基于科学思维培养的高中生物教学策略

吉莉莉

摘要：新课标指出，培养学生的核心素养是促进学生全面发展的重要途径。科学思维是高中生物核心素养的重要组成部分，对于培养学生的创新精神和实践能力具有重要的意义。文章从科学思维的含义及特点出发，探讨了如何在高中生物教学中有效地培养学生的科学思维，以期为高中生物教学提供有益参考。

关键词：高中生物；科学思维；实践探索

在新课标背景下，高中生物教师既要帮助学生掌握生物基础知识，又要注重培养学生的科学思维。因此，如何在高中生物教学中有效地培养学生的科学思维，成为一线教师需要深入研究和探讨的问题。

1   科学思维的含义及特点

科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨和阐释生命现象及规律，审视、论证生物学社会议题。

科学思维的特点主要包括以下几个方面：一是客观性。科学思维坚持从实际出发，力求真实反映事物的本质和规律，不受主观偏见的影响。它始终遵循客观事实，以客观存在为基础进行推理和判断；二是精确性。科学思维不仅符合事物的本质和规律，而且遵循一定的逻辑规则。在思考过程中，运用大量的思维手段和认识工具，追求精确的描述和预测；三是可检验性。利用科学思维得到的成果可以通过实践进行验证。这意味着科学思维不是空洞的或主观的，而是可以通过观察、实验和验证来证实其正确性的。四是预见性。科学思维能够预测事物发展趋势和未来发展方向。通过对现有信息的分析和推理，科学家可以预测未来的可能情况，从而指导实践和研究。五是开放性和批判性。接受新的证据和数据，并根据这些证据重新评估假设和理论。同时，对现有的理论和观点进行质疑和挑战，以确保知识的真实性和可靠性。这些特点使科学思维成为一种强大而有效的思考方式。

2   高中生物教学中培养学生科学思维的重要性

高中生物作为一门以实验为基础的自然科学课程，其教学目标不仅是传授生物学知识，而且要注重培养学生的科学思维。因此，在高中生物教学中，培养学生的科学思维的重要性不言而喻。

2.1有利于满足现代社会对人才发展的要求

随着科技的迅速发展和社会的不断进步，现代社会对人才的需求也在不断变化。具备科学思维的人能够更好地适应社会的发展。因此，在高中生物教学中培养学生的科学思维，有助于提升学生的综合素质，使他们更好地适应未来社会的发展需求。

2.2有利于提升生物学科的学习效果

科学思维是生物学科学习的重要基础。在生物学习中，学生需要运用科学思维去分析问题和解决问题。在探究具体现象背后的生物规律时，学生需要运用科学思维去观察、实验和推理，这样才能够发现生物知识，更好地认识生物规律。通过培养学生的科学思维，可以提升学生的生物学科学习效果，使他们能够更好地掌握生物知识和技能。

2.3培养创新精神和实践能力

科学思维具有创新性和实践性特点。在高中生物教学中培养学生的科学思维，可以培养他们的创新精神和实践能力。在具体实验活动中，鼓励学生独立思考、自主实验和探究创新，培养学生的创新思维和实践能力，使他们具备分析问题和解决问题的能力。

2.4促进学生全面发展

科学思维是一种综合性的思维方式，它要求学生具备扎实的科学知识、敏锐的观察力和分析能力、严谨的逻辑推理能力等。在高中生物教学中，引导学生参与探究活动，有助于提升学生的思维能力、判断能力和决策能力，以提升学生的核心素养，促进学生全面发展。

3   高中生物教学中培养学生科学思维的实践策略

3.1创设教学情境，增强学生的探究动力

情境是学习的催化剂，也是激发学生学习兴趣的有效方法。通过创设与教学内容相关的教学情境，既能够营造良好的探究氛围，体现生物知识的趣味性和生活性，又能够增强学生的探究动力，促使学生参与探究活动。高中生物知识与生活现象具有天然的联系，单纯的生物理论知识讲解不能够体现生物学科的价值，也不利于学生兴趣的激发。教师在实际的生物教学中，应聚焦于生物的主干知识，利用实物、多媒体、图片和故事等资源创设丰富的教学情境，将生物知识融入实际情境中，这样才能增强学生的探究动力，让学生在情境中进行分析和探究活动，通过探究发现生物规律，理解生物知识与现实生活的联系，以提升学生的学习效果，促进学生思维能力的发展。因此，教师要依据学生的知识水平和思维能力，在生活中搜集与教学活动有关的素材和资源，为学生创设丰富的教学情境，将抽象的生物知识和理论直观化、形象化，加强生物知识与现实生活的联系，这样才能够激活学生的创新思维，引导学生利用已有知识和技能积极参与各项探究活动，增强学习动力，锻炼思维能力，以培养学生主动探索的意识。

