初中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)策略

武海龍

（平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)草峰中學(xué)，甘肅 平?jīng)觯?/p>

在素質(zhì)教育理念的推動下，教師將育人觀念、責(zé)任意識、質(zhì)量訴求應(yīng)用于生物學(xué)課堂教學(xué)之中，力求高效培養(yǎng)初中生的科學(xué)思維能力，確保初中生擁有成為認(rèn)知主人的思維素養(yǎng)與能力保障。教師是生物學(xué)教學(xué)的承載者與責(zé)任人，因而教師以學(xué)生科學(xué)思維能力的科學(xué)培養(yǎng)為教學(xué)任務(wù)與育人目標(biāo)，對初中生的能力訓(xùn)練與素養(yǎng)發(fā)展意義重大，能夠深度優(yōu)化科學(xué)育人觀在生物學(xué)教學(xué)中的貫徹執(zhí)行。

一、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的重要性

第一，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力能夠有效促進(jìn)初中生知識學(xué)習(xí)、理論驗證、能力訓(xùn)練與素養(yǎng)發(fā)展，切實促進(jìn)初中生成為一個會觀察、善質(zhì)疑、精推理、能判斷、懂整合的優(yōu)秀學(xué)生。因此，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力能夠為初中生的認(rèn)知能力、思考能力以及發(fā)展能力夯實能力基礎(chǔ)，助力初中生主體能力的全面發(fā)展。

第二，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力能夠為教師設(shè)計與實施生物學(xué)教學(xué)提出具體明確的教學(xué)任務(wù)、培養(yǎng)目標(biāo)以及育人內(nèi)容，切實提升生物學(xué)教學(xué)的指向性、目的性以及實效性，切實促進(jìn)初中生的能力發(fā)展與素養(yǎng)提高。因此，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力能夠推動教師積極踐行生本理念與人文思想，助力初中生的快樂成長。

第三，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力能夠推動科學(xué)育人觀在生物學(xué)課堂教學(xué)過程中的實踐應(yīng)用，扎實有效地促進(jìn)生物學(xué)教學(xué)高質(zhì)量地完成既定的任務(wù)，科學(xué)、高效地提升初中生的學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力能夠切實推動生物學(xué)教學(xué)深度貫徹執(zhí)行新課程改革，為初中生創(chuàng)造出高品質(zhì)的成長環(huán)境。

二、生物學(xué)教學(xué)與學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的契合性

第一，生物學(xué)教學(xué)具有非常高的實用性，能夠有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的科學(xué)培養(yǎng)。在生物學(xué)教學(xué)中，初中生要立足認(rèn)知內(nèi)容進(jìn)行理論驗證與實踐探究，利用課文內(nèi)容中的“死知識”科學(xué)解決一些實際問題。因此，初中生的觀察能力、認(rèn)知能力、思考能力、推理能力以及歸納能力都會得到實效化的訓(xùn)練與發(fā)展。

第二，生物學(xué)教學(xué)具有非常高的實踐性，能夠有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的科學(xué)培養(yǎng)。在生物學(xué)教學(xué)中，初中生的動手能力、想象能力、邏輯能力以及整合能力都會一一應(yīng)用于主體實踐之中，自然能夠有效促進(jìn)初中生科學(xué)思維能力的全面發(fā)展。因此，教師要引導(dǎo)初中生在實踐中思考，在思考中認(rèn)知，在認(rèn)知中發(fā)展。

第三，生物學(xué)教學(xué)具有非常高的探究性，能夠有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的科學(xué)培養(yǎng)。在生物學(xué)教學(xué)中，初中生需要將認(rèn)知內(nèi)容由“理論推演”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸黧w實踐”，因而獲得較多的探究空間與思考時間，自然有助于初中生科學(xué)思維能力的發(fā)展。因此，教師科學(xué)引導(dǎo)初中生進(jìn)行主體探究，在實訓(xùn)化認(rèn)知中發(fā)展自我。

第四，生物學(xué)教學(xué)具有非常高的推理性，能夠有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的科學(xué)培養(yǎng)。在生物學(xué)學(xué)習(xí)中，初中生需要完成從理論狀態(tài)到實踐層面、從知識孤立到體系關(guān)聯(lián)的任務(wù)，因而需要進(jìn)行脈絡(luò)梳理與體系建構(gòu)。因此，教師要引導(dǎo)初中生有理有據(jù)、環(huán)環(huán)相扣、循序漸進(jìn)、科學(xué)推理，切實提升初中生的思維素養(yǎng)。

