新高考背景下高中生物學(xué)科學(xué)生思維能力培養(yǎng)的策略

龐莉莉

（江蘇省蘇州市吳江中學(xué)，江蘇蘇州 215200）

高考作為教育教學(xué)的行為指南，其改革關(guān)系到千千萬萬個(gè)學(xué)生的發(fā)展[1]。在新高考背景下，高中生物教學(xué)為滿足學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展需求，教師教學(xué)也要做出相應(yīng)的改變，從學(xué)生視角出發(fā)，重視學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，在思維啟發(fā)下，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力、邏輯推理能力、實(shí)踐能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生生物學(xué)習(xí)自信心，促使生物教學(xué)實(shí)踐化、趣味化，從而滿足新高考教學(xué)要求。

一、新高考背景下高中生物教材與學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)

新高考背景下的高中生物教學(xué)中，考查點(diǎn)越來越重視學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)的檢驗(yàn)，要求學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)，會(huì)靈活地學(xué)習(xí)[2]。也就是說，面對(duì)新高考背景，在教學(xué)的時(shí)候，要重視學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，就拿新舊教材對(duì)比分析來看，如，在細(xì)胞的呼吸此章節(jié)，老版教材是引入為拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)，距離生活較遠(yuǎn)且語言較注入式，不容易引起多數(shù)學(xué)生的興趣。新教材細(xì)胞呼吸的引入為酵母菌釀酒，來自現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)研究，注重情境創(chuàng)設(shè)，實(shí)踐活動(dòng)，知識(shí)應(yīng)用，是基于學(xué)生理解為基礎(chǔ)，引發(fā)探究思維、邏輯思維展開的學(xué)習(xí)。再如以糖類知識(shí)為例，新教材中針對(duì)纖維素加入了“批判性思維”，并在知識(shí)點(diǎn)末尾加入《2016中國膳食指南》數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生思考欲望，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物知識(shí)解決問題。由此可見，在高中生物教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，既是課程改革的要求，同時(shí)也符合新教材教學(xué)目標(biāo)，可以有效滿足學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展需求，提高學(xué)生生物核心素養(yǎng)。

二、新高考背景下高中生物學(xué)科學(xué)思維能力培養(yǎng)的要點(diǎn)

新高考背景下高中生物教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠以邏輯思維、批判思維等，對(duì)生物問題進(jìn)行學(xué)習(xí)、思考、分析，在教學(xué)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

一要做到統(tǒng)籌兼顧、合理安排內(nèi)容。建立生物學(xué)與生活之間的橋梁，由單一走向綜合，以學(xué)科知識(shí)為載體，以生活實(shí)踐為輔助，激活思維，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。

二要充分利用生物實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)作為生物學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生思維能力具有積極的促進(jìn)意義。面對(duì)新高考背景高中生物教學(xué)，學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，要轉(zhuǎn)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開展探究教學(xué)，樹立以學(xué)生為本的理念，在實(shí)驗(yàn)探究中，促進(jìn)思維發(fā)展，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。

三要徹底改變“以學(xué)科為中心”的陳舊課程理念。正確處理學(xué)生發(fā)展、社會(huì)需要和學(xué)科知識(shí)的辯證關(guān)系[3]。開發(fā)性地利用教材資源，改變教學(xué)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)以教導(dǎo)學(xué)，引導(dǎo)獨(dú)立思考；創(chuàng)優(yōu)教學(xué)方法，利用問題教學(xué)、體驗(yàn)教學(xué)、情境教學(xué)等多種方法，培養(yǎng)思維能力；以激活思維為前提，優(yōu)化學(xué)習(xí)內(nèi)容，使其習(xí)得知識(shí)，提高自身思維能力，從而提高教師教學(xué)水平。