3.2开展探究活动，培养抽象概括能力

高中生物是一门自然学科，生物知识和规律都是从具体的生物现象中抽象而来。这就要求学生能够对具体的生物现象进行理性的分析和思考，并依据生物规律，掌握生物知识的本质。以往，教师常常将抽象的生物知识以灌输的方式传递给学生，学生缺乏自主学习和探究的空间，被动接受教师的知识和经验。久而久之，学生的思维就会僵化，不愿意主动思考和学习。在新课程背景下，高中生物教学要体现学生的主体地位，开展具有趣味性、开放性和探究性的生物教学活动，鼓励学生积极参与教学活动，增进学生之间的交流与合作，激活学生的思维，让学生能够真正在课堂上进行思考、分析和辨别，通过参与生物活动将生物知识融会贯通，培养综合运用生物知识解决问题的能力，在活动中获得知识和经验，深入理解生物现象背后的规律，提升探究能力。对此，教师在实际教学活动中，应聚焦于生物大概念，设计具体的探究任务，引导学生开展探究活动，观察生物现象，记录探究过程，分析具体的数据，最后得出结论。

3.3构建生物模型，培养解决问题能力

在新课程背景下，教师要重视和凸显学生的主体地位，各项教学活动的开展应该秉承“以生为本”的教学理念，引导学生通过假设、推理、实验和检验等方式构建生物模型，了解生物抽象知识与现实问题之间的联系，强化学生运用生物模型解决实际问题的意识，实现学生科学思维的发展。课堂是学生学习的重要场所，学生在课堂活动中通过交流、互动与合作，能够在生物事实和证据的基础上，进行理性的思考和判断，通过生物知识解决现实问题。实践证明，构建生物模型能够让学生从生物现象中总结规律，并通过分析、构建和检验环节不断完善模型，最终将具体的生物现象抽象成有效的模型，这个过程既是学生学习和探究生物知识的过程。又是从具体现象升华到抽象理论的过程，学生在构建模型中要经历假设、验证、再假设和再验证的过程，能够激活思维，提升思维能力。

3.4设置问题支架，促进科学思维发展

在传统的高中生物课堂中，教师更加关注知识的传授技巧，忽视了学生的思维培养，导致教学效果不佳。教师在课堂教学中只关注应该教什么，以及教的结果如何？忽视了学生在课堂中的学习情况，以及学到了什么。在高中生物教学中，通过设置有效的问题，既能够体现以生为本的教育理念，又能够关注学生在学习中的状态，以及学生在分析和解决问题中动态生成的思维过程，进而促使学生在主动探究的过程中有效掌握生物知识和理解生物规律。因此，教师可以结合高中生物的教学内容，由浅入深地设计问题链，引导学生的思考方向，让学生能够顺着问题的引导不断深入探究。在问题搭建的思维支架下，学生能够经历生物知识探究的过程、感受生物知识学习的乐趣、掌握有效的学习和探究方法、培养主动思考和积极探究的意识，并在分析和解决问题的过程中活跃思维，经历推理、概括和验证等思维过程，不断提升思维能力，从而培养学生基于已有知识探索未知知识的意识。

3.5创新实验设计，培养学生的科学思维

为了使学生能够更加轻松地掌握高中生物知识，教师应顺应生物课程改革趋势，创新高中生物探究性实验设计，引导学生顺利完成实验操作，掌握生物知识，积累学习经验，培养学生的科学思维。一方面，教师应结合高中生物教材知识，引导学生利用身边的资源和物品开展各项生物探究活动，鼓励学生积极参与到生物实验的设计、操作和实施过程中，观察实验现象和记录实验过程，运用实验的方法验证猜想，得出实验结论。这样既能够帮助学生掌握实验的方法和技能，提升学习能力，又能够培养学生主动探究的意识，促进思维发展。另一方面，教师可以引导学生开展课后小实验活动，将生物知识从课堂拓展到课外，运用生物教材中的知识和原理去解决现实问题，加强生物知识与现实生活的联系，让学生感受到生物知识在实践中的应用价值。这样更有利于培养学生的主动探究意识和创新精神，在基于生物事实的情况下，进行推测、实验和验证等活动，从而获得知识、提升能力，达到科学思维培养的目的。

综上所述，在新课程背景下，教师应秉承以生为本的教学理念，结合高中生物教学内容采取灵活的教学方式，激发学生的兴趣，鼓励学生积极参与教学活动，积极思考和探究，在基于已知事实的基础上进行大胆的推理和假设，并能够运用科学的方法分析和验证推理，得出结论，使学生提升探究能力，培养科学思维素养，实现全面发展。

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本文系扬州市教育科学“十四五”规划课题《基于实验情境的农村高中生生物科学思维品质提升策略》的阶段性成果，课题立项号2022/N/019。