三、生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)策略

初中生的科學(xué)思維能力培養(yǎng)既是生物學(xué)教學(xué)承載的重要教育任務(wù)，又是學(xué)科核心素養(yǎng)理念對生物學(xué)教學(xué)提出的育人內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)。

（一）借助實物教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

初中生從教學(xué)內(nèi)容中接觸到非常多的生活化信息，能夠立足現(xiàn)實生活進(jìn)行信息獲取、知識積累與理論驗證，從而能夠有效訓(xùn)練初中生的觀察能力與信息獲取能力?？梢?，教師可以開展實物教學(xué)，切實縮小初中生與觀察對象的認(rèn)知距離，幫助初中生擺脫“憑空想象”的認(rèn)知尷尬，引導(dǎo)初中生在仔細(xì)觀察、耐心篩查、精心辨認(rèn)中科學(xué)訓(xùn)練自身的觀察能力。因此，初中生觀察能力的發(fā)展能夠為其科學(xué)思維能力培養(yǎng)提供堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)與信息保障。

例如，在人教版七年級上冊第三單元第二章第一節(jié)“種子的萌發(fā)”的實物教學(xué)中，教師要采用多媒體教學(xué)為初中生播放“萌芽種子（大豆）”的解剖圖，而且教師還要將萌芽種子的解剖圖進(jìn)行放大處理，讓初中生將萌芽種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看得清清楚楚。初中生能夠看到種子的兩邊是肥碩的“子葉”，是供給種子萌芽能量的兩個“大倉庫”，里面都是滿滿的植物蛋白。在種子中間，初中生可以看到一個像“嫩芽”的部位叫“胚”，在“胚”的放大圖上初中生又能夠看到“胚芽、胚軸、胚根”三部分，“胚芽”未來發(fā)育成“枝葉”，“胚軸”未來發(fā)育成“莖干”，“胚根”未來發(fā)育成“根系”。這樣，初中生就在仔細(xì)觀察中有所思考、有所聯(lián)想，因而能夠使自身的觀察能力與信息獲取能力在實踐認(rèn)知中獲得充足的訓(xùn)練與提升。

（二）借助電化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力

教師不僅要提升初中生的觀察能力與信息獲取能力，以信息獲取開啟科學(xué)思維能力培養(yǎng)活動，還要培養(yǎng)初中生的質(zhì)疑能力。質(zhì)疑能力是初中生科學(xué)思維能力的第一要素，是初中生發(fā)現(xiàn)問題、剖析問題、解決問題的活動起點，是真正意義上的思維活動。因此，教師要借助電化教學(xué)科學(xué)培養(yǎng)初中生的質(zhì)疑能力與好奇意識，積極在主體實踐中動眼觀察、動腦思考，能夠借助個人能力去發(fā)現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象中的顯性問題，挖掘出隱含其中的理論知識與客觀規(guī)律。

例如，在人教版七年級上冊第三單元第二章第二節(jié)“植株的生長”的電化教學(xué)中，“植株的生長”需要充足的陽光、營養(yǎng)、水分等必要物質(zhì)，任何一項物質(zhì)的缺失都會影響到“植株的生長”。因此，教師利用多媒體設(shè)備為初中生展示在不同環(huán)境下兩株玉米的生長情況，兩株玉米主要是“水分”與“營養(yǎng)”方面有差異，其他條件非常接近。初中生能夠看到“水分”與“營養(yǎng)”都非常充足的玉米長得非常高大，“莖”非常粗壯，“葉片”寬、厚、長，而“水分”與“營養(yǎng)”欠佳的玉米卻長得矮小，“莖”細(xì)小，“葉片”薄、短、窄，二者形成鮮明的外表差異。初中生在觀察中就會思考：“為什么會有這樣的差異呢？”進(jìn)而考慮到植株生長也需要充足的“營養(yǎng)”，“營養(yǎng)不良”的植株會發(fā)育不好，而“水分”在植株發(fā)育過程中主要扮演著“營養(yǎng)運輸”與“濃度平衡”的調(diào)節(jié)功能。因此，初中生在觀察中動腦，質(zhì)疑能力就會得以啟動，主動獲取一定的信息。

