基于科學思維培養的高中生物教學策略

吉莉莉

摘要：新課標指出，培養學生的核心素養是促進學生全面發展的重要途徑。科學思維是高中生物核心素養的重要組成部分，對于培養學生的創新精神和實踐能力具有重要的意義。文章從科學思維的含義及特點出發，探討了如何在高中生物教學中有效地培養學生的科學思維，以期為高中生物教學提供有益參考。

關鍵詞：高中生物；科學思維；實踐探索

在新課標背景下，高中生物教師既要幫助學生掌握生物基礎知識，又要注重培養學生的科學思維。因此，如何在高中生物教學中有效地培養學生的科學思維，成為一線教師需要深入研究和探討的問題。

1? ?科學思維的含義及特點

科學思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展科學思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創造性思維等方法，探討和闡釋生命現象及規律，審視、論證生物學社會議題。

科學思維的特點主要包括以下幾個方面：一是客觀性。科學思維堅持從實際出發，力求真實反映事物的本質和規律，不受主觀偏見的影響。它始終遵循客觀事實，以客觀存在為基礎進行推理和判斷；二是精確性。科學思維不僅符合事物的本質和規律，而且遵循一定的邏輯規則。在思考過程中，運用大量的思維手段和認識工具，追求精確的描述和預測；三是可檢驗性。利用科學思維得到的成果可以通過實踐進行驗證。這意味著科學思維不是空洞的或主觀的，而是可以通過觀察、實驗和驗證來證實其正確性的。四是預見性。科學思維能夠預測事物發展趨勢和未來發展方向。通過對現有信息的分析和推理，科學家可以預測未來的可能情況，從而指導實踐和研究。五是開放性和批判性。接受新的證據和數據，并根據這些證據重新評估假設和理論。同時，對現有的理論和觀點進行質疑和挑戰，以確保知識的真實性和可靠性。這些特點使科學思維成為一種強大而有效的思考方式。

2? ?高中生物教學中培養學生科學思維的重要性

高中生物作為一門以實驗為基礎的自然科學課程，其教學目標不僅是傳授生物學知識，而且要注重培養學生的科學思維。因此，在高中生物教學中，培養學生的科學思維的重要性不言而喻。

2.1有利于滿足現代社會對人才發展的要求

隨著科技的迅速發展和社會的不斷進步，現代社會對人才的需求也在不斷變化。具備科學思維的人能夠更好地適應社會的發展。因此，在高中生物教學中培養學生的科學思維，有助于提升學生的綜合素質，使他們更好地適應未來社會的發展需求。

2.2有利于提升生物學科的學習效果

科學思維是生物學科學習的重要基礎。在生物學習中，學生需要運用科學思維去分析問題和解決問題。在探究具體現象背后的生物規律時，學生需要運用科學思維去觀察、實驗和推理，這樣才能夠發現生物知識，更好地認識生物規律。通過培養學生的科學思維，可以提升學生的生物學科學習效果，使他們能夠更好地掌握生物知識和技能。

2.3培養創新精神和實踐能力

科學思維具有創新性和實踐性特點。在高中生物教學中培養學生的科學思維，可以培養他們的創新精神和實踐能力。在具體實驗活動中，鼓勵學生獨立思考、自主實驗和探究創新，培養學生的創新思維和實踐能力，使他們具備分析問題和解決問題的能力。

2.4促進學生全面發展

科學思維是一種綜合性的思維方式，它要求學生具備扎實的科學知識、敏銳的觀察力和分析能力、嚴謹的邏輯推理能力等。在高中生物教學中，引導學生參與探究活動，有助于提升學生的思維能力、判斷能力和決策能力，以提升學生的核心素養，促進學生全面發展。

3? ?高中生物教學中培養學生科學思維的實踐策略

3.1創設教學情境，增強學生的探究動力

情境是學習的催化劑，也是激發學生學習興趣的有效方法。通過創設與教學內容相關的教學情境，既能夠營造良好的探究氛圍，體現生物知識的趣味性和生活性，又能夠增強學生的探究動力，促使學生參與探究活動。高中生物知識與生活現象具有天然的聯系，單純的生物理論知識講解不能夠體現生物學科的價值，也不利于學生興趣的激發。教師在實際的生物教學中，應聚焦于生物的主干知識，利用實物、多媒體、圖片和故事等資源創設豐富的教學情境，將生物知識融入實際情境中，這樣才能增強學生的探究動力，讓學生在情境中進行分析和探究活動，通過探究發現生物規律，理解生物知識與現實生活的聯系，以提升學生的學習效果，促進學生思維能力的發展。因此，教師要依據學生的知識水平和思維能力，在生活中搜集與教學活動有關的素材和資源，為學生創設豐富的教學情境，將抽象的生物知識和理論直觀化、形象化，加強生物知識與現實生活的聯系，這樣才能夠激活學生的創新思維，引導學生利用已有知識和技能積極參與各項探究活動，增強學習動力，鍛煉思維能力，以培養學生主動探索的意識。

