基于科學思維培養的高中生物學概念教學策略

林峻青

摘 要：科學思維是一種重視實證和邏輯的求真務實的思維習慣和能力，是生物學學科核心素養的重要組成部分，培養學生的科學思維習慣和能力，可以說是包括生物學課程在內的理科課程的核心目標之一，因而在高中生物學概念教學過程采用建構模型、真實情景、生物實驗、思維導圖等方法可以有效培養學生的科學思維。

關鍵詞：科學思維;生物學;概念教學

高中生物學概念很多冗雜抽象、記憶量大，且很多涉及微觀知識和宏觀理論，難以直接觀察體會。課堂教學中，由于受到客觀條件等限制，學生獲取的往往是碎片化的知識。這就難免使學生學習生物科學感到枯燥乏味，難以產生學習興趣和探究欲望，這也會對學生知識獲取和學科思維的培養造成極大障礙。建構模型、真實情景、生物實驗、思維導圖等是解決上述問題行之有效的方法，也可以有效培養學生科學思維。

1.基于模型建構的概念教學

目前在高中生物教學中應用較為普遍的模型一般分為概念模型、物理模型和數學模型三種形式。在教學實踐中，教師引導學生自主建構模型，可以發展學生基于生物學事實和證據，運用模型與建模的方法對生命現象及規律進行正確的探索與歸納的能力，提升學生的生物學學科核心素養。例如，在細胞有絲分裂、減數分裂復習中，學生通過觀察分裂過程的動畫及圖像，用語言描述出各時期染色體行為數目變化，教師可要求學生建立出染色體數、DNA數、染色單體數隨著各時期變化的曲線，以及一條染色體上DNA變化曲線的數學模型，學生通過建立數學模型將相關知識具體化，加深了對復雜事物的本質的理解，得出規律，發展了演繹推理能力。

2.基于真實情景的概念教學

真實情景不僅能夠在教學中讓學生知道知識的源頭，激發學習的興趣，同時讓學生知道知識的去路，即讓學生能夠將所學的知識進行具體的應用，解決生活中的實際問題。讓學生知道，課堂上所學的知識是有意義的，是有用處的，不單單是為了應付考試這么簡單，實現真正的“有靈魂學習”。例如，在“光合作用”的教學時，教師可以就農業生產技術的真實情景設置一些問題讓學生討論：①溫室或大棚種植蔬菜時，選用什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源對蔬菜的生長更為有利？②有經驗的果農為什么要定期對果樹進行修剪，調整樹冠各部分枝葉的疏密和分布方向？③小麥、玉米等農作物在籽粒形成期間為什么遇陰雨天氣就會造成減產？④夏日晴朗的上午為什么要對農作物進行噴灌？引導學生結合事實，然后再講解植物進行光合作用需要的條件等，同時還能幫助學生認識到光合作用對我們生存的重要意義，培養學生珍稀植被，保護環境的意識。

3.基于生物實驗的概念教學

生物學有很多的基礎概念過于抽象和理論化，不易理解，如果能與實驗教學有機地結合起來，在實驗中開展生物概念教學，有助于生動形象地解讀生物學概念;在解讀概念的過程中巧用實驗，還能培養學生的探究能力和實踐動手能力。生物學科的實驗和概念之間是相輔相成、相互促進的。為此，要想構建兩者之間的緊密關系，就需要優化生物實驗設計，這樣才能促進概念性知識的學習。在設計生物實驗的時候，要緊扣實驗要求和實驗目標，制定科學的教學策略，突出核心概念的理解和掌握。例如，在學習“細胞周期”概念時，教師可安排學生先動手制作并觀察“根尖有絲分裂的實驗”，讓學生明白到所觀察到的現象是細胞解離殺死后，固定在不同分裂時期的“相”，學生先從細胞形態、染色體位置等方面描述不同細胞分裂相的特征，再引導學生對比排序，悟出一個細胞的分裂歷程就是構成一次細胞周期，實現對“細胞周期”這一核心概念的構建。通過實驗操作后自悟自得，更能激發學生的探究動機和興趣，激活他們的創新思維和探究意識，從而培養他們的探索能力、發現能力和質疑能力。

4.基于思維導圖的概念教學

高中生物學各個概念之間有交叉但又有具體區別，這就要求學生對基礎概念要精準記憶，但是過多的生物學概念又給學生的記憶增加了難度，而且類似的概念還容易記混。思維導圖能夠形象的、直觀的展示生物知識點，凸顯出生物概念之間存在的聯系，可以幫助學生加深理解和記憶這些概念。教師可以通過構建思維導圖的方式，引導學生從一個大維度的核心概念出發，整理出核心概念的關鍵詞、對應書本章節內容的重點，并結合教學目標，在這一核心概念的基礎上發散出概念對應的特征具體化，學生學習起來不僅一目了然，而且可以觸類旁通。教師將思維導圖應用到課堂教學中，有利于培養學生的發散思維和概括能力，讓學生集中注意力，提高課堂教學效率。例如，在總結必修一第三章《細胞的基本結構》時，教師可以先提問，引導學生思考“細胞的基本結構有哪些”“細胞膜的結構、功能、特性各是什么”“細胞器有哪些”“每種細胞器分布、結構特點、功能各是什么”“細胞核結構、功能各是什么”等問題，由大到小、逐步細分，在學生在回答問題時，一步步演示出繪制思維導圖的過程，逐步引導，最后呈現出所有概念之間的關系，簡潔直觀，讓學生在形成知識體系后進行理解性記憶，達到事半功倍的效果。

總之，在高中生物學概念的實際教學中，教師要重視將生物學的知識體系與學生在認識自然現象和規律中的思維方式和探究過程相結合，采取行之有效的方法，努力培養學生的科學思維和科學探究的能力，同時能夠用自己所學的知識去解決實際問題，將所學知識融會貫通的同時，形成正確的價值觀，履行社會責任。

參考文獻：

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