生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略

徐建華

摘 要 以2018年高考理綜全國(guó)卷I試題為例，結(jié)合近三年的高考理綜全國(guó)卷I試題，分析了高考命題特點(diǎn)及對(duì)后期的備考建議，以期為2019屆高三生物復(fù)習(xí)提供可資借鑒與參考。

關(guān)鍵詞 高考試題 特點(diǎn)分析 復(fù)習(xí)啟示

科學(xué)思維是引導(dǎo)學(xué)生尊重事實(shí)和證據(jù)，有實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度;能運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。思維能力是在思考過(guò)程中發(fā)展和提高的，而思考過(guò)程是別人所代替不了的。因此，在科學(xué)教學(xué)中，教師必須讓學(xué)生主動(dòng)地思考獲取知識(shí)，自覺(jué)地訓(xùn)練思維技能，從而達(dá)到培養(yǎng)科學(xué)思維能力的目的。正如蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基所說(shuō)的：“真正的學(xué)校是一個(gè)積極思考的王國(guó)。”而生物課堂教學(xué)要成為真正的“思考王國(guó)”，托爾斯泰也說(shuō)過(guò)：知識(shí)只有靠積極的思維得來(lái)，而不是靠記憶得來(lái)時(shí)，才是真正的知識(shí)。由此可見(jiàn)思維，特別是科學(xué)思維培養(yǎng)的重要性。那么，在生物教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力？筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗谏锝虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的做法和體會(huì)。

1 設(shè)疑問(wèn)難，在質(zhì)疑、釋疑中培養(yǎng)科學(xué)思維

在生物教學(xué)中，教師有意識(shí)地設(shè)疑問(wèn)難，在特定問(wèn)題情境下，層層設(shè)問(wèn)，環(huán)環(huán)相扣，叩開(kāi)學(xué)生思維的大門(mén)，使學(xué)生感到新穎，維持連續(xù)思索，形成持久的內(nèi)驅(qū)力，活躍課堂氣氛，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性。這樣可收到預(yù)想不到的教學(xué)效果。例如，在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的內(nèi)容時(shí)，教師可以先講一個(gè)小故事，并提出問(wèn)題：以前有一個(gè)貌美但不學(xué)無(wú)術(shù)的女子向肖伯納求婚，該女子說(shuō)如果肖伯納與她結(jié)婚，他們的孩子定能如肖伯納一樣的聰明，像美女一般漂亮。但肖伯納卻說(shuō)：如果孩子像我一樣丑，像你一樣笨，那怎么辦？生動(dòng)有趣的故事使學(xué)生思維頓生活躍。此時(shí)，教師再追問(wèn)：如果肖伯納與該女子結(jié)婚，會(huì)生出哪一種情況的小孩？出現(xiàn)該情況的機(jī)會(huì)有多少？這種特定的設(shè)問(wèn)下，促使學(xué)生去思考教師的問(wèn)題，從而激發(fā)其思考，在釋疑中培養(yǎng)科學(xué)思維能力。

又如，在學(xué)習(xí)植物“頂端優(yōu)勢(shì)”時(shí)，教師可提出問(wèn)題：“為何修剪果樹(shù)技條和棉花打項(xiàng)均能提高產(chǎn)量？”當(dāng)學(xué)生答出答案后，可繼續(xù)問(wèn)：農(nóng)村公路兩旁的高大行道樹(shù)和用于提供木材的桉樹(shù)要打項(xiàng)嗎？在這樣特定問(wèn)題情境下，層層設(shè)問(wèn)，可引起學(xué)生去思考，激發(fā)其科學(xué)思維。

2 利用生物實(shí)驗(yàn)課，在自主探究中培養(yǎng)科學(xué)思維

實(shí)驗(yàn)是人們進(jìn)行科學(xué)研究的手段，是使思維運(yùn)動(dòng)通向客觀真理的途徑和橋梁。實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的有效手段。

2.1 設(shè)置專(zhuān)門(mén)性實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練和培養(yǎng)科學(xué)思維能力