3.2開展探究活動，培養抽象概括能力

高中生物是一門自然學科，生物知識和規律都是從具體的生物現象中抽象而來。這就要求學生能夠對具體的生物現象進行理性的分析和思考，并依據生物規律，掌握生物知識的本質。以往，教師常常將抽象的生物知識以灌輸的方式傳遞給學生，學生缺乏自主學習和探究的空間，被動接受教師的知識和經驗。久而久之，學生的思維就會僵化，不愿意主動思考和學習。在新課程背景下，高中生物教學要體現學生的主體地位，開展具有趣味性、開放性和探究性的生物教學活動，鼓勵學生積極參與教學活動，增進學生之間的交流與合作，激活學生的思維，讓學生能夠真正在課堂上進行思考、分析和辨別，通過參與生物活動將生物知識融會貫通，培養綜合運用生物知識解決問題的能力，在活動中獲得知識和經驗，深入理解生物現象背后的規律，提升探究能力。對此，教師在實際教學活動中，應聚焦于生物大概念，設計具體的探究任務，引導學生開展探究活動，觀察生物現象，記錄探究過程，分析具體的數據，最后得出結論。

3.3構建生物模型，培養解決問題能力

在新課程背景下，教師要重視和凸顯學生的主體地位，各項教學活動的開展應該秉承“以生為本”的教學理念，引導學生通過假設、推理、實驗和檢驗等方式構建生物模型，了解生物抽象知識與現實問題之間的聯系，強化學生運用生物模型解決實際問題的意識，實現學生科學思維的發展。課堂是學生學習的重要場所，學生在課堂活動中通過交流、互動與合作，能夠在生物事實和證據的基礎上，進行理性的思考和判斷，通過生物知識解決現實問題。實踐證明，構建生物模型能夠讓學生從生物現象中總結規律，并通過分析、構建和檢驗環節不斷完善模型，最終將具體的生物現象抽象成有效的模型，這個過程既是學生學習和探究生物知識的過程。又是從具體現象升華到抽象理論的過程，學生在構建模型中要經歷假設、驗證、再假設和再驗證的過程，能夠激活思維，提升思維能力。

3.4設置問題支架，促進科學思維發展

在傳統的高中生物課堂中，教師更加關注知識的傳授技巧，忽視了學生的思維培養，導致教學效果不佳。教師在課堂教學中只關注應該教什么，以及教的結果如何？忽視了學生在課堂中的學習情況，以及學到了什么。在高中生物教學中，通過設置有效的問題，既能夠體現以生為本的教育理念，又能夠關注學生在學習中的狀態，以及學生在分析和解決問題中動態生成的思維過程，進而促使學生在主動探究的過程中有效掌握生物知識和理解生物規律。因此，教師可以結合高中生物的教學內容，由淺入深地設計問題鏈，引導學生的思考方向，讓學生能夠順著問題的引導不斷深入探究。在問題搭建的思維支架下，學生能夠經歷生物知識探究的過程、感受生物知識學習的樂趣、掌握有效的學習和探究方法、培養主動思考和積極探究的意識，并在分析和解決問題的過程中活躍思維，經歷推理、概括和驗證等思維過程，不斷提升思維能力，從而培養學生基于已有知識探索未知知識的意識。

3.5創新實驗設計，培養學生的科學思維

為了使學生能夠更加輕松地掌握高中生物知識，教師應順應生物課程改革趨勢，創新高中生物探究性實驗設計，引導學生順利完成實驗操作，掌握生物知識，積累學習經驗，培養學生的科學思維。一方面，教師應結合高中生物教材知識，引導學生利用身邊的資源和物品開展各項生物探究活動，鼓勵學生積極參與到生物實驗的設計、操作和實施過程中，觀察實驗現象和記錄實驗過程，運用實驗的方法驗證猜想，得出實驗結論。這樣既能夠幫助學生掌握實驗的方法和技能，提升學習能力，又能夠培養學生主動探究的意識，促進思維發展。另一方面，教師可以引導學生開展課后小實驗活動，將生物知識從課堂拓展到課外，運用生物教材中的知識和原理去解決現實問題，加強生物知識與現實生活的聯系，讓學生感受到生物知識在實踐中的應用價值。這樣更有利于培養學生的主動探究意識和創新精神，在基于生物事實的情況下，進行推測、實驗和驗證等活動，從而獲得知識、提升能力，達到科學思維培養的目的。

綜上所述，在新課程背景下，教師應秉承以生為本的教學理念，結合高中生物教學內容采取靈活的教學方式，激發學生的興趣，鼓勵學生積極參與教學活動，積極思考和探究，在基于已知事實的基礎上進行大膽的推理和假設，并能夠運用科學的方法分析和驗證推理，得出結論，使學生提升探究能力，培養科學思維素養，實現全面發展。

參考文獻：

[1]林青松.高中生物教學中有效培養學生科學思維的研究[J].試題與研究：教學論壇，2019（9）：43.

[2]席長君.高中生物教學中培養學生科學思維的實踐研究[J].中學教學參考， 2020（20）：83-85.

[3]黃瓊.高中生物學教學中學生科學思維培養的實踐[J].考試周刊， 2019（81）：154，156.

[4]蘇利霞.高中生物教學中培養學生科學思維的實踐研究[J].中文科技期刊數據庫（全文版）教育科學， 2021（1）：143.

[5]張艷麗.高中生物教學中學生科學思維的培養研究[J].散文選刊：中旬刊， 2019（10）：257.

本文系揚州市教育科學“十四五”規劃課題《基于實驗情境的農村高中生生物科學思維品質提升策略》的階段性成果，課題立項號2022/N/019。