指向科学思维培养的高中生物学教学策略探究

【摘要】具备科学思维是学生学习和成长的重要基础，对于学生完成对知识的学习、实现能力的提升有重要意义。2019人教版教材与旧教材相比，在部分内容的安排上更侧重对科学思维的培养。教师应研究教材中的这部分内容并在教学过程中做好对学生的引导，以此来促进教学目标的顺利达成。论述在高中生物学教学中培养学生科学思维的意义，提出相应的教学策略，旨在为其他教师提供参考。

【关键词】科学思维；高中生物学；教材

作者简介：杨晶（1985—），女，甘肃省金昌市龙首高级中学。

2019人教版教材内容丰富，对于学生的学习和成长有着重要意义。在高中生物学教学中挖掘教材内涵，开展相应的教学活动，培养学生的科学思维，能够让其在学习中从正确的角度展开对问题的思考、探究，完成对知识的深入学习，实现能力的提升，进而为其日后的发展打下基础。教师要积极实施各项教学活动，以提升教学的效率，助力学生的发展。

一、在高中生物学教学中培养学生科学思维的意义

（一）促进学生自我发展

在开展高中生物学教学工作时，除了要激发学生学习生物学知识的兴趣，还应当进行知识的拓展，培养学生的学习能力。例如，在学生学习完2019人教版选择性必修3第1章的“微生物的选择培养和计数”之后，教师注重学生科学思维的发展，将有利于开展以学生为中心的学习活动，引导学生进行自主、合作和探究学习，使学生能够在实验室中创设特定微生物生长的环境，用于微生物的筛选，实现对生物学知识的实际迁移与应用，从而逐渐成长为能够活学活用、融会贯通的应用型人才，这对他们自身的全面发展有很大的帮助。

（二）提升学生学习效率

具备良好的科学思维，学生对知识的学习和理解才会更加高效，才能够在学习过程中有更加积极的表现，并在教师的引导下完成对相关内容的深入探究，深度掌握所学知识。经过不断的学习和积累，学生能够在脑海中形成一个完整的知识体系，提升学习的效率，进而为日后的发展打好基础［1］。

二、指向科学思维培养的高中生物学教学策略

高中生物学教师在开展教学活动的过程中要对科学思维有正确的认识，并以培养学生的科学思维为目标进行教学设计，以此来助力学生完成对知识的深入理解，促进其能力的提升和发展。这需要教师对教材内容展开细致的研究，并以此为基础调整教学方案，最终推进教学目标的顺利达成。

（一）重视生物学实验，理解重要概念

相较于旧教材，2019人教版教材中的实验数量有所增加。许多实验主要是为了更好地诠释概念知识，助力学生深入地理解相关内容。由于学生需要学习的大部分概念都具有一定的抽象性，有的学生仅凭相应的文字难以充分理解，因此教师可以利用生物学实验的过程、现象和结果，助力学生在参与实验活动的过程中加深对重要概念的认识和理解，进而形成良好的科学思维，为后续学习打好基础。

例如，2019人教版必修2第6章新增了“探究抗生素对细菌的选择作用”这一实验。在该实验中，学生可以通过观察细菌的生长状况，了解青霉素、卡那霉素等抗生素对细菌的选择作用，知晓适当浓度的抗生素能够杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。如此，学生能够对进化的相关概念、特点以及有关的实验现象有一定的了解，还会进一步思考以下问题：为什么判断变异有害或是有利取决于环境？为什么生物进化的实质是种群基因频率的改变？为什么滥用抗生素最终会使人类处于一种无药可用的状态？在实验结束后，教师要鼓励学生展开讨论、交流，使其在这一过程中对相关概念有更加深刻的认识，同时促进其科学思维的形成［2］。

生物学是建立在实验基础上的学科。学生可以在开展生物学实验的过程中完成对相关内容的理解，加深对所学知识的印象，学生的热情也可以被充分激发出来。教师在教学活动过程中要提高对生物学实验的重视程度，并充分应用生物学实验，让学生在完成实验后有更大的收获。

（二）结合“探究·实践”栏目，开展合作学习

在以前使用旧教材时，部分教师对于酶的专一性的知识，往往会在课堂上引入某些参考资料中的实验，甚至只讲解概念而忽视了实验教学，而且所设计的教学内容相对枯燥，导致学生难以感受到学习生物学的乐趣，这会在一定程度上影响其科学思维的发展。而2019人教版教材新增了“探究·实践”栏目，如必修1第5章的第2个“探究·实践”主题为“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”。在这个“探究·实践”栏目中，学生通过学习能够理解酶的专一性的含义，同时也会对“是否可以通过开展一种酶两种底物的对比实验来验证酶的专一性”展开深入的思考。为了更好地在学生进行深度学习的过程中培养他们的科学思维，教师可以通过实验引导学生掌握可溶性还原糖的鉴定方法，并为学生提供合作的机会，将学生分成两个实验小组，比一比哪个小组实验完成得更好。在调动学生参与热情的基础上，促使其感受到科学探究过程的趣味性，体验到成功的快乐与喜悦，有利于帮助其逐渐形成乐于探究、敢于操作、大胆质疑的科学精神与科学思维。

科学思维的培养离不开实践。只有提升学生主体的参与性，开展多元化的实践活动，激活学生的学习动机，才能真正助力其完成对各种实验现象和结论的深入理解，同时促进其能力的进一步提升。

（三）开展辩论活动，保证知识学习效果

让学生参与辩论活动是充分尊重其主体地位的表现。辩论活动相对轻松、有趣，通过参与这种形式的活动，学生的积极性能够被充分调动起来。在相互交流、发表见解的过程中，学生能够再次对所学内容进行梳理，以此完成对相关知识的深入理解，同时其科学思维、学习水平也能得到发展、提升［3］。

