注重生物課堂教學(xué)，體現(xiàn)科學(xué)思維之魅

樊曉云

摘 要：學(xué)貴有疑問，有疑，便有思維。在生物學(xué)課堂教學(xué)中，教師訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維要引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動(dòng)提出內(nèi)心疑問、自主探究所遇到的問題，釋放學(xué)習(xí)潛力，體現(xiàn)出科學(xué)思維的魅力。在教學(xué)中，教師可從情境創(chuàng)設(shè)、生活取材、巧妙設(shè)問、現(xiàn)代手段和巧用概念圖五個(gè)方面來展開生物學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，提升生物學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)課堂;教學(xué);科學(xué)思維

中學(xué)生物課程應(yīng)聚焦核心素養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)科育人功能，科學(xué)思維是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的重要組成部分，與高中生物學(xué)教材有著緊密聯(lián)系，對(duì)學(xué)生能力提升和個(gè)人發(fā)展有著重要影響。在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中，教師要重視科學(xué)思維的培養(yǎng)，采取多種方式來發(fā)展他們的科學(xué)思維，為他們鋪平思維之路，使其感受到科學(xué)思維的魅力。

一、情境創(chuàng)設(shè)，點(diǎn)燃思維之火

在課堂教學(xué)中，學(xué)生的興趣是學(xué)習(xí)生物學(xué)科的重要?jiǎng)恿?。恰?dāng)?shù)那榫硠?chuàng)設(shè)能夠激發(fā)他們對(duì)生物學(xué)的興趣，通過激疑點(diǎn)燃思維之火，有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)的藝術(shù)不在于講解，而在于喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，在生物學(xué)教學(xué)中，教師不妨為他們創(chuàng)設(shè)故事情境、問題式情境，引起其認(rèn)知沖突，在探索中發(fā)現(xiàn)、探索問題答案，從而加深對(duì)知識(shí)掌握和理解，形成科學(xué)思維能力。在問題情境中，教師授課要注重發(fā)揮班級(jí)學(xué)生的主動(dòng)性，以思維為核心，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

在學(xué)習(xí)“減數(shù)分裂和受精作用”一節(jié)時(shí)，可以聯(lián)系人體自身設(shè)置問題情境：我們?nèi)祟惷總€(gè)個(gè)體體細(xì)胞都含有23對(duì)46條染色體，在人類繁殖過程中，通過有性生殖，精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵發(fā)育成子代個(gè)體，子代個(gè)體體細(xì)胞中也含有23對(duì)46條染色體，保持了親子代遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定，請(qǐng)問，你認(rèn)為精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)是多少呢？它們又是怎么形成的呢？會(huì)和有絲分裂一樣嗎？由此激起學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過程的疑問及探究興趣，激發(fā)學(xué)生思考愿望。

在學(xué)習(xí)“氨基酸及其種類”時(shí)，教師借助PPT課件來展示生活中添加了氨基酸的食物圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考為何要在食物中添加氨基酸，進(jìn)而引出必需氨基酸和非必需氨基酸。在此基礎(chǔ)上，出示甘氨酸、丙氨酸等氨基酸的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生思考氨基酸的主要元素構(gòu)成、在結(jié)構(gòu)上有何異同之處，在學(xué)生進(jìn)行思考、交流后，探究、總結(jié)出氨基酸的共同結(jié)構(gòu)，教師對(duì)遇到的問題進(jìn)行補(bǔ)充、點(diǎn)撥，師生共同得出氨基酸組成元素與氨基酸的通式結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要通過比較分析、綜合、概括，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物，這樣才能夠鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，點(diǎn)燃思維的火花，久而久之思維的發(fā)展就會(huì)呈燎原之勢(shì)。在課堂教學(xué)中，廣大教師要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)展需要，激發(fā)和釋放個(gè)體的學(xué)習(xí)潛能，為課堂學(xué)習(xí)助力，發(fā)展學(xué)生思維，為其未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、取材生活，激活思維之水