三、新高考背景下高中生物學(xué)科學(xué)思維能力培養(yǎng)的策略

（一）創(chuàng)設(shè)探究情境，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

探究是培養(yǎng)科學(xué)思維能力的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，生物教學(xué)是以講授為主，課堂教學(xué)將在教師講解中度過，通常是學(xué)生聽得無趣，教師講得辛苦，課堂效果還很低。為培養(yǎng)科學(xué)思維能力，教師要打破傳統(tǒng)講授課堂，創(chuàng)造探究課堂，樹立學(xué)生為本的教育觀，通過設(shè)計(jì)探究情境，激發(fā)自主參與學(xué)習(xí)的興趣，然后利用探究內(nèi)容的設(shè)計(jì)，引發(fā)思考，培養(yǎng)科學(xué)思維能力和科學(xué)探究精神。例如，在教學(xué)《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》生物內(nèi)容時(shí)，旨在讓學(xué)生通過對(duì)細(xì)胞呼吸過程的學(xué)習(xí)，形成物質(zhì)與能量的生命觀念，通過對(duì)有氧呼吸和無氧呼吸的場(chǎng)所過程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分類與比較的科學(xué)思維方式。因此，在學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以利用先播放發(fā)酵生產(chǎn)葡萄酒的車間，播放葡萄酒生產(chǎn)工藝流程以及酵母菌生產(chǎn)視頻，從直觀觀看的過程中，引發(fā)思考：

1.都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣？有的卻需要密封？

2.為什么通氣有利于酵母菌大量繁殖？

3.在密封發(fā)酵的時(shí)候，酵母菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精對(duì)它自身有什么意義？

通過探究情境的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自主、主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過程中去，關(guān)聯(lián)生活中酵母菌用作制作饅頭、面包、釀酒等知識(shí)點(diǎn)，揭示酵母菌的呼吸作用，使其認(rèn)識(shí)生物學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值，從而引導(dǎo)其探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式，引導(dǎo)其從有氧和無氧呼吸的視角進(jìn)行對(duì)比分析，探究學(xué)習(xí)兩個(gè)過程中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，引導(dǎo)其對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行分類比較，鼓勵(lì)學(xué)生就探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行講解，讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人，就探究過程中的問題以及分析進(jìn)行交流互動(dòng)，從而得到酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有氧條件下的產(chǎn)物是大量的二氧化碳和水，無氧條件下，會(huì)產(chǎn)生酒精和少量的二氧化碳等知識(shí)內(nèi)容，從而認(rèn)識(shí)細(xì)胞的呼吸類型，打造探究課堂。這樣既可以培養(yǎng)科學(xué)思維能力，又可以提高生物學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。

（二）利用問題引導(dǎo)，激活學(xué)生科學(xué)思維

問題是激活思維的有效途徑，也是貫穿課堂教學(xué)重要載體，可以幫助教師認(rèn)識(shí)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握，可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和分析能力，培養(yǎng)科學(xué)思維。面對(duì)新高考背景下高中生物教學(xué)，為培養(yǎng)科學(xué)思維，可以利用問題引導(dǎo)為輔助，以問題為教學(xué)支架，在問題引導(dǎo)、問題分析的過程中，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，提高思維高度。例如，在教學(xué)《細(xì)胞的衰老和死亡》生物內(nèi)容時(shí)，重點(diǎn)是讓學(xué)生了解對(duì)于單細(xì)胞生物體來說，細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡；但是對(duì)于多細(xì)胞生物來說，細(xì)胞的衰老和死亡不等于個(gè)體的衰老和死亡等知識(shí)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)細(xì)胞衰老的特征。為激活科學(xué)思維，可以利用信息技術(shù)手段播放“時(shí)光流逝，歲月不饒人”的主題視頻，在視頻中，呈現(xiàn)嬰兒、少年、中年、老年等不同階段人的不同外貌的表現(xiàn)、行為表現(xiàn)等，讓學(xué)生對(duì)外部形態(tài)進(jìn)行觀察，從而進(jìn)行互動(dòng)交流：

