科學思維能力培養(yǎng)視域下生物教學模式創(chuàng)新探究

陳舒婷

摘 要：本文主要以科學思維能力培養(yǎng)視域下生物學教學模式創(chuàng)新探究為重點進行論述，探究了培養(yǎng)科學思維能力的重要作用，針對開展學生的科學思維能力培養(yǎng)，從關鍵因素、教學環(huán)境、學習氣氛，以及優(yōu)化生物課堂學習內容、強調實驗指導等方面進行了論證闡述，說明并探討了科學思維能力培養(yǎng)視域下生物學教學模式創(chuàng)新的相關途徑，旨在為相關研究提供參考。

關鍵詞：科學思維能力;生物學;教學模式;創(chuàng)新策略

生物學科以分析自然生命的發(fā)展規(guī)律為基礎，是科學領域的一個重點分支。生物知識的教學指導，教師需要強化對學生科學思維能力的培養(yǎng)，讓學生能夠積極主動地探索自然科學的奧秘。在實際的生物教學活動中，部分教師未能重視學生的科學思維培養(yǎng)，學生在學習時效率比較低，影響了綜合素養(yǎng)發(fā)展。教師需要加強對學生科學思維能力的培養(yǎng)，系統(tǒng)性整合生物教學模式，全方位提升生物教學水平，讓學生能夠進一步成長與發(fā)展。

一、在生物學教學活動中培養(yǎng)學生科學思維能力的重要性

所謂的科學思想，也就是人體頭腦對事物特征做出的一系列反應，更是人們邏輯性思維的體現(xiàn)形式，涉及創(chuàng)新思維、歷史思維與戰(zhàn)略思維。科學知識的視角下，通過科學思維能力，讓學生在學習中擁有更多的創(chuàng)新能力，對學生開展科學思維的訓練工作，將讓學生在學習時更加靈活、高效地構建課堂教學體系，有助于學生高效地把所學知識運用在實踐中[1]。生物學科教師通過培養(yǎng)學生科學思維能力，將讓學生更快、更有效率地記憶與鞏固知識，彰顯生物學科教學實踐的有效性。

（一）培養(yǎng)學生科學思維能力，讓其核心素養(yǎng)有效提高

當今時代，生物學更多強調了學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升。然而，在以往的生物教學過程中，有的教師淡化了核心素養(yǎng)的意義，一些學生只注重領悟基礎知識，邏輯思維能力與創(chuàng)新思維能力未能得到有效鍛煉。學生雖然全方位掌握了生物學的理論知識，但本身運用能力未得到提高。有效培養(yǎng)學生思維能力，就是為了更好地開展生物課教學模式創(chuàng)新[2]。教師帶領學生積極主動探索有效的生物學學習方法，就是在致力于學生生物學核心素養(yǎng)的提升。

（二）培養(yǎng)學生科學思維能力，提高生物學教學實踐的效率

在以往應試教育思想的影響之下，生物學教師更多強調學生應試能力，選取的教學理念及教學方式都不夠新穎。特別是教學方式，教師以理論講授為主，要求學生死記硬背，加入大量的作業(yè)訓練，不利于學生全方位掌握生物學基礎知識。學生獲得的學習效果不夠理想，時常會出現(xiàn)遺忘生物知識點的問題，甚至在處理問題時束手無策[3]。這種情況下，對學生進行科學思維能力的培養(yǎng)，需要教師關注教學方式的創(chuàng)新與改進，全方位調動學生對生物學知識學習的主觀能動性，使得生物學課程教學活動能夠順利進行，進一步增強課堂教學效率。

（三）培養(yǎng)學生科學思維能力，有利于學生長遠發(fā)展

在國家進步與創(chuàng)新背景下，生物學在國家建設中的作用有所凸顯，我國生物科學領域人才的培養(yǎng)具有緊迫性。因此新時期生物學課程教師特別要關注人才的發(fā)展與培養(yǎng)，給國家制定的生物科學宏偉戰(zhàn)略方針落實助力[4]。生物學課程實踐中，對學生進行科學思維能力的培養(yǎng)，革新了人才培養(yǎng)的方法與過程，增強了學生創(chuàng)新能力與探索能力，有助于進一步給國家輸送優(yōu)秀人才。