眾所周知，生物學(xué)與生活有著非常緊密的聯(lián)系，回歸生活也是新課改教學(xué)的重要目標(biāo)，能夠體現(xiàn)出生物學(xué)學(xué)科特色。在新課改背景下，生物學(xué)教學(xué)要與學(xué)生生活、經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，把教學(xué)內(nèi)容與生活進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，借助本地生物學(xué)資源來激活他們的生活經(jīng)驗(yàn)。

在學(xué)習(xí)“果酒果醋的制作”時(shí)，教師先從日常常見的酒和醋入手，討論酒和醋制作所需的條件，帶領(lǐng)學(xué)生思考果酒的制作原理。即，為何在酒精發(fā)酵過程中要“先通氣后密閉”、為何酒精發(fā)酵過程中發(fā)生“先來水后來酒”等，結(jié)合酵母菌的代謝特點(diǎn)進(jìn)行思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，運(yùn)用知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題。課堂教學(xué)實(shí)踐表明，來源于生活的課堂教學(xué)素材能夠激活學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，比如，從生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)生生活實(shí)際引出實(shí)驗(yàn)課題，不斷明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊饬x，不斷提出有趣而又有思考性的問題引起學(xué)生思考，使他們沉浸于課堂探究學(xué)習(xí)之中，科學(xué)思維能力才得以發(fā)展。

三、巧妙設(shè)問，展現(xiàn)思維之美

人生來就會(huì)思考，這是人的天性，但是良好的思維習(xí)慣并不會(huì)生而有之，需要系統(tǒng)地培養(yǎng)。在生物學(xué)課堂中，問題引導(dǎo)能夠有效發(fā)展學(xué)生的思維能力，教師在教學(xué)時(shí)要沿著教學(xué)主線，針對(duì)教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)和思維的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)問題，使問題之間環(huán)環(huán)相扣具有邏輯性，展現(xiàn)科學(xué)思維的形成過程。

在學(xué)習(xí)孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，用科學(xué)研究的一般過程 “觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題——分析問題，提出假說——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假說——?dú)w納綜合，總結(jié)規(guī)律”統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)全過程，以問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生展開思考與討論，逐步滲透“假說演繹”的科學(xué)思維方法。如提出問題：為什么F1都是高莖，難道矮莖消失了嗎？什么原因使得F1中矮莖性狀“隱藏”而在F2中又出現(xiàn)了呢？你認(rèn)為F2出現(xiàn)了3：1的性狀分離比是偶然的嗎？你怎樣分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果？問題集中在F1中消失的矮莖在F2中為何又出現(xiàn)了，且在F2中“按一定的比例分離”，引導(dǎo)學(xué)生通過一定的推理和想象提出解釋問題的假說，這對(duì)學(xué)生來說會(huì)有一定的思維難度，所以老師要給予一定的啟發(fā)：“根據(jù)生命的物質(zhì)觀，無論任何生命現(xiàn)象，最終都可以落到物質(zhì)層面上去解釋和理解，遺傳現(xiàn)象也不例外”。引導(dǎo)學(xué)生分析提出假說：生物體內(nèi)可能存在某種物質(zhì)，它可以控制生物的遺傳性狀。豌豆具有高莖和矮莖性狀，說明豌豆體內(nèi)有決定豌豆高莖和矮莖的“遺傳因子”，有性生殖的生物是通過配子結(jié)合產(chǎn)生子代，可見“遺傳因子”在細(xì)胞中，決定某一性狀的遺傳因子在親代體細(xì)胞中不可能單獨(dú)存在，至少是成對(duì)的。由于F1是高莖，但是F1自交產(chǎn)生的F2出現(xiàn)了高莖和矮莖，學(xué)生可推測(cè)F1細(xì)胞中的遺傳因子的組成是Dd。引導(dǎo)學(xué)生思考孟德爾假說與融合遺傳的觀點(diǎn)的本質(zhì)區(qū)別，認(rèn)識(shí)孟德爾假說的深刻意義。同時(shí)，體驗(yàn)孟德爾追求科學(xué)真諦的執(zhí)著精神與敢于想象，大膽質(zhì)疑的創(chuàng)新思維與精神。通過生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等方法探討生命現(xiàn)象，應(yīng)用于未來的工作或生活之中，使科學(xué)思維成為一種能力和習(xí)慣。

