促进初中生成为一个会观察、善质疑、精推理、能判断、懂整合的优秀学生。因此，培养学生的科学思维能力能够为初中生的认知能力、思考能力以及发展能力夯实能力基础，助力初中生主体能力的全面发展。

第二，培养学生科学思维能力能够为教师设计与实施生物学教学提出具体明确的教学任务、培养目标以及育人内容，切实提升生物学教学的指向性、目的性以及实效性，切实促进初中生的能力发展与素养提高。因此，培养学生科学思维能力能够推动教师积极践行生本理念与人文思想，助力初中生的快乐成长。

第三，培养学生科学思维能力能够推动科学育人观在生物学课堂教学过程中的实践应用，扎实有效地促进生物学教学高质量地完成既定的任务，科学、高效地提升初中生的学科核心素养。因此，培养学生的科学思维能力能够切实推动生物学教学深度贯彻执行新课程改革，为初中生创造出高品质的成长环境。

二、生物学教学与学生科学思维能力培养的契合性

第一，生物学教学具有非常高的实用性，能够有效促进学生科学思维能力的科学培养。在生物学教学中，初中生要立足认知内容进行理论验证与实践探究，利用课文内容中的“死知识”科学解决一些实际问题。因此，初中生的观察能力、认知能力、思考能力、推理能力以及归纳能力都会得到实效化的训练与发展。

第二，生物学教学具有非常高的实践性，能够有效促进学生科学思维能力的科学培养。在生物学教学中，初中生的动手能力、想象能力、逻辑能力以及整合能力都会一一应用于主体实践之中，自然能够有效促进初中生科学思维能力的全面发展。因此，教师要引导初中生在实践中思考，在思考中认知，在认知中发展。

第三，生物学教学具有非常高的探究性，能够有效促进学生科学思维能力的科学培养。在生物学教学中，初中生需要将认知内容由“理论推演”转变为“主体实践”，因而获得较多的探究空间与思考时间，自然有助于初中生科学思维能力的发展。因此，教师科学引导初中生进行主体探究，在实训化认知中发展自我。

第四，生物学教学具有非常高的推理性，能够有效促进学生科学思维能力的科学培养。在生物学学习中，初中生需要完成从理论状态到实践层面、从知识孤立到体系关联的任务，因而需要进行脉络梳理与体系建构。因此，教师要引导初中生有理有据、环环相扣、循序渐进、科学推理，切实提升初中生的思维素养。

三、生物学教学中学生科学思维能力的培养策略

初中生的科学思维能力培养既是生物学教学承载的重要教育任务，又是学科核心素养理念对生物学教学提出的育人内容与教学目标。

（一）借助实物教学培养学生的观察能力

初中生从教学内容中接触到非常多的生活化信息，能够立足现实生活进行信息获取、知识积累与理论验证，从而能够有效训练初中生的观察能力与信息获取能力。可见，教师可以开展实物教学，切实缩小初中生与观察对象的认知距离，帮助初中生摆脱“凭空想象”的认知尴尬，引导初中生在仔细观察、耐心筛查、精心辨认中科学训练自身的观察能力。因此，初中生观察能力的发展能够为其科学思维能力培养提供坚实的物质基础与信息保障。

例如，在人教版七年级上册第三单元第二章第一节“种子的萌发”的实物教学中，教师要采用多媒体教学为初中生播放“萌芽种子（大豆）”的解剖图，而且教师还要将萌芽种子的解剖图进行放大处理，让初中生将萌芽种子的内部结构看得清清楚楚。初中生能够看到种子的两边是肥硕的“子叶”，是供给种子萌芽能量的两个“大仓库”，里面都是满满的植物蛋白。在种子中间，初中生可以看到一个像“嫩芽”的部位叫“胚”，在“胚”的放大图上初中生又能够看到“胚芽、胚轴、胚根”三部分，“胚芽”未来发育成“枝叶”，“胚轴”未来发育成“茎干”，“胚根”未来发育成“根系”。这样，初中生就在仔细观察中有所思考、有所联想，因而能够使自身的观察能力与信息获取能力在实践认知中获得充足的训练与提升。

（二）借助电化教学培养学生的质疑能力

教师不仅要提升初中生的观察能力与信息获取能力，以信息获取开启科学思维能力培养活动，还要培养初中生的质疑能力。质疑能力是初中生科学思维能力的第一要素，是初中生发现问题、剖析问题、解决问题的活动起点，是真正意义上的思维活动。因此，教师要借助电化教学科学培养初中生的质疑能力与好奇意识，积极在主体实践中动眼观察、动脑思考，能够借助个人能力去发现生物学现象中的显性问题，挖掘出隐含其中的理论知识与客观规律。

