基于科學(xué)思維培養(yǎng)的高中生物教學(xué)策略研究

張海軍

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，就是要讓學(xué)生要基于事實(shí)，注重證據(jù)，以科學(xué)的思維方式來(lái)認(rèn)識(shí)事物，鍛煉自己解決實(shí)際問(wèn)題的思維能力。文章分析高中生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)情況，并從歸納和概括、演繹和推理、模型的構(gòu)建三方面進(jìn)行探討，進(jìn)而在高中生物教學(xué)中提升學(xué)生的科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：高中生物;科學(xué)思維;教學(xué)策略;學(xué)習(xí)能力;科學(xué)態(tài)度

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）24-0050-02

高中生物課程教學(xué)不僅需要學(xué)生掌握生物基礎(chǔ)性知識(shí)，還需要學(xué)生重點(diǎn)對(duì)生物學(xué)家在生物學(xué)研究過(guò)程中所持有的觀點(diǎn)有所了解，特別是生物學(xué)問(wèn)題解決的思路和方法。因此，高中生物教師在教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題，獲取解決問(wèn)題的信息，有條件的話可以開(kāi)展實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找證據(jù)。教師還可以在提出假設(shè)并驗(yàn)證的過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，使學(xué)生樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念。

一、高中生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)情況分析

為調(diào)查學(xué)生的生物學(xué)習(xí)情況尤其是科學(xué)思維培養(yǎng)情況，筆者分別在高中三個(gè)年級(jí)中隨機(jī)抽取100名學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，在當(dāng)前的高中生物教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維培養(yǎng)呈現(xiàn)出隨著年級(jí)而提升的趨勢(shì)，但從整體來(lái)看，文科生的科學(xué)思維要比理科生差一些。高一上學(xué)期，有些學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中陷入思維的“困難期”，這主要是因?yàn)楦咭徽n程開(kāi)設(shè)得比較多，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)新知識(shí)的消化和理解方面有些困難。文科生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的思維方式基本上以機(jī)械記憶和形象思維為主，在生物試題解題過(guò)程中容易形成程式化或者模塊化的解題思維，不能及時(shí)根據(jù)客觀情況的變化對(duì)先前的思維模式進(jìn)行改變，找出問(wèn)題解決的新方法。同時(shí)，在思維品質(zhì)方面，文科生的思維靈活性不足。在高中生物教學(xué)中，教師要想提升文科生的生物科學(xué)思維與科學(xué)素養(yǎng)，就要讓他們由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變。從上面的分析可以看出，在生物教學(xué)中培養(yǎng)高中生的科學(xué)思維，與生物知識(shí)的構(gòu)建是息息相關(guān)的。所以，高中生物教師要從理念和方法上注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，讓學(xué)生強(qiáng)化知識(shí)間的整合和聯(lián)系，進(jìn)而以知識(shí)體系的良好構(gòu)建促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維水平的不斷提升。

筆者通過(guò)分析高三理科學(xué)生的科學(xué)思維水平發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的科學(xué)思維水平與高中生物教師的課堂教學(xué)理念關(guān)系緊密?？梢钥闯?，學(xué)生的科學(xué)思維是可以通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)行培養(yǎng)的，但教師的教學(xué)理念不同，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的科學(xué)思維水平差異性很大。所以，在高中生物教學(xué)中，教師絕不能停留在對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物知識(shí)的講解上，要注重引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)家的思維來(lái)處理和解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中養(yǎng)成積極探索的思維習(xí)慣，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)思維水平。

