淺析高中生物課堂中科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

摘?要：舉例說(shuō)明在高中生物課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、模型與建模能力、歸納與概括能力、演繹與推理能力的途徑，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞：高中生物;科學(xué)思維;策略

一、 核心素養(yǎng)概念界定

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出生物學(xué)科核心素養(yǎng)具體包含科學(xué)探究、理性思維、生命觀念、社會(huì)責(zé)任。其中生命觀念是生物學(xué)科特有的素養(yǎng)，也有很多學(xué)者認(rèn)為科學(xué)思維是最基礎(chǔ)的一種素養(yǎng)，只有具備了科學(xué)思維才能更深刻地理解生命觀念中的幾個(gè)內(nèi)容，對(duì)科學(xué)探究中的生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施，對(duì)社會(huì)責(zé)任中的事務(wù)進(jìn)行相關(guān)討論、作出理性判斷。

二、 科學(xué)思維能力的培養(yǎng)

邏輯學(xué)家和哲學(xué)家認(rèn)為科學(xué)思維是一種邏輯和推理的過(guò)程，心理學(xué)家認(rèn)為是一種推理的特定思考過(guò)程。教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用批判性思維、模型與建模、歸納與概括、演繹與推理等方法探討生命現(xiàn)象和規(guī)律，審視、論證有關(guān)生物學(xué)社會(huì)性議題。

（一） 批判性思維（critical thingking）能力的培養(yǎng)

批判性思維，這其實(shí)是一個(gè)特別容易讓人產(chǎn)生歧義的詞語(yǔ)。大家會(huì)想到“批評(píng)”“批判”，這兩個(gè)詞就帶有強(qiáng)烈的貶義意味，批判性思維是對(duì)思維展開(kāi)的思維，是為了考量我們自己（或者他人）的思維是否符合邏輯、是否符合好的標(biāo)準(zhǔn)。批判性思維形成過(guò)程包括三步，質(zhì)疑、論證、得出結(jié)論。

1. 利用教材中的批判性思維欄目

人教版必修模塊中有四個(gè)關(guān)于批判性思維的欄目如下表：

教師向?qū)W生展示欄目中的問(wèn)題，如果問(wèn)題比較難，教師可以稍加引導(dǎo)或是提供一些背景資料，讓學(xué)生分小組討論，最后每組派代表總結(jié)本組論據(jù)及觀點(diǎn)，也可以評(píng)價(jià)別的小組的論據(jù)、觀點(diǎn)。在這個(gè)質(zhì)疑、論證、得出結(jié)論的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)學(xué)會(huì)如何提出、支持、評(píng)價(jià)和修正觀點(diǎn)，學(xué)生的思維能力、歸納與概括能力會(huì)有所提高，這種能力也可以用來(lái)解決其他情景問(wèn)題。

2. 利用科學(xué)史教學(xué)

很多生物學(xué)理論都是在不斷的質(zhì)疑、論證中形成的，教師可以利用這些科學(xué)發(fā)展史教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。在對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，羅伯特森借助電子顯微鏡拍攝的細(xì)胞膜的“暗-亮-暗”后，提出生物膜為“蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)”的三層結(jié)構(gòu)，而且認(rèn)為生物膜是靜態(tài)的，此時(shí)教師可以啟發(fā)學(xué)生思考：如果生物膜是靜態(tài)的，如何解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)、變形蟲(chóng)的攝食、胞吐等生命現(xiàn)象？有什么實(shí)驗(yàn)可以論證生物膜的流動(dòng)性嗎？教師可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀書(shū)本的人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，為生物膜的流動(dòng)性提供論據(jù)。在學(xué)習(xí)沃森、克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建過(guò)程時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)家是怎樣否定三螺旋結(jié)構(gòu)、堿基在螺旋外面、A與A配對(duì)、T與T配對(duì)的？有哪些論據(jù)支持你的觀點(diǎn)？利用科學(xué)史教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的同時(shí)，也向?qū)W生展示了科學(xué)家一絲不茍、堅(jiān)持不懈的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的情感、態(tài)度、興趣等非智力因素。

3. 圍繞有價(jià)值的社會(huì)議題培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

在人教版選修3《現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題》中有很多有價(jià)值的社會(huì)議題，如轉(zhuǎn)基因生物的安全性、設(shè)計(jì)試管嬰兒倫理問(wèn)題、克隆問(wèn)題等，教師可以嘗試采取辯論賽的形式組織教學(xué)，例如辯題可以為：你支持轉(zhuǎn)基因嗎？事實(shí)證明學(xué)生很喜歡這種上課模式，課前能夠積極地搜集相關(guān)方面的資料，在辯論的過(guò)程中選擇有效的論據(jù)支持自己的觀點(diǎn)。

（二） 模型與建模能力的培養(yǎng)

人教版高中生物教材中的模型大體上可以分為物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型三大類(lèi)。教師在教學(xué)中可采取多種方式來(lái)呈現(xiàn)模型，如實(shí)物模型、掛圖、教師板畫(huà)、電腦模擬等，如相較掛圖、教師板畫(huà)、教材中的圖解、示意圖，學(xué)生更喜歡實(shí)物模型、電腦模擬及角色扮演等方式，教師在課堂中可以采用這些方式來(lái)呈現(xiàn)模型。如在講述細(xì)胞器這節(jié)課時(shí)，教師可以找?guī)孜煌瑢W(xué)扮演細(xì)胞器，“演員”和“觀眾”課前會(huì)充分地預(yù)習(xí)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，課堂上表演后，“觀眾”猜扮演細(xì)胞器的名稱(chēng)。這樣的教學(xué)模式學(xué)生的參與度較高，學(xué)習(xí)效果較好。

（三） 歸納與概括能力的培養(yǎng)

歸納和概括指把對(duì)象的個(gè)別方面、特征結(jié)合成整體的過(guò)程。要求學(xué)生能夠從大量的生物學(xué)事實(shí)中歸納、概括，形成最基本的生物學(xué)規(guī)律。例如在細(xì)胞核功能的教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生閱讀《必修1》（人教版）第52頁(yè)“資料分析”，思考、討論相關(guān)問(wèn)題。先讓學(xué)生歸納每個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，再歸納細(xì)胞核功能，最后得到結(jié)論“細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳和代謝的中心”。教學(xué)過(guò)程如表2：

三、 科學(xué)思維培養(yǎng)策略的思考

愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“什么是教育？當(dāng)你把學(xué)校受過(guò)的教育都忘記了，剩下的就是教育?！笔钦f(shuō)教育不僅僅教給學(xué)生知識(shí)，更重要的是教給學(xué)生知識(shí)背后的方法、智慧，當(dāng)學(xué)生走向社會(huì)后，可以用科學(xué)的思維和方法去處理工作和生活中的一些問(wèn)題，能夠正確地審視、論證一些熱點(diǎn)社會(huì)議題，能夠做一名順應(yīng)科技發(fā)展的、有良好科學(xué)素養(yǎng)的新時(shí)代公民。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉恩山，曹保義.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].南京：江蘇教育出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：

陳晴，江蘇省蘇州市，江蘇省蘇州市吳中區(qū)甪直高級(jí)中學(xué)。