例如，在人教版七年级上册第三单元第二章第二节“植株的生长”的电化教学中，“植株的生长”需要充足的阳光、营养、水分等必要物质，任何一项物质的缺失都会影响到“植株的生长”。因此，教师利用多媒体设备为初中生展示在不同环境下两株玉米的生长情况，两株玉米主要是“水分”与“营养”方面有差异，其他条件非常接近。初中生能够看到“水分”与“营养”都非常充足的玉米长得非常高大，“茎”非常粗壮，“叶片”宽、厚、长，而“水分”与“营养”欠佳的玉米却长得矮小，“茎”细小，“叶片”薄、短、窄，二者形成鲜明的外表差异。初中生在观察中就会思考：“为什么会有这样的差异呢？”进而考虑到植株生长也需要充足的“营养”，“营养不良”的植株会发育不好，而“水分”在植株发育过程中主要扮演着“营养运输”与“浓度平衡”的调节功能。因此，初中生在观察中动脑，质疑能力就会得以启动，主动获取一定的信息。

（三）借助讨论教学培养学生的思辨能力

初中生凭借着个人的质疑能力获得探究问题以后，还要借助自身的思辨能力与剖析能力对其进行深度考量、多维探究、精准分析，帮助初中生更好地理解现象、把握规律、掌握知识。因此，教师要开展讨论教学，积极推动初中生群体进行集体探究、多维交流、友好互助与集群成长，在集思广益中有效促进初中生思辨能力与剖析能力的提升。这样，初中生的思考能力、辨别能力、分析能力等主体能力都会获得实效化发展，助力科学思维能力发展。

例如，在人教版七年级上册第三单元第二章第三节“开花和结果”的讨论教学中，教师为初中生提供植物花朵的纵剖图，让初中生亲眼看到花朵的内部结构，如“花瓣、花药、花丝、柱头、花柱、子房”等。教师还为初中生提供了植株两种不同的授粉方式，如“同花授粉”与“异花授粉”。于是，教师就组织初中生进行课堂讨论，并为其提供讨论内容，以此引导初中生的探究方向与讨论质量。如，（1）花瓣的颜色一般较为艳丽，有什么作用？（2）萼片的作用是什么？（3）雌蕊的结构是什么？（4）雄蕊的结构是什么？（5）开花与结果的关系是什么？等等。这样，初中生就会立足自己的观察结果展开积极主动的思考活动、辨析活动、交流活动与整合活动，通过处理所有信息得出最后答案。因此，初中生能够在讨论教学中得到表现自我的机会，因而大脑能够进入兴奋状态，自然能够给予个人思辨能力强大的生命活力支持，在主动思考中促进其发展。

（四）借助分组教学培养学生的推理能力

初中生能够借助思辨能力获得大量的认知信息，因而需要初中生有效梳理、科学归纳、脉络整理，以此科学培养初中生的信息管理能力与信息处理能力，进而实现初中生推理能力的提升。因此，教师要积极开展分组教学，让初中生在组内交流、相互启迪、互助认知中提升对探究信息的整体掌控，能够借助自身能力整理好探究信息的来龙去脉以及规律指向。这样，初中生的推理能力与逻辑能力都会得到实训化运用与科学发展，助力科学思维能力发展。

例如，在人教版七年级上册第三单元第五章第一节“光合作用吸收二氧化碳释放氧气”的分组教学中，本节课的认知内容较多，适合开展分组教学，以此提供初中生之间的表现机会，以及提升其交流频率与合作探究速度。为此，教师可以将初中生按照空间位置分成四组，同时开展课堂交流活动，为初中生提供充足的交流机会与表现空间。而且，教师还要为初中生的分组探究活动准备充足的探究任务，如，（1）光合作用的简略过程是什么？（2）植物进行光合作用能够为人类提供哪两样重要物资？（3）人类与动物为什么离不开绿色植物？等等。这样，初中生就会立足人类与动物的生存需求去推理验证绿色植物的重要价值与积极作用，因而能够在分组讨论中有效训练自身的思考能力与推理能力。

（五）借助支架教学培养学生的判断能力

初中生的推理能力能够高品质地处理好探究信息的条理化、模块化以及体系化，因此，教师还要立足林林总总的探究信息进行深度考量与科学判断，从而有效促进初中生判断能力与评价能力的切实发展。因此，教师要开展支架教学，借助知识简述的方式扫清初中生的认知障碍，推动初中生在合作探究、友好交流中互助成长，有效锻炼初中生的交流能力、判断能力与评价能力。