例如，在讲授2019人教版选择性必修1第4章的“免疫学的应用”的相關内容时，教师可以组织学生就“癌症能否被控制”这一主题展开辩论。在这一过程中，学生需要充分运用自己在课堂上所学习的疫苗的作用原理和特点等相关内容，并列举世界上第一个预防癌症的疫苗—人乳头瘤病毒疫苗的成功研制等相关案例来支撑自己的论点。在辩论时，学生的思维会处于一种活跃的状态，并且通过与他人的讨论和交流，学生的思路也会更加清晰，这有利于他们科学思维的培养。在学生辩论结束后，教师要对学生在活动中的表现进行总结，并带领其回顾课堂所学的相关内容，以此提升其学习能力。此外，教师还要做好对其情感上的引导，让其知晓生物学的发展对于人类的重要意义，认识到自己肩上所承担的责任，以此形成良好的社会责任感。

在进行生物学课堂教学时组织开展辩论活动，能够调动学生的热情，使学生在实际生活中更加关注与生物学相关的事物，运用所学知识思考并解决相应的问题，从而保证学生的知识学习效果。学生的科学思维以及看待事物的态度得到有效培养，学生的社会责任感得到增强，对于其长远发展有着重要意义。

（四）巧妙设计问题，引发深入思考

为了对学生的科学思维进行培养，帮助学生充分掌握教材知识，教师在高中生物学教学中，应当设计一些科学、合理的问题来引发学生的深入思考。教师所设计的问题主要有以下两个方面的作用：第一，让学生借助资料完成对知识的理解，了解相关现象背后的原理；第二，调动学生探索的热情，让其在自主思考和探究的过程中有新的发现。

例如，在讲授2019人教版选择性必修2第4章的“人类活动对生态环境的影响”的内容时，教师可以以教材内容为中心，向学生提出问题：“你能否联系生活实际谈谈自己对生态环境的看法？”该问题看似简单，但是学生在回答的过程中需要将所学内容与生活实际相联系，也需要对当前的环境状况、造成环境污染的因素、人类活动对环境的影响、环境被污染后的人类生活面临着怎样的挑战等展开深入思考，并搜集相关的资料来论证自己的观点。教师也可以列举现实中保护生物多样性的案例，让学生围绕具体事件产生的影响、相关问题的应对手段展开讨论，并验证这些手段是否有效［4］。在此期间，学生能够完成对教材内容的深度学习，其科学思维也会在探索知识的过程中逐渐形成，从而对其全面发展起到积极的推动作用。

每个学生看待事物的角度可能不同，高中生物学教师需要尊重并理解学生的观点、想法，尽可能多地鼓励学生发表意见，而非一味地反驳；当学生们的意见出现分歧时，教师要扮演好参与者和协调者的角色，使学生能够进行理性思考，借助客观现象、规律、实验结论、定理等科学的论据进行论证。与此同时，对于那些性格内敛的学生，教师可以通过构建浓厚的、民主的、平等的学习氛围来促使学生主动参与课堂，带着强烈的好奇心、探索欲与教师、同学进行交流和互动。

（五）重视模型构建，完成对新旧知识的梳理

所使用的教材的改动要求高中生物学教师完善自己，基于2019人教版教材构建新的模型，教学方法、教学理念也要及时更新，这样才能在组织开展教学活动的过程中做好对学生的引导，让其以所学内容为基础构建相应的知识体系，提高其学习的效率，同时实现对其科学思维的培养。在高中生物学学习中，学生可以借助不同的模型来梳理教材内容，在脑海中厘清知识之间的内在联系，进而更好地掌握生物学知识。

例如，在讲授2019人教版必修2第5章的“基因突变和基因重组”时，教师可以指导学生根据减数分裂、基因重组、新基因型等关键词构建相应的概念模型。在构建概念模型之前，学生需要对相关的新旧知识进行回顾、整合。在完成模型的构建后，学生能够对“基因重组为生物进化提供原材料”这一知识点有更加清晰的认知，也会对相关内容有更加深刻的印象。同时，学生可以培养良好的科学思维，实现综合能力的发展。

教师引导学生构建生物学模型，能够让学生对所学知识进行梳理，对相关内容有更加直观、深刻的认识，进而促进学生深度学习，助力其科学思维的形成，为其日后的学习打下基础［5］。此外，部分模型的构建需要经历一个漫长的过程。为保证教学的效果，教师要给予学生相应的引导，确保其所搜集资料和数据的准确性和有效性，从而助力其更好发展。

结语

2019人教版教材的内容安排与旧教材相比更有利于促进学生科学思维的形成，避免学生出现死读书、读死书的情况，从而实现培养创新型人才的目的。在基于2019人教版教材开展教学活动时，教师要根据新旧教材的变化组织学生开展实践探究等教学活动，为其讲解生物学发展史，向其提出发散性的问题，以此来提升其学习的兴趣，激发其参与的热情，助力其在这一过程中形成良好的科学思维，为其学业的进步和能力的提升奠定基础。

【参考文献】

［1］蒋旭琴.高中生物科学史的深度学习培养科学探究能力的研究［D］.长沙：湖南师范大学，2021.

［2］沈璐昳.在生物课堂中通过深度学习培养学生科学思维：以“植物生长素的探索史”為例［J］.中学生物学，2021，37（5）：35-37.

［3］苏亦飞.深度学习理论支撑的高中生物课堂科学思维的培养策略［J］.考试周刊，2020（43）：127-128.

［4］范兰静.深度学习对学生科学思维能力提升的探索研究［D］.太原：山西师范大学，2020.

［5］蒋玉贵.开展深度学习 培养生物科学思维

［J］.考试周刊，2019（87）：154，156.