二、生物學課程與科學思維能力概論

（一）生物學課程的基本特點

其一，和生活之間存在密切關系。研究生物學課程的特點，發(fā)現(xiàn)與人們的生活環(huán)境息息相關，把生物學課程與化學、數(shù)學課程進行對比，生物學課程與學生的生活環(huán)境聯(lián)系更為顯著。比如，在學生最初接觸生物學知識的過程中，教師便需要給學生介紹生物及生物圈，那么生物圈之中的動物、植物均是學生比較熟悉的，學生能夠站在其他的視角全面觀察生物學事物，從而引起學生的好奇心和求知欲，幫助學生積累生活經驗[5]。其二，生物學知識具備更多趣味性。這一方面體現(xiàn)在學生能夠以人們的生活環(huán)境為主，研究自然事物的奇妙，思考問題和研究問題時能夠保持積極樂觀的心態(tài)。另一方面也體現(xiàn)在實驗課程的趣味性，在實驗課的開展中，學生可以感受到生物學知識的神奇之處，比如觀察動植物細胞，利用顯微鏡讓學生深層次區(qū)別哪些是植物細胞、哪些是動物細胞，從而在生物學課堂的學習中找到歡樂，感受生物學課程的趣味性，賦予生物學課堂更多的吸引力與生命力。

（二）科學思維能力的培養(yǎng)

在實際生物課教學中，需要將教學的重點放在科學思維能力的培養(yǎng)方面，對教育事業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新產生積極影響。教師在生物課程的實踐中進行教學活動設計，促進學生綜合能力與素質的提升。可是縱觀我國實際的生物學課程教學，很多地方的教師比較傳統(tǒng)，學生思維能力培養(yǎng)受到制約，目前教學未能進行有效的優(yōu)化，凸顯出知識傳授過程的單一性[6]。學生科學思維能力的培養(yǎng)效率不高，不能通過教學活動全面調動學生求知欲，因此急需教師對教學手段和教學模式加以創(chuàng)新，全方位保障生物學課程教學的理想成效。

三、培養(yǎng)學生科學思維能力的意義

（一）有助于學生養(yǎng)成嚴謹?shù)乃季S習慣

生物學課程的教學實踐，諸多內容之間是互相關聯(lián)的，教師開展教學指導活動，需要帶領學生時常進行知識點梳理，系統(tǒng)性建設生物學知識的結構脈絡[7]。學生可以對生物學知識進行巧妙串聯(lián)，逐步掌握理解生物學知識的技巧。生物學課程涉及較多的概念性知識，教師要想提高學生學習效率，就應該指導學生清晰地梳理知識點，要全方位培養(yǎng)學生思維的縝密性，為學生科學思維能力的培養(yǎng)奠定基礎。

（二）能夠培養(yǎng)學生善于總結與歸納的意識

生物學教師要想實現(xiàn)學生科學思維能力的培養(yǎng)，應該帶領學生研究如何把知識點運用在實踐中，給學生設置一定的練習題目，讓學生掌握生物學基礎知識。教師培養(yǎng)學生科學思維能力，讓學生在訓練習題階段梳理解決問題的思路，深入挖掘習題的內涵，最大化拓展學生知識面。以往的生物習題訓練中，教師結合學生已經掌握的知識點設計針對性的訓練題目，這樣教師圍繞課程具體進度針對性設計習題，可以取得一定的教學指導成效[8]。生物學教師要時刻關注學生學習期間進行的總結與歸納，讓學生互相研究解決問題的要點，把相關的生物學知識串聯(lián)起來，進行深層次的總結與歸納，體現(xiàn)歸納與總結意識在學生科學思維能力培養(yǎng)中的重要作用。

（三）能夠增強學生解決問題的能力

一些學校進行生物學課程教學的指導與研究中存在教學設備不足和學習資源不佳的問題，所以在進行具體的實驗教學指導中，教師可能會給學生縮減學習內容。然而在生物學教學中，實踐教學是存在一定運用價值的，可以讓學生更好地研究關于生物學的知識，同時致力科學思維培養(yǎng)。教師要重視課堂實驗，讓學生動手操作，克服教學資源不夠充分的問題。教師要爭取讓學生整體上感覺到實踐活動的意義和流程，全面提升生物學課程教學的綜合效率。如此，可以間接培養(yǎng)學生解決問題的能力，為學生在生物學課堂學習中提高科學思維能力打下基礎。

