基于科學思維培養(yǎng)的高中生物教學策略研究

1、    基于科學思維培養(yǎng)的高中生物教學策略研究    張海軍摘 要：培養(yǎng)學生的科學思維，就是要讓學生要基于事實，注重證據(jù)，以科學的思維方式來認識事物，鍛煉自己解決實際問題的思維能力。文章分析高中生物教學中學生科學思維培養(yǎng)情況，并從歸納和概括、演繹和推理、模型的構建三方面進行探討，進而在高中生物教學中提升學生的科學思維。關鍵詞：高中生物;科學思維;教學策略;學習能力;科學態(tài)度：g633.91 文獻標志碼：a：1008-3561（2020）24-0050-02高中生物課程教學不僅需要學生掌握生物基礎性知識，還需要學生重點對生物學家在生物學研究過程中所持有的觀

2、點有所了解，特別是生物學問題解決的思路和方法。因此，高中生物教師在教學過程中要讓學生主動發(fā)現(xiàn)、提出問題，獲取解決問題的信息，有條件的話可以開展實驗來尋找證據(jù)。教師還可以在提出假設并驗證的過程中，激發(fā)學生學習生物的興趣，培養(yǎng)學生的科學思維，使學生樹立終身學習的理念。一、高中生物教學中學生科學思維培養(yǎng)情況分析為調查學生的生物學習情況尤其是科學思維培養(yǎng)情況，筆者分別在高中三個年級中隨機抽取100名學生進行問卷調查。問卷調查結果顯示，在當前的高中生物教學中，教師對學生的科學思維培養(yǎng)呈現(xiàn)出隨著年級而提升的趨勢，但從整體來看，文科生的科學思維要比理科生差一些。高一上學期，有些學生在生物學習中陷入思維的“困

3、難期”，這主要是因為高一課程開設得比較多，導致學生對新知識的消化和理解方面有些困難。文科生學習生物知識的思維方式基本上以機械記憶和形象思維為主，在生物試題解題過程中容易形成程式化或者模塊化的解題思維，不能及時根據(jù)客觀情況的變化對先前的思維模式進行改變，找出問題解決的新方法。同時，在思維品質方面，文科生的思維靈活性不足。在高中生物教學中，教師要想提升文科生的生物科學思維與科學素養(yǎng)，就要讓他們由“要我學”向“我要學”轉變。從上面的分析可以看出，在生物教學中培養(yǎng)高中生的科學思維，與生物知識的構建是息息相關的。所以，高中生物教師要從理念和方法上注重對學生的引導，讓學生強化知識間的整合和聯(lián)系，進而以知識

4、體系的良好構建促進學生科學思維水平的不斷提升。筆者通過分析高三理科學生的科學思維水平發(fā)現(xiàn)，學生的科學思維水平與高中生物教師的課堂教學理念關系緊密。可以看出，學生的科學思維是可以通過學習進行培養(yǎng)的，但教師的教學理念不同，會導致學生的科學思維水平差異性很大。所以，在高中生物教學中，教師絕不能停留在對學生進行生物知識的講解上，要注重引導學生以科學家的思維來處理和解決學習中遇到的問題，讓學生在學習過程中養(yǎng)成積極探索的思維習慣，進而提高學生的科學思維水平。二、高中生物教學中對學生科學思維進行培養(yǎng)的具體舉措1.以歸納和概括能力的掌握來提升學生的科學思維所謂歸納，是指從許多個別的事物中概括出一般性概念、原則

5、或結論的思維方法。所謂概括，是指把事物的共同特點歸結在一起，加以簡明扼要的敘述。在生物高考試卷中，一些試題要求學生從生物現(xiàn)象中得出結論，并將兩者進行結合得到最終的結論。在具體分析過程中，學生首先要深入研究分析試題題意，然后進行科學判斷，不能將結論停留在事物的表面。這就要求教師在高中生物教學中，要有效利用歷年的高考試題來強化學生的歸納和概括能力。 比如，在2016年全國一卷生物試題中，有關光合作用強度和遺傳因素相結合的知識，就是著重對學生的歸納和概括能力進行考查。在這個試題解答過程中，學生不能僅僅停留在表面，如回答“當光照強度增加了，光合作用自然就得到了加強”等。這樣的答案缺乏深刻性，只是對知識

6、進行了描述。有的學生只找到了一個結論，認為兩組光合作用的強度之所以不同，是環(huán)境中低光照造成的，對遺傳因素的影響并沒有考慮。這就說明學生所具有的歸納和概括能力較低。對于這種情況，筆者會引導學生將解題邏輯圖畫出來，通過畫圖對試題進行深入的解析，然后按照“對照”和“單因素”的原則將問題解答出來，這樣能有效鍛煉學生的解題思維能力。2.以演繹和推理能力來發(fā)展學生的科學思維演繹和推理能力是從一般性的條件出發(fā)，通過實驗驗證從而得出具體的結論，通常包括以下三種：從一般到特殊的推理，從蘊含的前提條件進行推理，從前提條件和結論之間的關系進行推理。培養(yǎng)學生的演繹推理能力，有助于培養(yǎng)其嚴密的邏輯思維能力。這樣，會讓學

7、生更加重視知識的推理過程而非課程知識本身。在高中生物教學過程中，教師要培養(yǎng)學生運用不同的事實來展開推理，并提出有力的證據(jù)來對所提出的假說進行驗證，使得所得出的結論變得有據(jù)可依的能力。如在對孟德爾遺傳定律知識進行講解的時候，筆者組織學生對“融合遺傳”的觀點進行分析，并將孟德爾“融合遺傳”和“顆粒遺傳”觀點之間的區(qū)別進行對比，這樣就能使學生很好地掌握學習要點。以此為基礎，在性狀分離的模擬實驗中，筆者啟發(fā)學生體會配子種類和性狀分離在實驗中的決定性作用。學生先通過演繹推理的方式得出理論性的性狀分離比，接著按照測交實驗所得出的數(shù)據(jù)推出實驗結論，就能對孟德爾遺傳定律有更加深入的理解。3.以模型的構建提高學

8、生的科學思維模型是人們依據(jù)研究的特定目的，在一定的假設條件下，再現(xiàn)原型（antetype）客體的結構、功能、屬性、關系、過程等本質特征的物質形式或思維形式。在高中生物教學中，教師要注重學生構建模型能力的培養(yǎng)，要通過模型構建激發(fā)學生的學習主動性，提升學生的探究能力，使得學生能夠掌握科學的研究方法，提高科學思維。例如，在對“dna分子的結構”進行講解的時候，筆者先對dna分子組成單位進行回顧，然后讓學生自己動手制作脫氧核苷酸模型，以小組合作學習的模式將四種脫氧核苷酸模型建立起來，并在此基礎上將脫氧核苷酸長鏈模型建立起來。在建模的過程中，學生容易出現(xiàn)堿基配對錯誤，教師可讓學生對課本內(nèi)容進行認真閱讀，學習沃森和克里克對雙螺旋結構發(fā)現(xiàn)的歷史，然后通過分析dna分子結構完成生物模型的修正，進而實現(xiàn)模型的構建。這個過程，會有效培養(yǎng)學生的科學思維，提高學生的動手實踐能力?？傊?，學生的科學思維完全是可以培養(yǎng)的。在高中生物教學中，教師要從歸納和概括、演繹和推理、模型的構建、實踐探究的活動開展四方面加大培養(yǎng)力度，鍛煉學生的科學思維，這有助于提高教學質量，為社會發(fā)展培養(yǎng)更多高質量的人才。