生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中有舉足輕重的作用。由于實(shí)驗(yàn)課能給學(xué)生提供動(dòng)手和動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各種生物現(xiàn)象進(jìn)行分析后，加以綜合歸納，以獲得完整的知識(shí)，從而訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的思維活動(dòng)。例如，在學(xué)習(xí)鳥(niǎo)類(lèi)“雙重呼吸”概念時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生解剖鳥(niǎo)類(lèi)，觀察鳥(niǎo)類(lèi)特有的器官——?dú)饽?，并引?dǎo)學(xué)生分析：①氣囊與肺相通;②鳥(niǎo)類(lèi)吸氣時(shí)空氣進(jìn)入肺后，部分空氣進(jìn)入氣囊;③空氣第一次在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換;④呼氣時(shí)，氣囊內(nèi)的空氣經(jīng)過(guò)肺;⑤空氣第二次在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換。經(jīng)過(guò)上述綜合分析，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出“雙重呼吸”的定義。然后，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考：鳥(niǎo)類(lèi)的這種呼吸方式對(duì)其飛行有何好處？這樣一步一步地分析，再讓學(xué)生最后進(jìn)行綜合歸納出結(jié)論，不但提高了學(xué)生科學(xué)思維力，而且也可使學(xué)生了解各部分知識(shí)的邏輯關(guān)系，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。

又如，在“魚(yú)類(lèi)”一課中，為讓學(xué)生了解魚(yú)在水中的運(yùn)動(dòng)情況，教師可把一條活魚(yú)放在盛水的玻璃缸中放于課堂前面，讓學(xué)生觀察，然后提問(wèn)魚(yú)的運(yùn)動(dòng)器官是什么？它如何控制魚(yú)的運(yùn)動(dòng)方向？而在學(xué)習(xí)細(xì)胞吸水和失水的原理時(shí)，教師可分別在清水和鹽水中放入同樣大小的胡蘿卜，放于教室前面。一段時(shí)間后，學(xué)生稱(chēng)量?jī)蓧K胡蘿卜的重量，并用手觸摸兩塊胡蘿卜的硬度，然后提出問(wèn)題：為何兩塊胡蘿卜的硬度亦發(fā)生改變？由于是學(xué)生親眼所見(jiàn)，親手所試，所以會(huì)富有興趣地去思考教師的問(wèn)題，從而起到誘發(fā)學(xué)生思考，達(dá)到培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的作用。

2.2 鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)和鍛煉科學(xué)思維能力

改進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，活躍和提高科學(xué)思維能力的一個(gè)策略。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因?yàn)楦鞯鼐唧w情況的不一致，教科書(shū)中的不少實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)材料都有一定的改進(jìn)空間。

例如，做“礦質(zhì)離子交換吸附”和“植物細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)時(shí)，培養(yǎng)洋蔥根尖，教師要求學(xué)生回家嘗試有沒(méi)有除書(shū)本水培法外的其他方法。經(jīng)學(xué)生的多次嘗試，發(fā)現(xiàn)可用濕沙培養(yǎng)洋蔥根尖，效果比教科書(shū)所示的方法要好，而且還避免了要經(jīng)常換水的麻煩。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)是一種培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力的有效措施。當(dāng)實(shí)驗(yàn)基本操作完成后，教師可再鼓勵(lì)學(xué)生用別的材料重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生用黃豆芽、綠豆芽、蔥根等做實(shí)驗(yàn)，也一樣有部分學(xué)生獲得成功。學(xué)生重復(fù)自己改革的實(shí)驗(yàn)獲得成功后，感受到了成功的喜悅。若實(shí)驗(yàn)失敗，教師則可引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維。

又如，在進(jìn)行“種子的萌發(fā)需要的外界條件”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師經(jīng)常按照教科書(shū)的實(shí)驗(yàn)操作步驟把一種種子分別放于不同的外界濕度、不同溫度和有無(wú)被水浸泡的條件中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。筆者則是讓學(xué)生用多種種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察種子萌發(fā)的情況。學(xué)生發(fā)現(xiàn).綠豆種子可以在水下也出現(xiàn)萌發(fā)的狀況，跟實(shí)驗(yàn)前認(rèn)為的種子完全泡在水下不會(huì)萌發(fā)的設(shè)想不一致！這時(shí)，教師馬上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考分析其中的原因，讓學(xué)生明白種子萌發(fā)需要的空氣是“足夠”即可，不需要完全暴露于空氣中。這就是應(yīng)用從一般到特殊和從特殊到一般的方法來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維。

