基于科學思維培養(yǎng)的高中生物學概念教學策略

林峻青

摘 要：科學思維是一種重視實證和邏輯的求真務實的思維習慣和能力，是生物學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)學生的科學思維習慣和能力，可以說是包括生物學課程在內(nèi)的理科課程的核心目標之一，因而在高中生物學概念教學過程采用建構(gòu)模型、真實情景、生物實驗、思維導圖等方法可以有效培養(yǎng)學生的科學思維。

關(guān)鍵詞：科學思維;生物學;概念教學

高中生物學概念很多冗雜抽象、記憶量大，且很多涉及微觀知識和宏觀理論，難以直接觀察體會。課堂教學中，由于受到客觀條件等限制，學生獲取的往往是碎片化的知識。這就難免使學生學習生物科學感到枯燥乏味，難以產(chǎn)生學習興趣和探究欲望，這也會對學生知識獲取和學科思維的培養(yǎng)造成極大障礙。建構(gòu)模型、真實情景、生物實驗、思維導圖等是解決上述問題行之有效的方法，也可以有效培養(yǎng)學生科學思維。

1.基于模型建構(gòu)的概念教學

目前在高中生物教學中應用較為普遍的模型一般分為概念模型、物理模型和數(shù)學模型三種形式。在教學實踐中，教師引導學生自主建構(gòu)模型，可以發(fā)展學生基于生物學事實和證據(jù)，運用模型與建模的方法對生命現(xiàn)象及規(guī)律進行正確的探索與歸納的能力，提升學生的生物學學科核心素養(yǎng)。例如，在細胞有絲分裂、減數(shù)分裂復習中，學生通過觀察分裂過程的動畫及圖像，用語言描述出各時期染色體行為數(shù)目變化，教師可要求學生建立出染色體數(shù)、DNA數(shù)、染色單體數(shù)隨著各時期變化的曲線，以及一條染色體上DNA變化曲線的數(shù)學模型，學生通過建立數(shù)學模型將相關(guān)知識具體化，加深了對復雜事物的本質(zhì)的理解，得出規(guī)律，發(fā)展了演繹推理能力。

2.基于真實情景的概念教學

真實情景不僅能夠在教學中讓學生知道知識的源頭，激發(fā)學習的興趣，同時讓學生知道知識的去路，即讓學生能夠?qū)⑺鶎W的知識進行具體的應用，解決生活中的實際問題。讓學生知道，課堂上所學的知識是有意義的，是有用處的，不單單是為了應付考試這么簡單，實現(xiàn)真正的“有靈魂學習”。例如，在“光合作用”的教學時，教師可以就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的真實情景設置一些問題讓學生討論：①溫室或大棚種植蔬菜時，選用什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源對蔬菜的生長更為有利？②有經(jīng)驗的果農(nóng)為什么要定期對果樹進行修剪，調(diào)整樹冠各部分枝葉的疏密和分布方向？③小麥、玉米等農(nóng)作物在籽粒形成期間為什么遇陰雨天氣就會造成減產(chǎn)？④夏日晴朗的上午為什么要對農(nóng)作物進行噴灌？引導學生結(jié)合事實，然后再講解植物進行光合作用需要的條件等，同時還能幫助學生認識到光合作用對我們生存的重要意義，培養(yǎng)學生珍稀植被，保護環(huán)境的意識。

3.基于生物實驗的概念教學

生物學有很多的基礎概念過于抽象和理論化，不易理解，如果能與實驗教學有機地結(jié)合起來，在實驗中開展生物概念教學，有助于生動形象地解讀生物學概念;在解讀概念的過程中巧用實驗，還能培養(yǎng)學生的探究能力和實踐動手能力。生物學科的實驗和概念之間是相輔相成、相互促進的。為此，要想構(gòu)建兩者之間的緊密關(guān)系，就需要優(yōu)化生物實驗設計，這樣才能促進概念性知識的學習。在設計生物實驗的時候，要緊扣實驗要求和實驗目標，制定科學的教學策略，突出核心概念的理解和掌握。例如，在學習“細胞周期”概念時，教師可安排學生先動手制作并觀察“根尖有絲分裂的實驗”，讓學生明白到所觀察到的現(xiàn)象是細胞解離殺死后，固定在不同分裂時期的“相”，學生先從細胞形態(tài)、染色體位置等方面描述不同細胞分裂相的特征，再引導學生對比排序，悟出一個細胞的分裂歷程就是構(gòu)成一次細胞周期，實現(xiàn)對“細胞周期”這一核心概念的構(gòu)建。通過實驗操作后自悟自得，更能激發(fā)學生的探究動機和興趣，激活他們的創(chuàng)新思維和探究意識，從而培養(yǎng)他們的探索能力、發(fā)現(xiàn)能力和質(zhì)疑能力。

4.基于思維導圖的概念教學

高中生物學各個概念之間有交叉但又有具體區(qū)別，這就要求學生對基礎概念要精準記憶，但是過多的生物學概念又給學生的記憶增加了難度，而且類似的概念還容易記混。思維導圖能夠形象的、直觀的展示生物知識點，凸顯出生物概念之間存在的聯(lián)系，可以幫助學生加深理解和記憶這些概念。教師可以通過構(gòu)建思維導圖的方式，引導學生從一個大維度的核心概念出發(fā)，整理出核心概念的關(guān)鍵詞、對應書本章節(jié)內(nèi)容的重點，并結(jié)合教學目標，在這一核心概念的基礎上發(fā)散出概念對應的特征具體化，學生學習起來不僅一目了然，而且可以觸類旁通。教師將思維導圖應用到課堂教學中，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和概括能力，讓學生集中注意力，提高課堂教學效率。例如，在總結(jié)必修一第三章《細胞的基本結(jié)構(gòu)》時，教師可以先提問，引導學生思考“細胞的基本結(jié)構(gòu)有哪些”“細胞膜的結(jié)構(gòu)、功能、特性各是什么”“細胞器有哪些”“每種細胞器分布、結(jié)構(gòu)特點、功能各是什么”“細胞核結(jié)構(gòu)、功能各是什么”等問題，由大到小、逐步細分，在學生在回答問題時，一步步演示出繪制思維導圖的過程，逐步引導，最后呈現(xiàn)出所有概念之間的關(guān)系，簡潔直觀，讓學生在形成知識體系后進行理解性記憶，達到事半功倍的效果。

總之，在高中生物學概念的實際教學中，教師要重視將生物學的知識體系與學生在認識自然現(xiàn)象和規(guī)律中的思維方式和探究過程相結(jié)合，采取行之有效的方法，努力培養(yǎng)學生的科學思維和科學探究的能力，同時能夠用自己所學的知識去解決實際問題，將所學知識融會貫通的同時，形成正確的價值觀，履行社會責任。

參考文獻：

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