開展深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)生物科學(xué)思維

摘 要：科學(xué)思維能力的培養(yǎng)是生物教學(xué)的重要內(nèi)容之一，在生物教學(xué)中，教師要著力于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，將學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升貫穿在平時(shí)教學(xué)的點(diǎn)滴之中，為此，開展深度學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生深入新知探究的內(nèi)在，這樣才能真正將科學(xué)思維的培養(yǎng)落到實(shí)處。

關(guān)鍵詞：高中生物;深度學(xué)習(xí);科學(xué)思維

科學(xué)思維的培養(yǎng)有助于學(xué)生運(yùn)用合理正確的思維方式思考問題、客觀準(zhǔn)確地解釋生命現(xiàn)象與事實(shí)規(guī)律，深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)科學(xué)思維的重要方法，是引領(lǐng)學(xué)生步入知識(shí)殿堂的關(guān)鍵。高中生物學(xué)科研究領(lǐng)域廣泛，對(duì)個(gè)體的成長(zhǎng)和發(fā)展都有著重要意義。在平時(shí)的生物教學(xué)中，開展深度學(xué)習(xí)，不僅有利于促進(jìn)學(xué)生深入融進(jìn)學(xué)習(xí)的內(nèi)在，提升學(xué)習(xí)的實(shí)效性，更能培養(yǎng)學(xué)生良好的綜合素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。本文從實(shí)驗(yàn)探究，感性認(rèn)知概念、基于學(xué)史，嘗試質(zhì)疑解答、有效辯論，引導(dǎo)理性發(fā)散三個(gè)方面論述如何開展深度學(xué)習(xí)培養(yǎng)生物科學(xué)思維。

一、 實(shí)驗(yàn)探究，感性認(rèn)知概念

概念是生物的基石，深入理解概念是深度學(xué)習(xí)的第一步，學(xué)生要進(jìn)行科學(xué)的探究思考首先要將生物學(xué)概念領(lǐng)悟透徹，而概念教學(xué)往往被一筆帶過導(dǎo)致學(xué)生對(duì)其并不重視，我采取學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行深入感知，在探究時(shí)鍛煉科學(xué)思維。

例如我在教學(xué)“酶的作用及本質(zhì)”時(shí)，這節(jié)內(nèi)容要求學(xué)生能夠理解并說明酶的概念和它在細(xì)胞代謝過程中所起的作用，我組織學(xué)生開展了探究實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)這節(jié)課。教材中已經(jīng)給出來實(shí)驗(yàn)方案，每組學(xué)生分別用水浴加熱、Fe3+、新鮮肝臟研磨液（H2O2酶）和常溫（空白對(duì)照）四種方式處理四個(gè)試管中的H2O2溶液，直接觀察氣泡冒出情況。在實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們已經(jīng)在化學(xué)課程中學(xué)習(xí)了H2O2在常溫下即可分解產(chǎn)生O2，而實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)對(duì)照組的試管中產(chǎn)生的氣泡極少且慢，水浴加熱的試管中氣泡冒出稍快，加入Fe3+和肝臟研磨液的兩支試管氣泡冒出的速率快并且數(shù)量多，相比之下后者反應(yīng)更劇烈。觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后同學(xué)們可以理解概念中“有催化活性”的意義，同時(shí)也能夠理解酶的特性中“高效催化性”一點(diǎn)，因其比無機(jī)催化劑和加熱處理的兩組反應(yīng)更明顯，提現(xiàn)了它的高效性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)還想到：高溫使新鮮肝臟細(xì)胞失活后酶的催化作用能否實(shí)現(xiàn)？H2O2溶液量增多會(huì)不會(huì)使分解速率加快？

實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)科的基本特征，是連接生物新知和學(xué)生感官的重要橋梁。教師在教學(xué)中，要抓住生物實(shí)驗(yàn)這一重要資源，挖掘其中的隱形條件，提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)中，我鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上對(duì)他們的疑問自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，學(xué)生興致很高并在完成后加以討論，相互之間交流想法，課后總結(jié)時(shí)學(xué)生都能準(zhǔn)確地講出酶的概念及作用，甚至提出自己的見解與思考，實(shí)驗(yàn)探究引導(dǎo)了學(xué)生深入感知概念、鍛煉科學(xué)思維。

二、 基于學(xué)史，嘗試質(zhì)疑解答

生物學(xué)史的教學(xué)常被忽視，大多數(shù)教師認(rèn)為只挑關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行講解就可以了，學(xué)生在這樣的環(huán)境下會(huì)覺得生物學(xué)史枯燥無味且無意義，但我認(rèn)為這部分內(nèi)容在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程中起到了重要作用，在教學(xué)時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生基于此類內(nèi)容提出疑問見解。

例如我在教學(xué)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”時(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了組成細(xì)胞的分子和細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，這節(jié)內(nèi)容要學(xué)生建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的理念，即通過課堂學(xué)習(xí)后形成這樣的思維。我利用教材中的生物學(xué)史，一步步引導(dǎo)學(xué)生思考，首先是19世紀(jì)末歐文頓實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜，這一現(xiàn)象說明細(xì)胞膜可能是由脂質(zhì)組成或含有大量脂質(zhì)的;20世紀(jì)初科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛋白酶可以破壞細(xì)胞膜，說明細(xì)胞膜含有蛋白質(zhì)。了解細(xì)胞膜組成成分后我們繼續(xù)探討結(jié)構(gòu)，細(xì)胞膜的脂質(zhì)含量最多的是磷脂，它有親水端和疏水端，如何排列才能構(gòu)成球形的細(xì)胞膜呢？學(xué)生們進(jìn)行熱烈討論后有了自己的想法，1925年荷蘭科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明細(xì)胞膜是兩層磷脂分子層，且應(yīng)當(dāng)是“尾對(duì)尾”排列;1959年羅伯特森在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出生物膜是“蛋白質(zhì)-磷脂-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)的假說，但這與細(xì)胞膜流動(dòng)性相矛盾;之后科技不斷進(jìn)步，科學(xué)家們進(jìn)行了更多的實(shí)驗(yàn)在1972年提出了更為合理的生物膜流動(dòng)鑲嵌模型。

