高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的實(shí)踐

摘 要：常規(guī)的高中生物課程教學(xué)存在“應(yīng)試、灌輸”問題，學(xué)生需要按照標(biāo)準(zhǔn)答案去分析生物問題。但是，這種僵化的、固定的生物思維活動(dòng)并不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展，使得學(xué)生逐漸成長為只會(huì)紙上談兵的“應(yīng)試機(jī)器”，難以真正展開科學(xué)探索。針對(duì)這一現(xiàn)實(shí)問題，高中生物教師要積極解放學(xué)生的思想，優(yōu)化學(xué)生的科學(xué)思維，促使學(xué)生積極應(yīng)用，靈活創(chuàng)新。本文將從組織生物探究，引導(dǎo)學(xué)生生成科學(xué)思維;完善生物實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化學(xué)生科學(xué)思維;鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，促進(jìn)科學(xué)思維高階發(fā)展三個(gè)角度來分析高中生物教師應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：高中生物;科學(xué)思維;培養(yǎng)策略

新課改的深入發(fā)展使得高中生物教學(xué)發(fā)生了根本性的變化，其中最為突出的一個(gè)教學(xué)轉(zhuǎn)變便是從過于關(guān)注生物知識(shí)、基礎(chǔ)技能的短期教學(xué)效益轉(zhuǎn)而開始關(guān)注生物教育是否可以為學(xué)生的終身發(fā)展提供必要的學(xué)識(shí)、能力與思維品質(zhì)，確保生物教育對(duì)學(xué)生的一生成長都有積極作用，由此形成了核心素養(yǎng)教學(xué)觀。其中，在生物學(xué)科素養(yǎng)中，科學(xué)思維是最為重要的一個(gè)素養(yǎng)成分，它是指學(xué)生根據(jù)現(xiàn)實(shí)證據(jù)展開生物推理、假說驗(yàn)證，利用科學(xué)思維來認(rèn)識(shí)事物、解決問題的一種意識(shí)能力。這一素養(yǎng)要求實(shí)則是要讓學(xué)生積極利用生物所學(xué)來解決現(xiàn)實(shí)問題，引導(dǎo)學(xué)生多多展開生物論證活動(dòng)，進(jìn)而全面優(yōu)化學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，高中生物教師要積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，為學(xué)生的自主建構(gòu)與知識(shí)應(yīng)用做準(zhǔn)備。

一、 組織生物探究，引導(dǎo)學(xué)生生成科學(xué)思維

探究活動(dòng)最早也是在自然科學(xué)中出現(xiàn)的，而生物學(xué)科又是自然科學(xué)的重要分支，所以探究活動(dòng)也必然會(huì)在高中生物教學(xué)中發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。常規(guī)的高中生物課堂教學(xué)以“教師講，學(xué)生聽”的灌輸活動(dòng)為主，學(xué)生不必積極思考便可獲取生物信息，導(dǎo)致學(xué)生逐漸養(yǎng)成了惰性思維習(xí)慣，難以生成科學(xué)思維。但是，探究活動(dòng)不同，它需要學(xué)生親自去發(fā)現(xiàn)問題、假說論證、建模推理，經(jīng)歷生物知識(shí)的產(chǎn)生過程，從而使其自然而然地形成科學(xué)思維。因此，高中生物教師要積極組織生物探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生多思多做，促使學(xué)生在探究中形成科學(xué)認(rèn)識(shí)，促進(jìn)思維發(fā)展。

就如在“細(xì)胞中的糖類和脂類”一課教學(xué)中，筆者就將6名異質(zhì)學(xué)生分成一組，要求他們將教材內(nèi)容細(xì)化分類，總結(jié)出糖類、脂類對(duì)于生物體的重要作用，借此分析蛋白質(zhì)、糖類與核酸的分子結(jié)構(gòu)，理解生物大分子是以碳鏈為骨架的。本班學(xué)生對(duì)糖類、脂類并不陌生，甚至有少部分學(xué)生每天必須補(bǔ)充糖分才能避免低血糖、低血壓等健康問題的出現(xiàn)，所以他們可以憑借這一生活經(jīng)驗(yàn)去學(xué)習(xí)生物知識(shí)。在生物課堂上，學(xué)生需以小組形式呈現(xiàn)糖類的種類與作用、脂類的種類與作用與生物大分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用這些知識(shí)去分析現(xiàn)實(shí)問題。根據(jù)小組結(jié)論，筆者會(huì)適當(dāng)補(bǔ)充與糾正不恰當(dāng)?shù)奶骄拷Y(jié)論，便于學(xué)生積極優(yōu)化自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。另外，筆者還讓學(xué)生自主探究如何才能養(yǎng)成健康的飲食習(xí)慣，使其從各類食物的營養(yǎng)成分與人體對(duì)各種營養(yǎng)成分的需求入手，引導(dǎo)學(xué)生積極將生物所學(xué)與現(xiàn)實(shí)生成結(jié)合起來，促使學(xué)生在生物探究中形成正確的飲食觀。如此一來，學(xué)生便可在探究活動(dòng)中形成科學(xué)認(rèn)識(shí)，快速形成科學(xué)思維。