3 運(yùn)用橫向比較方法，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

分析、比較是思維訓(xùn)練的一種方法。在教學(xué)過(guò)程中，由于新知識(shí)的涌現(xiàn)、新概念的引入，這些知識(shí)間既有聯(lián)系又有區(qū)別，所以學(xué)生在使用時(shí)容易混淆。教師應(yīng)經(jīng)常將易混淆的概念有意識(shí)地提出來(lái)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用橫向比較的方法，找出不同生物現(xiàn)象中共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)思。

例如，比較有絲分裂和減數(shù)分裂的異同，教師引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)表1，找出兩種分裂方式的異同。

又如，在學(xué)習(xí)種子的結(jié)構(gòu)時(shí)，關(guān)于單子葉植物與雙子葉植物的種子結(jié)構(gòu)異同，教師也可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生列表進(jìn)行橫向比較（表2），從而得出種子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和單、雙子葉植物種子的不同點(diǎn)。

教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用橫向比較的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，運(yùn)用了歸納（從特殊到一般，即從個(gè)別的事實(shí)推出一般結(jié)論）和演繹（從一般到特殊，即從一般到個(gè)別）的思維訓(xùn)練方法，可以有效地提高和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

4 巧用解題練習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)思維

練習(xí)是思維能力訓(xùn)練的主要載體。解題是使學(xué)生牢固掌握所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的重要手段，解題過(guò)程中的情景分析和解題方法上的思維訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的有效途徑。生物學(xué)是來(lái)源于生活實(shí)踐的一門(mén)科學(xué)，因此很多題目與人們的生活密切相關(guān)。學(xué)生解答出一道題，就好像解決了生活中的一道難題一樣，從中獲取了不少生活實(shí)踐的知識(shí)，科學(xué)思維能力也能得到鍛煉。例如，高中生物有關(guān)的遺傳內(nèi)容的題目因涉及遺傳、生育男孩女孩的機(jī)率、后代患某種遺傳病的機(jī)率等人類(lèi)自身的問(wèn)題，貼近生活實(shí)際，學(xué)生很有興趣。而這類(lèi)題目都有一定的難度，遺傳機(jī)率的計(jì)算題很注重過(guò)程分析，能強(qiáng)化思維訓(xùn)練，故能提高和鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力。

高中生物有關(guān)遺傳規(guī)律內(nèi)容的題目中，有相當(dāng)一部分是關(guān)于作物果實(shí)或種子基因型、表現(xiàn)型的推斷和計(jì)算，具有一定難度的。但由于這類(lèi)題目涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的知識(shí)，可謂一舉兩得。例如，高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F(xiàn)1代是高莖，而F2代卻又出現(xiàn)高莖與矮莖，且為3：1，黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F(xiàn)2代產(chǎn)生新黃色皺粒和綠色圓粒?？梢?jiàn)，自然界中神奇的生物現(xiàn)象是可以在生物練習(xí)題中反映出來(lái)，就像魔術(shù)一樣吸引著學(xué)生，激勵(lì)他們?nèi)ソ獯鹨坏烙忠坏离y題，從而使學(xué)生的創(chuàng)造性思維在不斷的練習(xí)中得到提高。學(xué)生在解答生物習(xí)題時(shí)就像在解決生活中的問(wèn)題一樣有較強(qiáng)的成功感，這些是數(shù)理化等學(xué)科的習(xí)題所不能比擬的。

總而言之，教師通過(guò)以上措施，能有效地提高和培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維能力，學(xué)生掌握基本知識(shí)和技能的同時(shí)，發(fā)展其科學(xué)思維能力，以有思考價(jià)值的問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的思維欲望，從中獲得啟迪，提高科學(xué)思維的能力。學(xué)生在質(zhì)疑、釋疑中學(xué)會(huì)科學(xué)思維;在自主探究中訓(xùn)練科學(xué)思維;在練習(xí)解題中鍛煉科學(xué)思維。

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