例如，在人教版八年级上册第五单元第一章第四节“鱼”的支架教学中，教师首先为初中生讲解了鱼的血液循环系统的示意图，然后以此为教学支架让初中生对其余内容进行自主学习、合作探究。于是，初中生就开始针对教材内容展开集体讨论活动，如鱼鳃的作用、鱼鳍的作用、鱼尾的作用、鱼的外部分区、鱼的体形分类、鱼的血液循环等。这样，初中生就在集体智慧的推动下慢慢进行知识探究与深度理解，接着就会研究“为什么鱼总是一直在吞水？”这一最常见的现象。初中生立足本节内容会很快做出判断，鱼吞水是为了获取水中的氧气，而氧气是鱼运动与生存的必需品。因此，初中生在群策群力中共同探讨一些自然现象，能够在主体实践中提升判断能力。

（六）借助实验教学培养学生的整合能力

教师还要注意培养初中生在信息处理过程中的整合能力，能够立足主体对探究信息的精准评价、科学判断、深度思考，整合出具有一定质量性与科学性的主观认知结论。因此，教师可以开展实验教学，在理论推演与知识实践中将初中生引入信息节点之中，立足精准评价与科学判断，科学锻炼与提升初中生的信息整合能力。这样，初中生就会凭借个人能力真正成为信息处理的主人，有效提升自身的科学思维能力与学科核心素养。

例如，在人教版八年级上册第五单元第二章第二节“先天性行为和学习行为”的实验教学中，教师将初中生带到篮球场上学习“三步上篮”，看看全部初中生掌握“三步上篮”需要多少时间。因此，初中生就在相互模仿、相互交流中积极进行信息交互，主动学习他人的成功之处，并经过对信息的整合处理后开展个性化的验证过程。然后，教师就在篮球场上让初中生总结“三步上篮”学习过程中涉及的“先天性行为和学习行为”，让初中生立足主体实践去提取信息、整合信息。这样，初中生就会探究到模仿能力、学习能力、思考能力、整合能力等属于“学习行为”，而生而具有的行为属于“先天性行为”，而且，初中生还会将这些信息再次整合并储存下来，以此提升自身的整合能力。

四、生物学教学中学生科学思维能力培养的补充

第一，教师培养学生的科学思维能力要注意趣味性。学生科学思维能力的培养离不开初中生主体能力、生命活力与能动作用的强大支持，因而需要教师注意开展趣味教学，给予初中生良好的感官刺激。这样，初中生才会积极地参与到生物学教学之中，在实训化认知中提升初中生的科学思维能力。

第二，教师培养学生的科学思维能力要注意诱导性。学生科学思维能力培养需要教师的心智启迪与科学指导，利用教师的匠心之慧去科学点拨初中生的认知思维与逻辑推理，实现初中生的兼收并蓄与整合发展。这样，初中生才会在积极配合、主动思考、自觉探究中切实提升个人的科学思维能力。

第三，教师培养学生的科学思维能力要注意主体性。学生科学思维能力培养是初中生的实践认知与自我发展，自然不能脱离主体实践层面，借助初中生的生命活力与能动作用助力科学思维能力的有序发展。这样，学生科学思维能力培养才会成为“有源之水”，获得源源不断的生命活力支持而持续发展。

第四，教师培养学生的科学思维能力要注意创新性。学生科学思维能力培养属于初中生的能力发展与素养提高，自然具有一定的实现难度，因而教师需要利用拓展理念与创新精神去精心培养、科学落实。这样，初中生就会获得丰富的思维刺激、拓展意识与创新启迪，能够为科学思维能力发展积累信息。

综上所述，科学思维能力是初中生能力发展、素养提升的最强例证，也是初中生应该具有的学科核心素养之一，更是素质教育对生物学教学提出的任务要求与教育目标。因此，教师立足生物学教学，以学生科学思维能力培养为指导思想，积极借助实物教学培养学生的观察能力、借助电化教学培养学生的质疑能力、借助讨论教学培养学生的思辨能力、借助分组教学培养学生的推理能力、借助支架教学培养学生的判断能力、借助实验教学培养学生的整合能力。这样，教师就会将学生科学思维能力的培养工作细化在生物学课堂上的具体教学方法之中，助力初中生主体能力以及思维素养的科学发展，也以此展示教师的匠心之慧与技人之巧。