二、高中生物教學(xué)中對(duì)學(xué)生科學(xué)思維進(jìn)行培養(yǎng)的具體舉措

1.以歸納和概括能力的掌握來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)思維

所謂歸納，是指從許多個(gè)別的事物中概括出一般性概念、原則或結(jié)論的思維方法。所謂概括，是指把事物的共同特點(diǎn)歸結(jié)在一起，加以簡(jiǎn)明扼要的敘述。在生物高考試卷中，一些試題要求學(xué)生從生物現(xiàn)象中得出結(jié)論，并將兩者進(jìn)行結(jié)合得到最終的結(jié)論。在具體分析過(guò)程中，學(xué)生首先要深入研究分析試題題意，然后進(jìn)行科學(xué)判斷，不能將結(jié)論停留在事物的表面。這就要求教師在高中生物教學(xué)中，要有效利用歷年的高考試題來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的歸納和概括能力。 比如，在2016年全國(guó)一卷生物試題中，有關(guān)光合作用強(qiáng)度和遺傳因素相結(jié)合的知識(shí)，就是著重對(duì)學(xué)生的歸納和概括能力進(jìn)行考查。在這個(gè)試題解答過(guò)程中，學(xué)生不能僅僅停留在表面，如回答“當(dāng)光照強(qiáng)度增加了，光合作用自然就得到了加強(qiáng)”等。這樣的答案缺乏深刻性，只是對(duì)知識(shí)進(jìn)行了描述。有的學(xué)生只找到了一個(gè)結(jié)論，認(rèn)為兩組光合作用的強(qiáng)度之所以不同，是環(huán)境中低光照造成的，對(duì)遺傳因素的影響并沒(méi)有考慮。這就說(shuō)明學(xué)生所具有的歸納和概括能力較低。對(duì)于這種情況，筆者會(huì)引導(dǎo)學(xué)生將解題邏輯圖畫(huà)出來(lái)，通過(guò)畫(huà)圖對(duì)試題進(jìn)行深入的解析，然后按照“對(duì)照”和“單因素”的原則將問(wèn)題解答出來(lái)，這樣能有效鍛煉學(xué)生的解題思維能力。

2.以演繹和推理能力來(lái)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維

演繹和推理能力是從一般性的條件出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證從而得出具體的結(jié)論，通常包括以下三種：從一般到特殊的推理，從蘊(yùn)含的前提條件進(jìn)行推理，從前提條件和結(jié)論之間的關(guān)系進(jìn)行推理。培養(yǎng)學(xué)生的演繹推理能力，有助于培養(yǎng)其嚴(yán)密的邏輯思維能力。這樣，會(huì)讓學(xué)生更加重視知識(shí)的推理過(guò)程而非課程知識(shí)本身。在高中生物教學(xué)過(guò)程中，教師要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用不同的事實(shí)來(lái)展開(kāi)推理，并提出有力的證據(jù)來(lái)對(duì)所提出的假說(shuō)進(jìn)行驗(yàn)證，使得所得出的結(jié)論變得有據(jù)可依的能力。如在對(duì)孟德?tīng)栠z傳定律知識(shí)進(jìn)行講解的時(shí)候，筆者組織學(xué)生對(duì)“融合遺傳”的觀點(diǎn)進(jìn)行分析，并將孟德?tīng)枴叭诤线z傳”和“顆粒遺傳”觀點(diǎn)之間的區(qū)別進(jìn)行對(duì)比，這樣就能使學(xué)生很好地掌握學(xué)習(xí)要點(diǎn)。以此為基礎(chǔ)，在性狀分離的模擬實(shí)驗(yàn)中，筆者啟發(fā)學(xué)生體會(huì)配子種類(lèi)和性狀分離在實(shí)驗(yàn)中的決定性作用。學(xué)生先通過(guò)演繹推理的方式得出理論性的性狀分離比，接著按照測(cè)交實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)推出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，就能對(duì)孟德?tīng)栠z傳定律有更加深入的理解。

3.以模型的構(gòu)建提高學(xué)生的科學(xué)思維

模型是人們依據(jù)研究的特定目的，在一定的假設(shè)條件下，再現(xiàn)原型（Antetype）客體的結(jié)構(gòu)、功能、屬性、關(guān)系、過(guò)程等本質(zhì)特征的物質(zhì)形式或思維形式。在高中生物教學(xué)中，教師要注重學(xué)生構(gòu)建模型能力的培養(yǎng)，要通過(guò)模型構(gòu)建激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升學(xué)生的探究能力，使得學(xué)生能夠掌握科學(xué)的研究方法，提高科學(xué)思維。例如，在對(duì)“DNA分子的結(jié)構(gòu)”進(jìn)行講解的時(shí)候，筆者先對(duì)DNA分子組成單位進(jìn)行回顧，然后讓學(xué)生自己動(dòng)手制作脫氧核苷酸模型，以小組合作學(xué)習(xí)的模式將四種脫氧核苷酸模型建立起來(lái)，并在此基礎(chǔ)上將脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈模型建立起來(lái)。在建模的過(guò)程中，學(xué)生容易出現(xiàn)堿基配對(duì)錯(cuò)誤，教師可讓學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真閱讀，學(xué)習(xí)沃森和克里克對(duì)雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的歷史，然后通過(guò)分析DNA分子結(jié)構(gòu)完成生物模型的修正，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模型的構(gòu)建。這個(gè)過(guò)程，會(huì)有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

總之，學(xué)生的科學(xué)思維完全是可以培養(yǎng)的。在高中生物教學(xué)中，教師要從歸納和概括、演繹和推理、模型的構(gòu)建、實(shí)踐探究的活動(dòng)開(kāi)展四方面加大培養(yǎng)力度，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，這有助于提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)更多高質(zhì)量的人才。

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