淺談高中生物備考中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的做法

美國心理學(xué)家和教育家布魯納認為：學(xué)習(xí)的最好狀態(tài)就是思維，而思維的核心要素是思維方式?！翱茖W(xué)思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標準(2017 版)》在課程目標中明確地將科學(xué)思維作為生物學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標之一，它是核心素養(yǎng)培養(yǎng)時代廣大生物教師的價值取向和實踐的選擇?？茖W(xué)思維是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的前提，但在普通高中生物學(xué)的教育活動中，還沒有普遍認識到科學(xué)思維教育的重要性，教師忽視了對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)障礙最多的就是科學(xué)思維能力不夠強。本文以教材為本，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括的能力，提高學(xué)生理解并運用假說-演繹法的能力，發(fā)展學(xué)生的批判性思維，提高了課堂的教學(xué)效果。

一、以教材為本，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括的能力

教材是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要資源，是教師傳授知識與技能的良好介質(zhì)，高考是考查學(xué)生知識、能力、情感是否達到要求的一個重要手段。歸納與概括是新教材第一個重點介紹的科學(xué)方法，就是希望同學(xué)們從學(xué)習(xí)開始就學(xué)會通過一系列事實推出一般結(jié)論。教材中也有大量的例子，分布在問題探討、探究·實踐、思考討論、文中插圖等欄目中，通過設(shè)置情景、擺事實，再通過問題提示，步步引導(dǎo)同學(xué)們歸納與概括出有關(guān)的結(jié)論。高三備考過程中要以教材為本，充分利用教材，進一步培養(yǎng)學(xué)生的歸納與概括的能力，由依靠老師概括出有關(guān)結(jié)論，逐漸過度到依靠自己，以事實為基礎(chǔ)，以知識為根據(jù)，自主獨立分析，得出正確的結(jié)論。例如：新教材P106 拓展應(yīng)用題，我們可以引導(dǎo)同學(xué)們看圖分析某種綠色植物葉片光合作用的曲線，分析相關(guān)的問題情景，再而由同學(xué)們自己嘗試歸納總結(jié)出：光照強度是影響光合作用速率的環(huán)境因素，在一定光照強度范圍內(nèi)，隨著光照強度的升高，植物光合作用速率隨著升高，光照強度過高反而使光合作用速率降低。當然，文字總結(jié)概述不能一蹴而就，需要長期的訓(xùn)練，所以進入高考備考，就要重視語言的描述能力培養(yǎng)，從基本事實、基本概念、原理、規(guī)律入手，通過學(xué)生自我描述，解釋生命現(xiàn)象等方式，讓學(xué)生運用生物學(xué)的知識，對有關(guān)的情景、生活現(xiàn)象進行歸納概括，形成合理的結(jié)論。

二、模式訓(xùn)練，提高學(xué)生理解并運用假說-演繹法的能力

假說-演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法，它包括發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結(jié)論等多個步驟。假說-演繹法是教材中重點介紹的實驗方法，孟德爾豌豆雜交實驗(一)、孟德爾豌豆雜交實驗(二)、摩爾根證明基因在染色體上的實驗、DNA 半保留復(fù)制的實驗等都應(yīng)用了此方法，這也是高考中考查學(xué)生思維邏輯能力層次的一個重點考查知識，也是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的一個難點。備考過程中，我們可以組織備課組老師在此類類型題上反復(fù)研究，形成解題、分析問題的模式，破解解題難關(guān)。例如：我們可以把判斷基因的顯隱性、判斷基因在染色體上的位置(基因是伴X 染色體遺傳還是位于常染色體遺傳，基因是伴X 染色體遺傳還是X、Y 染色體同源區(qū)段的遺傳，基因位于常染色體上還是X、Y 染色體同源區(qū)段上)等各種類型題的解題思路整理出來，并搭配典型例題，通過針對性訓(xùn)練，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生悟出解題思路和方法，把方法內(nèi)化為自己的東西，做到解題時思維程序化，答案模板化，語言專業(yè)化。

三、設(shè)置情景，發(fā)展學(xué)生的批判性思維

批判性思維是思維發(fā)展的高層次階段。不少學(xué)生的思維水平在發(fā)展到此階段時常遇到很多困難，導(dǎo)致思維水平提升的停滯。批判性思維發(fā)展的基礎(chǔ)是大膽質(zhì)疑和挑戰(zhàn)已接受的結(jié)論，不輕易相信權(quán)威，不盲目跟從大眾。縱觀歷史，人類社會每一次科學(xué)的大發(fā)展都與科學(xué)家大膽質(zhì)疑有關(guān)。因此，教材中也列舉了大量科學(xué)發(fā)展史中的經(jīng)典案例。例如：必修2 中第3 章第1 節(jié)《DNA 是主要的遺傳物質(zhì)》一課的教學(xué)內(nèi)容，就是批判性思維培養(yǎng)的經(jīng)典材料。從對遺傳物質(zhì)的早期推測認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，到肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗通過實驗證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點提出挑戰(zhàn)，再到對艾弗里實驗提純蛋白質(zhì)最高純度也含有0.02%的蛋白質(zhì)的實驗結(jié)果表示懷疑，而結(jié)合現(xiàn)代科技設(shè)計了更為嚴謹?shù)目茖W(xué)實驗——噬菌體侵染細菌的實驗，證明DNA 才是真正的遺傳物質(zhì)。人們一步步揭開遺傳物質(zhì)的本質(zhì)，對于遺傳物質(zhì)的認識同抽象到具體，得益于不斷質(zhì)疑經(jīng)典，不輕易相信權(quán)威，是基于科學(xué)的實驗設(shè)計和嚴謹?shù)目茖W(xué)探究。質(zhì)疑并非否定全部，而是理性吸收，對結(jié)論批判性分析，以尋找更真的答案。高考備考的過程中，我們要鼓勵同學(xué)們大膽提出問題、并基于事實根據(jù)(證據(jù))分析問題，描述出自己的觀點，潛移默化地培養(yǎng)、訓(xùn)練同學(xué)們的批判性思維，并設(shè)置相應(yīng)的情景來加以強化，形成批判性思維習(xí)慣。例如：以教材中的資料進行設(shè)計，以人類基因組計劃(HGP)為知識背景，讓同學(xué)們搜集資料，由正方(正面效應(yīng))和反方(反面效應(yīng))加以辯論。同時可以結(jié)合時事加以設(shè)計：新冠疫情開始流行之時，衛(wèi)生部門為什么沒法準確判斷病毒能夠人傳人，你的依據(jù)呢? 也可在試題設(shè)計時設(shè)計一些描述觀點和依據(jù)的題目，形式如：你認同這樣的觀點嗎? 說明你的依據(jù)。你認為這樣的操作是否正確，請加以說明……等等。

生物學(xué)教學(xué)和高考備考中，我們要摒棄“基于教輔的學(xué)習(xí)”而應(yīng)該走向“基于素養(yǎng)評價標準的學(xué)習(xí)”，要重視科學(xué)思維的考查，優(yōu)化教法，提升能力。通過抓實文字描述能力的訓(xùn)練，及早滲透實思維能力的核心素養(yǎng)培養(yǎng)，挖掘教材中隱藏的科學(xué)史細節(jié)或?qū)W科知識生成的背景，變新情境，加大訓(xùn)練學(xué)生的思維量及思維的深度，提高學(xué)生的科學(xué)思維的能力，從而提高課堂的教學(xué)效果。