四、現(xiàn)代手段，綻放思維之花

在信息化時(shí)代，現(xiàn)代教育手段成為高中生物學(xué)教師教學(xué)的好幫手，有著傳統(tǒng)教學(xué)手段無可比擬的優(yōu)勢(shì)，可以把生物學(xué)教材中枯燥乏味的知識(shí)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)、直觀的內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生充分表達(dá)課堂所想，發(fā)展生物學(xué)學(xué)習(xí)思維。生物學(xué)教材內(nèi)容既有宏觀研究，又有微觀研究，這就要求教師借助現(xiàn)代化教學(xué)手段來展現(xiàn)課堂知識(shí)，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使知識(shí)看起來更加直觀、易于理解和掌握，同時(shí)培養(yǎng)他們的抽象思維能力及空間想象力。

“減數(shù)分裂”是高中生物學(xué)大概念“遺傳信息控制生物性狀并代代相傳”的重要概念，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生抽象思維、理性思維是很好的教學(xué)素材。減數(shù)分裂是一個(gè)連續(xù)動(dòng)態(tài)的微觀過程，染色體數(shù)目和行為的變化復(fù)雜且抽象，教材中靜態(tài)的平面模式圖不利于學(xué)生理解，教學(xué)中老師可以借助多媒體輔助教學(xué)，通過動(dòng)畫展示減數(shù)分裂連續(xù)完整的過程，并聯(lián)系有絲分裂過程，發(fā)展學(xué)生想象，通過問題引導(dǎo)，使學(xué)生真正理解“染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，形成的配子中染色體數(shù)目減半”“同源染色體分離，非同源染色體自由組合，形成的配子中染色體組成具有多樣性”“每個(gè)配子中都含有親本的一套染色體”等重要概念。只有對(duì)“減數(shù)分裂”過程真正理解，才能理解減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于有性生殖的生物遺傳和變異的重要意義。

五、巧用概念圖，結(jié)出思維之果

生物學(xué)教材中名詞概念多，在教學(xué)中，用好概念圖，讓學(xué)生以核心概念為中心進(jìn)行發(fā)散性思維，輻射出相關(guān)概念，并闡述想到這些概念的原因，從而給學(xué)生留下自我選擇、判斷、聯(lián)想、創(chuàng)造的思維空間，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移和聯(lián)想、綜合等思維能力。

“染色體”是“遺傳與進(jìn)化”中最高層次的核心概念之一，是學(xué)習(xí)遺傳的基本規(guī)律和生物變異的基礎(chǔ)。在進(jìn)行“遺傳與進(jìn)化”的章節(jié)學(xué)習(xí)時(shí)，可利用核心概念——“染色體”，讓學(xué)生通過思考將有關(guān)的一些概念進(jìn)行分析、匯總，然后再引導(dǎo)學(xué)生自制概念圖整理這些知識(shí)（見下圖）。

巧用概念圖能使學(xué)生清晰、準(zhǔn)確地根據(jù)各概念之間的邏輯關(guān)系，獲得網(wǎng)絡(luò)化的知識(shí)，深刻理解生物學(xué)的核心概念，有效促進(jìn)思維品質(zhì)和能力的提升，結(jié)出科學(xué)思維之果。

總之，高中生物學(xué)教師要從情境創(chuàng)設(shè)、生活取材、巧妙設(shè)問、現(xiàn)代手段和巧用概念圖等多方面來開展生物學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)，幫助高中生發(fā)展科學(xué)思維，促使他們?cè)谡n堂中提出、分析和解決問題，讓學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)中體會(huì)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，思維的邏輯性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

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編輯 張佳琪