四、科學思維能力培養(yǎng)視域下生物學教學模式創(chuàng)新的相關途徑

（一）融合環(huán)境，優(yōu)化學習氛圍

教師要培養(yǎng)學生的科學思維力，應該及時給學生營造優(yōu)質的學習氣氛，特別是思考氣氛和研究氣氛，能夠在不知不覺中促進學生科學思維能力的提升。可是，以往的生物實踐中，教師沒有意識到氣氛營造的重要性，在課堂上一味體現(xiàn)教師的主導地位，并沒有有效管理好課堂教學活動。在教師過多強調規(guī)范性的前提下，生物教學課堂氣氛比較沉悶，制約了學生對知識的思考，影響了對學生的思維培養(yǎng)。教師應該轉變現(xiàn)有的教學方法，給學生營造優(yōu)質的學習氣氛，促進學生積極地進行生物學知識探索，從而培養(yǎng)科學思維能力。教師帶領學生進行生物多樣性的知識點學習，應及時轉變照本宣科的教學方式，給學生構建開放性的生物課堂，營造平等自由的學習氣氛[9]。生物多元發(fā)展面臨很多問題，需要對知識點進行研究，教師給學生構建起對話式的學習方法，學生能夠對所學的問題進行深入討論，提高學習主動性。教師通過良好課堂氣氛的營造，指導學生之間互相對話，從教材的知識出發(fā)，引導學生提出疑問，或者給學生提供思想建議，生生之間以及師生之間構建良好互動局面。這樣生物學課堂教學并不是體現(xiàn)教師主導地位的，而是體現(xiàn)出師生之間對話的公平性與平等性，學生在良好的環(huán)境中提高科學思維能力，有助于取得理想的教學成效。

（二）引進先進技術，優(yōu)化生物課堂學習內容

一般來講，生物學科的知識點是存在抽象性的，部分學生可能面臨著理解知識的困境，甚至一些學生不能完全明白生物理論知識的內涵。教師要通過優(yōu)秀的教學形式，讓學生全面了解生物理論知識，轉變不良學習狀態(tài)，在生物課堂中更好地培養(yǎng)學生的思維。根據(jù)知識結構，與學生思維特點相聯(lián)系，巧妙地融合信息技術于課堂活動，發(fā)揮信息技術的作用，把生物知識進行直觀化呈現(xiàn)，讓學生輕松地理解生物知識，拓展學生的知識面，實現(xiàn)思維能力的有效培養(yǎng)[10]。如學習“人體內廢物的排出”相關知識時，如果教師直接給學生介紹廢物的排出知識，是難以充分調動學生學習主動性的，反而增加了學生對廢物排出過程知識理解的難度，自然而然地影響到學生記憶知識點與思考知識點的效果。生物學教師要及時運用多媒體技術，利用動畫讓學生直觀了解到廢物排出的過程，這樣賦予了食物在人體中運轉流程一定的動態(tài)性特點與生動性特點，更為全面地發(fā)揮學生對生物學知識學習的主觀能動性。因此，教師可以采用豐富的教學方式，系統(tǒng)性給學生呈現(xiàn)廢物的排出過程，讓學生能夠清晰地掌握消化器官的作用，不僅加深了學生對知識點的印象，還可以促進生物學課堂教學有序開展。

（三）強調實驗指導，促進學生思維創(chuàng)新能力提升

結合生物學教材的基本內容，實驗內容是屢見不鮮的，對應的實驗知識學習能夠延伸學生生物學知識面，進一步培養(yǎng)學生思維能力與探究能力?？墒窃诰唧w的生物教學實踐中，教師并沒有及時關注實驗教學的創(chuàng)新，部分實驗過程是教師直接給學生展示的，甚至在某種情況下教師直接給學生得出實驗結果，要求學生深刻地記憶與掌握。此種教學模式影響著學生對于實驗活動的參與程度，部分學生沒能充分了解實驗現(xiàn)象，無法驗證實驗變化的過程，不利于學生學習能力的提高[11]。新時期，生物學教師應強調實驗教學的創(chuàng)新，通過學生廣泛參與，不斷強化學生思維創(chuàng)新能力。比如，進行“植物光合作用”的知識學習，部分教師給學生呈現(xiàn)了實驗的結論，明確告訴學生植物光合作用是能夠制造氧氣的，隨后結束了實驗教學的指導活動。學生沒能全方位加入實驗過程，不能對制造氧氣的實驗留下深刻印象。那么，為了促進學生思維能力的提升，教師要鼓勵學生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力進行實驗操作，給學生強調實驗中需要運用的器材以及實驗流程。教師事先給學生提供燒杯、試管與火柴等器材，讓學生以小組的形式交流思考如何進行實驗操作，巧妙地提高實驗材料的利用率[12]，每名學生都能夠講述自己的意見，增強生物學課堂實驗教學的運作效率。

