高中生物教學中學生科學思維的培養

李小寧

（通渭縣第一中學 甘肅 通渭 743300）

中學生已經具有一定的抽象思維，辯證邏輯思維開始發展，對一些特定的生物學像存在疑惑，為了發展學生思維的綜合性，跳躍性以及多樣性，可采取探究學習的教學策略進行教學。有助于提高學生的生物素養，有助于改變教師的教學觀念。培養學生的科學思維需要方法，用科學的培養方法來培養學生，促進學生的發展和進步。如果只是單純地將課本中的內容灌輸給學生，這樣是不能培養一個合格的社會主義接班人和建設者的，只會造就缺乏創新精神和思維僵化的一代人。只有通過以科學的思考方式訓練他們的科學頭腦，使他們學會了獨立思考，善于分析問題，善于解決問題，才能真正把所學的科學知識和技能靈巧地運用到現實的工作和生活環境中去。因此生物教師在課堂教學上，要注重于訓練學生和鍛煉他們的科學思維能力，使學生習慣了在不同環境中發現的問題，并像科學家一樣不斷探索創新，從而培養學生思維的靈活性。引導學生理解人類求知的實質、科學研究的實質、社會科學事業的實質、生物科學的實質，并充分調動學生的主動性，提高學生的科學思考與科技探索能力，讓學生更加喜歡和積極地去了解生物學。所以，我確定以核心素養引領下，高中生物教學中學生科學思維的培養為主要研究課題。

1.生物教學中學生科學思維的基本情況

生物教學中需要學生有生物建模思維，在學生模型與建模思維培養的方面，學生的總體水平相對較高，但由于他們對模型與建模方法的理解不足，當面對習題時只能習慣性地去使用教師們所傳授的方法進行解決，而無法靈活地去應用模型與建模的方法。在演繹和推論問題方面，學生的思考質量并不高，在解決問題的過程中，也沒有很好地采取推理討論的方法去解決，更不會去關心討論問題的這個過程是不是正確。在綜合和歸納問題、批判性思考、創新思想等方面上，學生的能力也較為欠缺。

教師是學生的引路人，在教學過程中，教師要學會理解科學思維的，從而培養學生的科學思維。因此，教師對于生物學中的核心素養要有一定的了解，深入理解具體的概念和內涵，深入地去學習。在培養學生的科學思維上，更需要有著強烈的意愿，并在實施過程中不畏艱難，無論是面對來自高考的壓力、班級多、備課難、批改大量的作業等難題，都要砥礪前行。

2.學生科學思維的培養

概念圖教學策略對于怎樣在課堂中開發孩子的思想邏輯關系，概念框架可以很好地指導孩子。概念方案是表示從開端到結束的事物演變歷程的推演方法，結果可以有一個或多個，通常采用一種空間圖形來做各種觀點的分析與表述，這對于指導人們思考問題，認識事物演變歷程都具有積極的推進意義，在很多意義上，這屬于多線性的觀念表達方式。

在課堂教學中，老師可以通過概念圖來指導學生的學習，也可以通過安排課程、創新課堂教學方法，能夠用更簡單的形式來為他們提供教學內容。學生還可以用概念圖的方法來完成學業，比如整理學習筆記方面，課堂練習方面等，也能夠有助于他們整理課堂學習。

在生物學探究實驗課堂結束后，知識一般記得比較牢固，但是若不及時復習依然會被遺忘。如果我們把學到的知識運用到日常生活中，解釋日常生活中的相關生物學問題，既可以起到復習的作用，也可以考驗學生運用知識的能力。當學生做完思維導圖時，教師讓各小組推薦一位代表來展示各小組的思維導圖，下面的學生選出最合理的哪一個，在這過程中教師和學生一起討論思維導圖中的組成是否合理，為什么這個部分是這樣等。最后，為讓學生對系統學習有個全面的理解與把握，老師也要加以歸納，并利用PPT 提供完整版的細胞結構的思維導圖，以利于其補全、修正。探究學習是轉變孩子認知方法的一個教學策略，調動他們的學習積極性，培養他們的獨立認知意識，可以使他們積極主動地掌握生物學基本知識。探索學習可以良好的訓練他們的自然科學觀念，培養他們的興趣，可以使他們養成優秀的自然科學思維習慣，鼓勵和培養他們的探索能力。

以前的老師將知識教給學生的方式是機械的，沒有靈魂的教學方式，但隨著新課程教學改革的開展，要從學生課程中努力實現教學模式的轉變，進一步改善他們在老師面前滿堂灌的被動教學指導方式，沒有自主參與和積極思考的學習方法，使學生由被動學習逐漸變成了自主學習。

3.教學建議

3.1 引導學生做出觀察和提出問題

觀察和問題是科學思維的第一步。學生可以在實驗室或課堂上觀察生物現象并提出問題。通過提出問題引導學生探究生物學知識，培養學生的觀察和提問能力。

例如，在課堂上，老師可以拿出一個蘋果讓學生觀察和提出問題。學生可以提出以下問題：為什么蘋果是紅色的？蘋果紅色的程度有何差異？植物為什么要在果實里面存儲糖分？

3.2 指導學生進行實驗

在學生提出問題之后，可以指導學生進行實驗。學生可以根據自己提出的問題進行實驗，并通過數據分析和結果總結來回答問題。實驗過程中，老師也可以引導學生運用科學方法進行實驗，培養學生的科學思維。