（三）借助討論教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力

初中生憑借著個人的質(zhì)疑能力獲得探究問題以后，還要借助自身的思辨能力與剖析能力對其進(jìn)行深度考量、多維探究、精準(zhǔn)分析，幫助初中生更好地理解現(xiàn)象、把握規(guī)律、掌握知識。因此，教師要開展討論教學(xué)，積極推動初中生群體進(jìn)行集體探究、多維交流、友好互助與集群成長，在集思廣益中有效促進(jìn)初中生思辨能力與剖析能力的提升。這樣，初中生的思考能力、辨別能力、分析能力等主體能力都會獲得實效化發(fā)展，助力科學(xué)思維能力發(fā)展。

例如，在人教版七年級上冊第三單元第二章第三節(jié)“開花和結(jié)果”的討論教學(xué)中，教師為初中生提供植物花朵的縱剖圖，讓初中生親眼看到花朵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如“花瓣、花藥、花絲、柱頭、花柱、子房”等。教師還為初中生提供了植株兩種不同的授粉方式，如“同花授粉”與“異花授粉”。于是，教師就組織初中生進(jìn)行課堂討論，并為其提供討論內(nèi)容，以此引導(dǎo)初中生的探究方向與討論質(zhì)量。如，（1）花瓣的顏色一般較為艷麗，有什么作用？（2）萼片的作用是什么？（3）雌蕊的結(jié)構(gòu)是什么？（4）雄蕊的結(jié)構(gòu)是什么？（5）開花與結(jié)果的關(guān)系是什么？等等。這樣，初中生就會立足自己的觀察結(jié)果展開積極主動的思考活動、辨析活動、交流活動與整合活動，通過處理所有信息得出最后答案。因此，初中生能夠在討論教學(xué)中得到表現(xiàn)自我的機會，因而大腦能夠進(jìn)入興奮狀態(tài)，自然能夠給予個人思辨能力強大的生命活力支持，在主動思考中促進(jìn)其發(fā)展。

（四）借助分組教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的推理能力

初中生能夠借助思辨能力獲得大量的認(rèn)知信息，因而需要初中生有效梳理、科學(xué)歸納、脈絡(luò)整理，以此科學(xué)培養(yǎng)初中生的信息管理能力與信息處理能力，進(jìn)而實現(xiàn)初中生推理能力的提升。因此，教師要積極開展分組教學(xué)，讓初中生在組內(nèi)交流、相互啟迪、互助認(rèn)知中提升對探究信息的整體掌控，能夠借助自身能力整理好探究信息的來龍去脈以及規(guī)律指向。這樣，初中生的推理能力與邏輯能力都會得到實訓(xùn)化運用與科學(xué)發(fā)展，助力科學(xué)思維能力發(fā)展。

例如，在人教版七年級上冊第三單元第五章第一節(jié)“光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣”的分組教學(xué)中，本節(jié)課的認(rèn)知內(nèi)容較多，適合開展分組教學(xué)，以此提供初中生之間的表現(xiàn)機會，以及提升其交流頻率與合作探究速度。為此，教師可以將初中生按照空間位置分成四組，同時開展課堂交流活動，為初中生提供充足的交流機會與表現(xiàn)空間。而且，教師還要為初中生的分組探究活動準(zhǔn)備充足的探究任務(wù)，如，（1）光合作用的簡略過程是什么？（2）植物進(jìn)行光合作用能夠為人類提供哪兩樣重要物資？（3）人類與動物為什么離不開綠色植物？等等。這樣，初中生就會立足人類與動物的生存需求去推理驗證綠色植物的重要價值與積極作用，因而能夠在分組討論中有效訓(xùn)練自身的思考能力與推理能力。

（五）借助支架教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力

初中生的推理能力能夠高品質(zhì)地處理好探究信息的條理化、模塊化以及體系化，因此，教師還要立足林林總總的探究信息進(jìn)行深度考量與科學(xué)判斷，從而有效促進(jìn)初中生判斷能力與評價能力的切實發(fā)展。因此，教師要開展支架教學(xué)，借助知識簡述的方式掃清初中生的認(rèn)知障礙，推動初中生在合作探究、友好交流中互助成長，有效鍛煉初中生的交流能力、判斷能力與評價能力。

例如，在人教版八年級上冊第五單元第一章第四節(jié)“魚”的支架教學(xué)中，教師首先為初中生講解了魚的血液循環(huán)系統(tǒng)的示意圖，然后以此為教學(xué)支架讓初中生對其余內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作探究。于是，初中生就開始針對教材內(nèi)容展開集體討論活動，如魚鰓的作用、魚鰭的作用、魚尾的作用、魚的外部分區(qū)、魚的體形分類、魚的血液循環(huán)等。這樣，初中生就在集體智慧的推動下慢慢進(jìn)行知識探究與深度理解，接著就會研究“為什么魚總是一直在吞水？”這一最常見的現(xiàn)象。初中生立足本節(jié)內(nèi)容會很快做出判斷，魚吞水是為了獲取水中的氧氣，而氧氣是魚運動與生存的必需品。因此，初中生在群策群力中共同探討一些自然現(xiàn)象，能夠在主體實踐中提升判斷能力。