（四）實施科學提問，培養(yǎng)學生自主探究能力

在生物學課程的實踐指導方面，教師總是給學生進行知識傳輸，并沒有及時培養(yǎng)學生自主探究能力。造成學生學習知識點的過程更多依賴于教師，甚至是知識點的總結與歸納都要尋求教師的幫助。在課堂中對學生開展思維能力培養(yǎng)，以提問作為方法開展教學活動，激發(fā)學生學習熱情，尋找分析和處理問題的有效方式。其實，并不是全部的提問過程都可以促進學生思維能力提升，教師要保證精心設計學習內容，在科學性與探究性提問內容的設置下，使得學生逐步開啟思維之門[13]。針對“食物中的營養(yǎng)物質”相關知識教學，若是給學生進行營養(yǎng)物質的理論知識傳授，學生只是以記憶的方式掌握營養(yǎng)物質的知識，不利于思維能力提升。那么在如今的教學活動中，需要教師密切結合生物課程與生活元素，利用生活方面的素材對學生進行針對性指導，引發(fā)學生的興趣，更好地強化生物學課程教學的效率。教師給學生提出問題：同學們，你們在生活中可以吃哪些食物呢？你們知道這些食物中包含著什么嗎？食物中有哪些對人體生長有益處的物質？在問題的驅使下，學生可以把所學的內容與生活建立聯(lián)系，自主結合生活經驗，探究解決問題的方式。隨后，教師帶領學生進行小組劃分，第一個小組的學生研究食物中所含營養(yǎng)物質的類型，第二個小組的學生研究食物中哪些物質屬于有機物，第三個小組的學生研究食物中哪些物質屬于無機物。然后讓學生發(fā)揮主觀能動性，總結與歸納生物學課程的基礎知識，集中訓練學生逆向思維及辯證思維，推動實現(xiàn)培養(yǎng)學生科學思維能力的目的。

學習生物進化的知識點，可以使用多媒體技術。如，可以為學生展現(xiàn)長頸鹿是如何進化的，通過視頻展示，學生可以驚奇地發(fā)現(xiàn)最早長頸鹿是以樹葉與草為主要食物的，可是在天災的影響下，地上的草不見了，長頸鹿只能以樹葉為食，之后就演變成如今的長頸鹿。接下來給學生提出對應問題：同學們，你們知道長頸鹿的脖子為什么會比較長嗎？由于動物是學生比較感興趣的，學生都會積極地發(fā)言，表達自己的見解。有的學生覺得長頸鹿是為了吃到樹上的葉子，脖子變長的;有的學生覺得短脖子的長頸鹿沒有生存競爭的能力，只能是長脖子的長頸鹿才可以生存。教師繼續(xù)講述：你們說的話都是有道理的，這兩種觀點均是科學家提出的，你們知道是誰嗎？他們的主要觀點又是什么呢？以簡單的圖片和問題為基礎點，指引學生認真學習，激活學生學習生物學課程的思維，學生可以在學習中時刻保持良好的學習狀態(tài)，深層次探索動物的世界，起到事半功倍的教學效果。

（五）突破思維定式，發(fā)散學生思維

對于發(fā)散思維來講，主要是相關人員結合實際的知識和經驗，站在多個視角下進行研究，探尋多樣化的思維運用模式與方法。之前的生物學教學活動，教師總是結合教材的基本知識，要求學生按照某一個方向思考與研究問題。此種模式即便能夠處理相關的問題，可是很容易使得學生生成思維定式，學生結合教師內容開展記憶和模仿，這對學生的科學思維發(fā)展不利。在培養(yǎng)學生科學思維能力的過程中，教師需要指導學生進行思維發(fā)散，對待相同的問題學會通過不相同視角進行研究，使學生能夠廣泛地記憶知識和掌握知識，不斷提高生物學課程教學的運作效率。

比如，“植物新陳代謝”的知識點學習，教師給學生設置對應實驗，也就是研究植物細胞吸水的過程和植物細胞失水的過程，并且提供已知條件，即有兩個大小相同的新鮮蘿卜、燒杯、吸水紙和小刀以及蒸餾水等，鼓勵學生挑選器材進行實驗原理的檢驗。給學生提供一定的時間采集資料，學生可以在放學之后利用網(wǎng)絡收集和實驗相關的知識內容，下節(jié)課開始時，學生紛紛給出了答案，一些學生想到用第一個燒杯放置蒸餾水、用第二個燒杯放置蔗糖溶液，分別放入蘿卜，之后了解蘿卜是否會出現(xiàn)變硬的結果[14]。一些學生想到在蘿卜上挖洞，之后放入蒸餾水以及蔗糖溶液，對液面的實際變化進行研究，接下來開展質壁分離的實驗。教師鼓勵學生講述自己的實驗結果，發(fā)揮想象思維，實現(xiàn)了實驗多樣化設計，每一個學生都能夠深入思考怎樣完美地進行實驗，體會到了生物學課程帶給他們的歡樂。

結束語

綜上所述，開展思維能力培養(yǎng)是生物教學模式創(chuàng)新探究的題目，有著非常重要的作用和價值。同時，生物課教學更要強調學生思維能力方面的培養(yǎng)，以此為基礎更好地擴展學生知識面，提高學生學習成效。教師圍繞教學大綱設計教學環(huán)節(jié)，精心指導學生，讓學生可以在學習中發(fā)揮自身的能動性，有效地掌握生物學知識技能，為學生全面發(fā)展提供條件。

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