二、 完善生物實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化學(xué)生科學(xué)思維

實(shí)驗(yàn)是生物課程中十分重要的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也是高中生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的重要方式，需要學(xué)生積極利用所學(xué)知識(shí)展開實(shí)驗(yàn)操作，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、發(fā)現(xiàn)某個(gè)生物結(jié)論。常規(guī)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，即教師會(huì)提前展示生物結(jié)論，然后由教師演示實(shí)驗(yàn)或者學(xué)生自主操作，但是目的是為了證明生物結(jié)論。這種教學(xué)活動(dòng)雖然是學(xué)生獲取生物結(jié)論的重要方法，但是探究性不高，并不能很好地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的生成。對(duì)此，高中生物教師要積極完善探究性生物實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、自主發(fā)現(xiàn)、自主創(chuàng)新，讓學(xué)生根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與操作步驟得出生物推理，由此推導(dǎo)出生物結(jié)論，從而切實(shí)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)育與發(fā)展。

就如在關(guān)于細(xì)胞知識(shí)教學(xué)中，筆者就經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生通過生物實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。比如在“細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性”一課教學(xué)中，筆者就要求學(xué)生自主制作植物切片，利用顯微鏡觀察植物切片的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。比如，有的學(xué)生制作了洋蔥切片，有的學(xué)生制作了番茄切片，有的學(xué)生則制作了黃瓜切片，認(rèn)真觀察了切片所呈現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。通過本輪生物實(shí)驗(yàn)，筆者要求學(xué)生自主總結(jié)顯微鏡的使用原理，記錄觀察現(xiàn)象，認(rèn)真分析各類植物切片的細(xì)胞特點(diǎn)，借此認(rèn)識(shí)細(xì)胞的多樣性特點(diǎn)。然后，學(xué)生還需進(jìn)一步總結(jié)各類植物切片的共同特征，分析細(xì)胞的統(tǒng)一性。除了常規(guī)的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外，筆者還經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拓展性生物實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)。就如在“雜交育種與誘變育種”一課教學(xué)中，筆者就鼓勵(lì)學(xué)生及時(shí)參與生物實(shí)驗(yàn)，利用教材所介紹的雜交育種與誘變育種知識(shí)培育雜交植物，借此引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)展開實(shí)踐探索。就目前來說，我國的遺傳變異科學(xué)已經(jīng)十分先進(jìn)，袁隆平先生所研發(fā)的雜交水稻也得以廣泛種植，而且各個(gè)地區(qū)的農(nóng)民也利用雜交、誘變知識(shí)培育出了新的品種，不少學(xué)生都品嘗過通過雜交育種、誘變育種所收獲的果實(shí)，所以學(xué)生對(duì)本輪實(shí)驗(yàn)任務(wù)十分感興趣。于是，本班學(xué)生便充分利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書等途徑收集了雜交育種、誘變育種的相關(guān)內(nèi)容，了解這一基因變異技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)，借此展開了生物實(shí)驗(yàn)，種植了新的植物。由于這個(gè)過程十分漫長，且存在一定的失敗率，所以筆者也及時(shí)追蹤了學(xué)生的探究過程，及時(shí)為學(xué)生提供專業(yè)幫助。

三、 鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，促進(jìn)科學(xué)思維高階發(fā)展

質(zhì)疑是創(chuàng)新的前提，學(xué)生所形成的科學(xué)思維也需要通過大量的質(zhì)疑得以健康發(fā)展。在新課改下，如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的人才已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的基本問題，而廣義的創(chuàng)新活動(dòng)包括學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的有意義學(xué)習(xí)活動(dòng)，因?yàn)檫@些知識(shí)雖然已經(jīng)經(jīng)過前人的證實(shí)，但是對(duì)于學(xué)生來說卻是全新的。而且，科學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)新，所以高中生物教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生提出不同的解題方法，鼓勵(lì)學(xué)生自主提問，從而穩(wěn)步引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)思維實(shí)現(xiàn)高階發(fā)展。

就如在“人類遺傳病”一課教學(xué)中，筆者就引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)了人類遺傳病的主要類型、檢測與預(yù)防知識(shí)，分析了人類基因組計(jì)劃的科學(xué)意義，借此理解《中華人民共和國婚姻法》中關(guān)于人類遺傳病的相關(guān)內(nèi)容。在本課教學(xué)中，學(xué)生對(duì)遺傳病的興趣十分強(qiáng)烈，也產(chǎn)生了這樣一個(gè)疑問：“遺傳病是否一定會(huì)遺傳到孩子身上，我們是否可以規(guī)避后代遺傳到父母身上的遺傳?。俊苯璐?，筆者引導(dǎo)學(xué)生探究了基因遺傳規(guī)律，通過染色體這一遺傳基因攜帶體去分析人類遺傳病的特點(diǎn)與規(guī)律。另外，還有部分學(xué)生提問：有的父母身上并未攜帶某種疾病的基因，那么兒女又是如何遺傳到這種疾病的呢？針對(duì)這個(gè)問題，筆者從隔代遺傳、基因變異兩個(gè)角度引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)了遺傳病的遺傳規(guī)律。當(dāng)學(xué)生解答了知識(shí)疑問之后，便對(duì)人類基因組計(jì)劃產(chǎn)生了更加濃厚的學(xué)習(xí)興趣，也意識(shí)到人類基因組計(jì)劃很可能會(huì)改變遺傳病的遺傳現(xiàn)象，從而展開了有效學(xué)習(xí)。

總而言之，在高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維可以引導(dǎo)學(xué)生利用生物知識(shí)去探究現(xiàn)實(shí)問題，將對(duì)學(xué)生的未來成長有直接影響。因此，高中生物教師要讓學(xué)生自己去建構(gòu)生物知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊思、邊學(xué)邊做，促使學(xué)生逐步形成科學(xué)思維，把握生物學(xué)科的遷移規(guī)律。

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作者簡介：

黃瓊，福建省漳州市，福建省漳州市薌城中學(xué)。