例如，在觀察蘋果之后，老師可以指導學生進行相關實驗。學生可以測量不同部位的蘋果皮的紅色程度，并比較不同的蘋果之間的差異。也可以通過化學實驗來測量蘋果里面的糖分含量。通過實驗，學生可以更加深入地了解生物現象，并進一步培養科學思維。

3.3 鼓勵學生進行科學探究

學生可以通過調查、閱讀文獻等方式探究生物現象。老師可以鼓勵學生多讀科學類書籍，通過閱讀提高學生的科學素養，培養學生的科學思維。

例如，在課堂上，老師可以讓學生選擇一個感興趣的主題，然后要求學生通過閱讀文獻來探究該主題。學生可以通過研究文獻了解該主題的發展歷程、研究現狀和未來發展方向。通過科學探究，學生可以更好地理解生物學知識，進一步提高科學素養，并培養科學思維。

3.4 注重實驗教學

實驗教學是生物學教學中占據重要地位的一部分。生物學的研究對象是具有生命現象的物質和現象，而實驗教學能夠幫助學生通過實際操作，深入了解生命現象的本質。通過實驗教學，學生可以在實踐中感受科學探究的樂趣，提高科學素養，培養實驗操作能力、觀察能力和實驗設計能力，培養科學思維、創新精神和合作意識，并且能夠更好地掌握生物學知識，加深學習印象。

生物教學是基于實踐的自然科學課程，實踐是研究生命科學的重要的途徑，可以調動孩子對掌握生命科學的濃厚興趣，包括認識技能、邏輯思維、分析技能等方面，可以較好地訓練他們的自然科學思想素質。以學生為主體，注重學生的實驗體驗感受和實驗結果的交流。體現學生的主體地位。生物課本上有些內容看上去非常抽象，實際上通過學生身體力行地參與之后，就會變得比較簡單了。

注重實驗的安全性和可操作性，保證實驗環境和器材的安全性，遵守實驗操作規范。包含生物學實驗常用設計，根據課程內容和學生實際情況，選擇適當的實驗項目和實驗設計，注重實驗的針對性和可行性。注重實驗教材的編寫和實驗課件的制作，讓實驗教材具有可讀性、可操作性和可交互性，提高實驗教學效果。

在實驗教學中對于學生參與積極性不高的問題：應該創設良好的實驗教學環境，在培養學生實驗技能的同時，盡量調動學生的學習興趣和學習熱情。

在實驗教學中對于實驗操作失誤率高的問題：應該加強學生的實驗安全教育，提高學生的實驗安全意識，減少實驗操作失誤的發生。

在實驗教學中對于實驗教材編寫不足的問題：應該開展實驗教材編寫工作，為實驗教學提供優質的教材和實驗課件。

3.5 注重培養學生的思考能力

思考能力是創造的基礎，在生物課堂教學中應給予學生鼓勵，鼓勵學生多思考、多發言，教師應適當設置有助于學生思考的教學問題。例如在進行實驗操作之前，教師可以提出一些問題引導學生思考，并在實驗中鼓勵學生自己想出答案，初步建立學生自主省考意識。例如，對于乙醇濃度調節人類紅細胞的代謝活性這一實驗模型，教師可以在實驗前提出以下問題：

－乙醇會對人體產生什么樣的影響？

－乙醇濃度越高，人類紅細胞的代謝活性會發生什么變化？

－確定乙醇和人類紅細胞之間的最佳濃度適宜是多少？

教師應該充分激發學生的興趣和好奇心，鼓勵學生提出自己的疑問和假設，并在實驗過程中允許學生的自主思考。

另外還要引導學生獨立思考能力。在實驗過程中，教師應該提供相應的實驗指導，同時允許學生進行自主實驗設計，并提供必要的幫助。例如，對于“乙醇濃度調節人類紅細胞的代謝活性”實驗模型，每個學生可以在教師提供的實驗桌和設備上進行個性化的實驗設計，比如調整不同濃度的乙醇進行人類紅細胞試驗，得出不同濃度下人類紅細胞代謝活動的變化趨勢。

總結

綜上所述，科學思維是生物學核心素養的組成部分，占據著十分重要的地位。在現實教學活動中，有許多教師對于生物學科的核心素養組成都有一定的了解，但對于具體的內涵又知之不詳，在教學過程中對于培養學生的科學思維的意識不強。但還是有部分教師去深入地了解科學思維，在課堂教學過程中能夠用一定的教學方式去培養學生。在高中生物教學中，引導學生做出觀察和提出問題、指導學生進行實驗、鼓勵學生進行科學探究、注重實驗教學、注重培養學生的思考能力是培養學生科學思維的關鍵成功因素。只有如此，我們才能夠切實把學生的科學思維能力進行全面的提升，同時也有利于提高教學質量，推動教育的均衡發展。