師：通過視頻觀看，你覺得人體衰老有什么特征呢？

生：白發(fā)、皺紋、老年斑、耳聾。

生：行動(dòng)遲緩、記憶力倒退。

在師生互動(dòng)交流問題引導(dǎo)的過程中，就細(xì)胞衰老的特征與原因進(jìn)行講解，利用信息技術(shù)展示老年人身體細(xì)胞形態(tài)，在觀看的過程中，結(jié)合人衰老的特征進(jìn)行分析，引發(fā)思考：細(xì)胞衰老的特征是什么？原因有哪些？引導(dǎo)學(xué)生從細(xì)胞生物學(xué)視角進(jìn)行學(xué)習(xí)分析。最后，根據(jù)學(xué)生對(duì)細(xì)胞衰老的認(rèn)識(shí)，與生活實(shí)際建立關(guān)聯(lián)，引發(fā)思考：

1.從細(xì)胞水平解釋老年人心臟為什么沒有年輕人的心臟收縮有力？

2.老年人骨折后為什么比年輕人恢復(fù)慢得多？

建立生物與生活的橋梁，以問題為引導(dǎo)，引發(fā)思考，激活思維，引導(dǎo)學(xué)生從細(xì)胞生物學(xué)視角，利用生物知識(shí)解決生活實(shí)際問題，從而提高學(xué)生的判斷能力和分析能力，提高問題解決能力。這樣既可以培養(yǎng)科學(xué)思維，又可以提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（三）注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展

實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)的重要組成部分，以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以演示為主，學(xué)生學(xué)習(xí)處于模仿的一個(gè)狀態(tài)，很難發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人價(jià)值。為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，可以以實(shí)驗(yàn)為載體，通過轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，在合作探究、動(dòng)手操作的過程中，以學(xué)習(xí)小組自主實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、小組討論歸納為依據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行精準(zhǔn)講解，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，又可以在生生互?dòng)的過程中，實(shí)現(xiàn)思維碰撞，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展。例如，在教學(xué)《孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）》生物內(nèi)容時(shí)，其中涉及“性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容，旨在通過實(shí)驗(yàn)探究，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解遺傳因子的分離和配子的隨機(jī)結(jié)合與性狀之間的關(guān)系，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和動(dòng)手操作等，提高學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，可以先讓學(xué)生回憶之所學(xué)孟德爾雜交示意圖，然后根據(jù)自己所畫圖，分析：這些精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合會(huì)產(chǎn)生多少種受精卵？這些受精卵之間的數(shù)量關(guān)系如何？引發(fā)自主探究學(xué)習(xí)欲望，根據(jù)知識(shí)回顧和教學(xué)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)問題作出假設(shè)，如假設(shè)DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，這假設(shè)的比值是否符合實(shí)際情況呢？從而根據(jù)學(xué)生這一建議，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，將學(xué)生分為學(xué)習(xí)小組，以組為單位，鼓勵(lì)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，為其準(zhǔn)備兩個(gè)小桶、兩個(gè)盒子，以及不同顏色的乒乓球和黃豆、黑豆，鼓勵(lì)學(xué)生利用教具，通過小組交流合作等，討論實(shí)驗(yàn)?zāi)M方案，如：

生：兩種顏色不同的球、豆子分別代表兩種精子和卵細(xì)胞，統(tǒng)一材料顏色與D的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如黃色——D。

生：兩個(gè)桶和盒子分別代表精巢和卵巢。

生：分別從兩個(gè)桶和盒子抓出一個(gè)球一顆豆子，配對(duì)在一起，模擬精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，得到受精卵類型。

通過方案交流互動(dòng)等，引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組就方案制定實(shí)驗(yàn)操作步驟，為其搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)習(xí)小組根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，最后教師根據(jù)學(xué)生真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作情況對(duì)實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)進(jìn)行講解。這樣既可以促進(jìn)思維發(fā)展，又可以轉(zhuǎn)變教學(xué)關(guān)系的，打造高效課堂，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，培養(yǎng)動(dòng)手能力、科學(xué)思維。

