高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的體現(xiàn)及教學(xué)策略

嚴(yán) 好

（重慶市育才中學(xué)校 重慶 400050）

引言

高中生物學(xué)的必修教材和選修教材課程都是基于大概念展開的，在新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求基于大概念描述了符合高中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和具有學(xué)科邏輯的重要概念，形成了課程內(nèi)容框架。因此，高中生物教師在教學(xué)中，也需要基于大概念開展教學(xué)活動，不僅有助于學(xué)生深入理解知識，還有助于提升學(xué)生知識遷移能力，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的形成。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)給予大概念足夠的重視，掌握生物概念形成與生物學(xué)研究方法的關(guān)系，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，加深學(xué)生對生物知識理解的同時(shí)，使學(xué)生慢慢熟悉與掌握生物學(xué)研究方法。下文針對高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的體現(xiàn)及教學(xué)策略進(jìn)行深入分析。

一、高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的體現(xiàn)

科學(xué)思維，主要是指尊重事實(shí)與證據(jù)，崇尚務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度，利用科學(xué)的思維方法對事物進(jìn)行認(rèn)識，提升學(xué)生解決問題的思維習(xí)慣與能力。在高中生物教學(xué)中，對學(xué)生科學(xué)思維進(jìn)行培養(yǎng)，可以以生物學(xué)事實(shí)與證據(jù)為基礎(chǔ)，利用演繹和推理、歸納與概括、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等手段，對生命現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行探討和闡釋，對生物學(xué)社會議題進(jìn)行審視和論證[1]。下面針對高中生物人教版必修教材中大概念中，科學(xué)思維主要體現(xiàn)進(jìn)行闡述：

細(xì)胞結(jié)構(gòu)、化合物組成、光合作用、細(xì)胞呼吸等大概念中，利用歸納與概括的科學(xué)思維，對構(gòu)成細(xì)胞執(zhí)行生命活動的基礎(chǔ)是多樣的分子進(jìn)行理解，對細(xì)胞各個(gè)部分結(jié)構(gòu)利用協(xié)調(diào)分工創(chuàng)建有機(jī)整體進(jìn)行闡明，進(jìn)而對細(xì)胞水平的各項(xiàng)生命活動進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

物種進(jìn)化、生物適應(yīng)性、遺傳和變異等大概念中，利用演繹和推理的科學(xué)思維，以證據(jù)論證可遺傳變異的來源為基礎(chǔ)，對有性生殖中傳遞規(guī)律、變異有可能帶來的繁殖優(yōu)勢進(jìn)行演繹推理，對自然選擇結(jié)果與物種進(jìn)化的原因進(jìn)行解釋適應(yīng)。

細(xì)胞模型、細(xì)胞分裂模型、內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)、種群數(shù)量變化規(guī)律數(shù)學(xué)模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型等大概念中，利用模型與建模的科學(xué)思維，對認(rèn)知對象的結(jié)構(gòu)組成、過程特點(diǎn)、作用機(jī)理、變化規(guī)律進(jìn)行說明。

生物工程的安全倫理等大概念中，利用批判性思維的科學(xué)思維，結(jié)合生物技術(shù)工程社會熱點(diǎn)話題，以證據(jù)為基礎(chǔ)，利用生物學(xué)基本概念與原理，討論其安全性與倫理問題。

毒品危害、植物激素應(yīng)用、傳染病預(yù)防等大概念中，利用創(chuàng)造性思維，結(jié)合人類生產(chǎn)與生活中的實(shí)際問題，挑選合適的技術(shù)方法，對初步構(gòu)想進(jìn)行提出和設(shè)計(jì)，從實(shí)踐角度入手，對實(shí)際生活問題進(jìn)行解決。

二、高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的教學(xué)策略

（一）通過集合圖，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括能力

在高中生物教學(xué)中，生物學(xué)核心概念是教師和學(xué)生認(rèn)識生物學(xué)核心問題的相對本質(zhì)，對這些核心概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行區(qū)別，是學(xué)生掌握概念的基礎(chǔ)。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以利用集合圖，指引學(xué)生對概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行有效闡釋[2]。通過集合圖，可以有效提升核心概念教學(xué)質(zhì)量，還可以幫助學(xué)生更加深入的理解核心概念，為學(xué)生以后的生物學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

例如，在講解“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”時(shí)，在課前，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)集合圖，集合圖層次依次為：細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。該集合圖對各個(gè)生命層次的包含關(guān)系進(jìn)行了簡單的歸納與概括，以便于學(xué)生對概念進(jìn)行深入理解和記憶，可以避免學(xué)生混淆相關(guān)概念，還可以有效提升學(xué)生的歸納與概括能力。

（二）通過自制模型，培養(yǎng)學(xué)生建模能力

實(shí)物模型教具具有直觀、形象的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)中教師可以指引學(xué)生自制模型，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣，提升學(xué)生的建模能力，幫助學(xué)生對概念的形成過程進(jìn)行更加深刻的認(rèn)知。例如，在講解“細(xì)胞器──系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”時(shí)，教師可以指引學(xué)生自制細(xì)胞石膏模型，在該過程中學(xué)生們可以獲得更好的認(rèn)知體驗(yàn)，使學(xué)生在感官的刺激下，更加深入的學(xué)習(xí)概念，提升學(xué)生建模能力的同時(shí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（三）利用課堂辯論賽，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維

批判性思維，主要是指技能與思想態(tài)度，所有有關(guān)智力與想象的論題，都可以基于批判性思維進(jìn)行審查[3]。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，組織學(xué)生進(jìn)行課堂辯論賽。在辯論賽中，學(xué)生們不同觀點(diǎn)的碰撞，可以有效激起學(xué)生的思考潛能，使學(xué)生可以提出對問題的新的見解，進(jìn)而有效提升學(xué)生的批判性思維。

例如，在講解“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”時(shí)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行課堂辯論賽，以轉(zhuǎn)基因生物與食品安全為主題。在辯論賽中，學(xué)生利用所學(xué)基礎(chǔ)知識與原理，收集整理辯論所需資料，通過辯證思維，深刻透視辯題，大膽表達(dá)自己對轉(zhuǎn)基因食品安全問題的想法，有效提升學(xué)生的獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)精神，還可以有效鍛煉學(xué)生的批判性思維。

三、結(jié)束語

總而言之，在新課改背景下，在高中生物學(xué)大概念中科學(xué)思維的教學(xué)是非常重要的，不僅有助于學(xué)生深入理解知識，還可以有效提升學(xué)生知識遷移能力，促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)和綜合能力的發(fā)展。因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)對教材進(jìn)行深入研究和分析，對教材中大概念的科學(xué)思維進(jìn)行掌握。與此同時(shí)，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容，基于生物學(xué)大概念，把培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維作為重點(diǎn)內(nèi)容，通過科學(xué)合理的手段，提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)水平和能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。