（六）借助實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的整合能力

教師還要注意培養(yǎng)初中生在信息處理過程中的整合能力，能夠立足主體對探究信息的精準(zhǔn)評價、科學(xué)判斷、深度思考，整合出具有一定質(zhì)量性與科學(xué)性的主觀認(rèn)知結(jié)論。因此，教師可以開展實驗教學(xué)，在理論推演與知識實踐中將初中生引入信息節(jié)點之中，立足精準(zhǔn)評價與科學(xué)判斷，科學(xué)鍛煉與提升初中生的信息整合能力。這樣，初中生就會憑借個人能力真正成為信息處理的主人，有效提升自身的科學(xué)思維能力與學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，在人教版八年級上冊第五單元第二章第二節(jié)“先天性行為和學(xué)習(xí)行為”的實驗教學(xué)中，教師將初中生帶到籃球場上學(xué)習(xí)“三步上籃”，看看全部初中生掌握“三步上籃”需要多少時間。因此，初中生就在相互模仿、相互交流中積極進(jìn)行信息交互，主動學(xué)習(xí)他人的成功之處，并經(jīng)過對信息的整合處理后開展個性化的驗證過程。然后，教師就在籃球場上讓初中生總結(jié)“三步上籃”學(xué)習(xí)過程中涉及的“先天性行為和學(xué)習(xí)行為”，讓初中生立足主體實踐去提取信息、整合信息。這樣，初中生就會探究到模仿能力、學(xué)習(xí)能力、思考能力、整合能力等屬于“學(xué)習(xí)行為”，而生而具有的行為屬于“先天性行為”，而且，初中生還會將這些信息再次整合并儲存下來，以此提升自身的整合能力。

四、生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的補充

第一，教師培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力要注意趣味性。學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)離不開初中生主體能力、生命活力與能動作用的強大支持，因而需要教師注意開展趣味教學(xué)，給予初中生良好的感官刺激。這樣，初中生才會積極地參與到生物學(xué)教學(xué)之中，在實訓(xùn)化認(rèn)知中提升初中生的科學(xué)思維能力。

第二，教師培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力要注意誘導(dǎo)性。學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)需要教師的心智啟迪與科學(xué)指導(dǎo)，利用教師的匠心之慧去科學(xué)點撥初中生的認(rèn)知思維與邏輯推理，實現(xiàn)初中生的兼收并蓄與整合發(fā)展。這樣，初中生才會在積極配合、主動思考、自覺探究中切實提升個人的科學(xué)思維能力。

第三，教師培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力要注意主體性。學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)是初中生的實踐認(rèn)知與自我發(fā)展，自然不能脫離主體實踐層面，借助初中生的生命活力與能動作用助力科學(xué)思維能力的有序發(fā)展。這樣，學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)才會成為“有源之水”，獲得源源不斷的生命活力支持而持續(xù)發(fā)展。

第四，教師培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力要注意創(chuàng)新性。學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)屬于初中生的能力發(fā)展與素養(yǎng)提高，自然具有一定的實現(xiàn)難度，因而教師需要利用拓展理念與創(chuàng)新精神去精心培養(yǎng)、科學(xué)落實。這樣，初中生就會獲得豐富的思維刺激、拓展意識與創(chuàng)新啟迪，能夠為科學(xué)思維能力發(fā)展積累信息。

綜上所述，科學(xué)思維能力是初中生能力發(fā)展、素養(yǎng)提升的最強例證，也是初中生應(yīng)該具有的學(xué)科核心素養(yǎng)之一，更是素質(zhì)教育對生物學(xué)教學(xué)提出的任務(wù)要求與教育目標(biāo)。因此，教師立足生物學(xué)教學(xué)，以學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)為指導(dǎo)思想，積極借助實物教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、借助電化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力、借助討論教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力、借助分組教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、借助支架教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的判斷能力、借助實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的整合能力。這樣，教師就會將學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)工作細(xì)化在生物學(xué)課堂上的具體教學(xué)方法之中，助力初中生主體能力以及思維素養(yǎng)的科學(xué)發(fā)展，也以此展示教師的匠心之慧與技人之巧。