（四）開展討論活動(dòng)，提升科學(xué)思維素養(yǎng)

傳統(tǒng)教學(xué)處于教師一言堂的形態(tài)，學(xué)生發(fā)言的機(jī)會(huì)非常少，為培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)，提高對(duì)生物學(xué)知識(shí)的掌握，在教學(xué)的時(shí)候，可以開展討論活動(dòng)，通過激活課堂活力，在生生參與、師生互動(dòng)的過程中，促進(jìn)思維發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生自信、主動(dòng)參與學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)科學(xué)思維。例如，在教學(xué)《減數(shù)分裂和受精作用》生物內(nèi)容時(shí)，旨在幫助學(xué)生建立減數(shù)分裂的概念，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用對(duì)比的方法獲取新知的學(xué)習(xí)能力，能夠?qū)p數(shù)分裂與有絲分裂進(jìn)行較為全面地對(duì)比分析，理解精子形成過程和卵細(xì)胞形成過程，以及兩者差異?？梢娫趯W(xué)習(xí)此內(nèi)容的時(shí)候，教師可以從比較分析的視角出發(fā)，結(jié)合圖文內(nèi)容，提升科學(xué)思維素養(yǎng)，開展討論活動(dòng)。如可以先讓學(xué)生回憶之前學(xué)習(xí)的真核細(xì)胞的分裂方式有哪三種？有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)有哪些？通過回憶分析有絲分裂和無絲分裂的，引出減數(shù)分裂的知識(shí)內(nèi)容。然后利用信息技術(shù)手段，將問題探討中的圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)直觀展示，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察果蠅的體細(xì)胞和配子中的染色體，開展討論活動(dòng)，使其分析之間有什么區(qū)別，如：

生：配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半。

生：配子染色體是由體細(xì)胞每對(duì)染色體中分別取出一條組成的。

在生生互動(dòng)的過程中，激活課堂活力，實(shí)現(xiàn)思維的碰撞，繼而進(jìn)一步誘導(dǎo)其思考：這說明配子是如何產(chǎn)生的？在這個(gè)過程中是通過有絲分裂實(shí)現(xiàn)的嗎？有絲分裂的特點(diǎn)是什么呢？讓學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行討論交流，在交流溝通的過程中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，從而引出減數(shù)分裂學(xué)習(xí)內(nèi)容，再通過引導(dǎo)學(xué)生討論交流，自主歸納減數(shù)分裂的概念、特點(diǎn)等，然后利用信息技術(shù)手段，播放哺乳動(dòng)物精子和卵細(xì)胞形成過程，介紹減數(shù)分裂，指導(dǎo)學(xué)生討論學(xué)習(xí)精子的形成過程，讓學(xué)生就精子形成過程進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建、分析推理，如：

生：根據(jù)精子的形成過程減數(shù)第一次分裂細(xì)胞圖，得到：體細(xì)胞（染色體數(shù)：2n）有絲分裂和細(xì)胞分化→1個(gè)精原細(xì)胞（染色體數(shù)：2n）→間期：細(xì)胞體積增大、染色體復(fù)制→1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞（染色體數(shù)：2n）……末期。

通過對(duì)減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂過程的分析，促使學(xué)生認(rèn)識(shí)精子形成過程和卵細(xì)胞形成過程，以及兩者之間的差異，在分析判斷、討論交流的過程中，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，提升生物思維素養(yǎng)。

四、結(jié)束語

新高考背景下高中生物學(xué)科教學(xué)，教師要重視教材資源的有效利用，從學(xué)生視角出發(fā)，結(jié)合學(xué)生思維特點(diǎn)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，通過多元教學(xué)方法的運(yùn)用，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，提高生物課堂教學(xué)水平。在情境誘導(dǎo)、問題探究、實(shí)驗(yàn)分析、討論活動(dòng)的過程中，提高科學(xué)思維，提高生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。