教師在平時(shí)的教學(xué)中，往往忽視學(xué)科本身蘊(yùn)含的人文性，這既讓學(xué)科教學(xué)變得僵硬無生氣，學(xué)生學(xué)得枯燥乏味，長(zhǎng)此以往，更導(dǎo)致學(xué)生對(duì)生物產(chǎn)生了心理上的距離感，讓學(xué)生產(chǎn)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的抗拒心理。而如果我們?cè)诮虒W(xué)中，挖掘生物史將其呈現(xiàn)給學(xué)生，則會(huì)讓學(xué)生感覺生物知識(shí)的新鮮真實(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也變得快樂輕松。此外，生物學(xué)史的教學(xué)重在引導(dǎo)思考，學(xué)生在每個(gè)現(xiàn)象提出時(shí)用合理的思維方式對(duì)其進(jìn)行解釋才能達(dá)到教學(xué)效果，質(zhì)疑與解答交替進(jìn)行，使思維更具目的性，提升深度學(xué)習(xí)的效率。

三、 有效辯論，引導(dǎo)理性發(fā)散

高效的課堂必然是豐富多彩，形式多樣的課堂，教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者，不僅注重激活學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，更會(huì)運(yùn)用多種手段，整合多種資源，靈活教學(xué)方式。為此，我們教師在教學(xué)中，要針對(duì)生物學(xué)科獨(dú)特的性質(zhì)特點(diǎn)，采用多種教學(xué)形式，豐富生物課堂，優(yōu)化學(xué)生的思維，辯論就是其中一種行之有效的方式?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)除了教師課堂的引導(dǎo)外，還需要學(xué)生積極地進(jìn)行自主感悟，許多高中生物知識(shí)與現(xiàn)代科技生活密切相關(guān)，組織學(xué)生圍繞現(xiàn)實(shí)問題展開辯論可以幫助學(xué)生發(fā)散思維，在富有邏輯與批判性的有效辯論中完善科學(xué)思維。

例如在教學(xué)“轉(zhuǎn)基因生物的安全性”時(shí)，由于教學(xué)內(nèi)容有很大的拓展空間，我組織學(xué)生圍繞轉(zhuǎn)基因生物安全與否這一辯題展開辯論。正方認(rèn)為轉(zhuǎn)基因生物是科技發(fā)展的產(chǎn)物，其安全性是可以得到保障的;反方則認(rèn)為轉(zhuǎn)基因生物不符合自然規(guī)律，會(huì)造成很大的安全隱患。兩方發(fā)言時(shí)都提及了轉(zhuǎn)基因生物對(duì)食品安全、環(huán)境安全以及生物安全等方面的影響，正方提出轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物如大豆、玉米、水稻等產(chǎn)量高、抗性好，解決了人多地少、受自然災(zāi)害影響的問題;反方則認(rèn)為目前已有報(bào)道因食用轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物導(dǎo)致嚴(yán)重過敏反應(yīng)和家畜死亡的案例;正方提到轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物可以使農(nóng)藥和化肥的使用量下降，對(duì)土地和環(huán)境的污染大大減輕;反方則認(rèn)為雖然此類污染減輕了，但轉(zhuǎn)基因作物并不符合自然規(guī)律，它們雖然抗蟲抗病，但如果其他生物發(fā)生變異，逐漸演變出超級(jí)害蟲，對(duì)環(huán)境和人類都會(huì)造成巨大的傷害……雙方在辯論中提到的事例可謂面面俱到，學(xué)生參與的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來。

課堂教學(xué)中，教師要采用多種方式，激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生在課堂上盡情展示自我，從而綻放思維。在這堂辯論課上學(xué)生進(jìn)行了良好的思維發(fā)散，他們并沒有局限于某一個(gè)方面發(fā)表意見，而是用大量事實(shí)依據(jù)解釋自己的論點(diǎn)，將科學(xué)思維融入到辯論中。

總之，高效課堂離不開學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，思維的培養(yǎng)在各類課堂中都在潛移默化地進(jìn)行，在生物教學(xué)中，教師要點(diǎn)燃學(xué)生的探究熱情，激活學(xué)生的探究欲望。無論是實(shí)驗(yàn)探究、了解學(xué)史還是進(jìn)行辯論，教師要做的是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，真正將其置于深度學(xué)習(xí)的情境之中，這樣才能使其在主動(dòng)思考中深入學(xué)習(xí)，從而錘煉科學(xué)思維，提高其學(xué)習(xí)的本領(lǐng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯鳳霞.例談高中生物深度學(xué)習(xí)對(duì)理性思維品質(zhì)的培養(yǎng)[J].中學(xué)生物學(xué)，2017（7）.

[2]董超眾.高中生物學(xué)科視域下的深度學(xué)習(xí)策略探析[J].亞太教育，2016（26）.

[3]許東升.高中生物學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生走向深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)與思考[J].中學(xué)生物教學(xué)，2018（7）.

作者簡(jiǎn)介：

蔣玉貴，江蘇省淮安市，淮安市楚州中學(xué)。