高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)

引言

在當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)日新月異，科學(xué)思維作為理解和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)于個(gè)人發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步具有至關(guān)重要的意義。而高中生物學(xué)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的有效手段，其重要性不言而喻。但是傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)往往側(cè)重于知識(shí)的灌輸和應(yīng)試技巧的訓(xùn)練，忽視了學(xué)生科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，在新時(shí)代下探索和實(shí)施有效的教學(xué)策略，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，成為當(dāng)前高中生物學(xué)教學(xué)改革的重要方向。

一、高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要意義

(一)提高學(xué)生解決問(wèn)題能力

科學(xué)思維使學(xué)生面對(duì)復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象時(shí)，能夠迅速而準(zhǔn)確地識(shí)別問(wèn)題的本質(zhì)，運(yùn)用邏輯推理和批判性思考，提出合理的假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或調(diào)查來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)。這一過(guò)程不僅鍛煉了學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是，它培養(yǎng)了學(xué)生面對(duì)未知挑戰(zhàn)時(shí)的勇氣和決心。通過(guò)不斷地實(shí)踐，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何有效地收集和處理數(shù)據(jù)，如何從紛繁復(fù)雜的信息中提煉出有價(jià)值的結(jié)論。這種解決問(wèn)題的能力，不僅限于生物學(xué)領(lǐng)域，更是學(xué)生在未來(lái)生活、學(xué)習(xí)和工作中面對(duì)各種問(wèn)題時(shí)，都能夠迅速找到解決方案、做出明智決策的基礎(chǔ)。它使學(xué)生能夠自信地面對(duì)挑戰(zhàn)，不斷探索未知，成為具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的未來(lái)人才。

（二）促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展

科學(xué)思維鼓勵(lì)學(xué)生不拘泥于書(shū)本知識(shí)，而是勇于探索未知，敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念。在生物學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生被引導(dǎo)去觀察、提問(wèn)、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)和反思，這一系列活動(dòng)激發(fā)了他們內(nèi)心深處對(duì)新知識(shí)、新方法的渴望。當(dāng)學(xué)生嘗試從不同的角度審視生物現(xiàn)象，用創(chuàng)新的思維解決生物學(xué)問(wèn)題時(shí)，他們不僅深化了對(duì)生命科學(xué)的理解，更在無(wú)形中鍛煉了自己的創(chuàng)新思維。這種思維方式的形成，使學(xué)生能夠在面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，創(chuàng)造性地提出解決方案。在科學(xué)思維的滋養(yǎng)下，學(xué)生的想象力得以釋放，創(chuàng)新意識(shí)得以增強(qiáng)，為未來(lái)的科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新乃至個(gè)人職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(三)增強(qiáng)學(xué)生批判性思考能力

在高中生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的一個(gè)重要價(jià)值體現(xiàn)在，其能顯著增強(qiáng)學(xué)生的批判性思考能力?？茖W(xué)思維要求學(xué)生在面對(duì)生物學(xué)知識(shí)時(shí)，不僅要有接受和理解的能力，更要有質(zhì)疑和評(píng)估的勇氣。它鼓勵(lì)學(xué)生不盲目迷信權(quán)威，不輕易接受未經(jīng)證實(shí)的結(jié)論，而是通過(guò)邏輯推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方式，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入的剖析和批判。在這種思維模式的引導(dǎo)下，學(xué)生會(huì)逐漸學(xué)會(huì)如何識(shí)別信息的真?zhèn)危绾卧u(píng)估科學(xué)研究的可靠性和有效性。他們開(kāi)始懂得，科學(xué)知識(shí)的建立是一個(gè)不斷質(zhì)疑、不斷驗(yàn)證、不斷修正的過(guò)程。這種批判性思考的能力，不僅使學(xué)生在學(xué)術(shù)研究中更加嚴(yán)謹(jǐn)，也使他們?cè)谌粘Ｉ钪心軌蚋永硇缘乜创鞣N信息和觀點(diǎn)，避免被誤導(dǎo)或盲目跟風(fēng)。

二、高中生物學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

(一)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

在高中生物學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中，一個(gè)不容忽視的問(wèn)題是學(xué)生學(xué)習(xí)積極性普遍不高，學(xué)生面對(duì)生物學(xué)知識(shí)時(shí)，往往缺乏足夠的熱情和動(dòng)力去深入探究和思考。課堂上，他們可能更多地表現(xiàn)為被動(dòng)接受，而非主動(dòng)參與。對(duì)于教師提出的問(wèn)題，學(xué)生往往缺乏積極的響應(yīng)和深入的思考，更傾向于等待教師給出答案，而非主動(dòng)尋求解決方案。課后，學(xué)生也往往缺乏自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，不愿花費(fèi)額外的時(shí)間和精力去深入研究和探索生物學(xué)領(lǐng)域的奧秘。學(xué)習(xí)積極性的缺失，不僅影響了學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握，更阻礙了他們科學(xué)思維的發(fā)展。在科學(xué)思維的培養(yǎng)過(guò)程中，學(xué)生的積極參與和主動(dòng)思考是至關(guān)重要的。然而，當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，無(wú)疑成了制約科學(xué)思維培養(yǎng)的一大障礙，需要教育者深入反思并采取有效措施加以解決。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式，缺乏深度探究

盡管生物學(xué)課程設(shè)置了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，并鍛煉他們的觀察、推理和創(chuàng)新能力，但在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，這些實(shí)驗(yàn)往往被簡(jiǎn)化為一系列固定的操作步驟，學(xué)生只需按照既定的流程機(jī)械地完成即可，無(wú)須深入思考實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理、目的及可能的變化和改進(jìn)措施。這種淺嘗輯止的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生難以真正投入到實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程中，無(wú)法充分體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣，也無(wú)法有效培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和問(wèn)題解決能力。另外，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)往往側(cè)重于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，而非實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的思考和探索，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能發(fā)揮其應(yīng)有的教育價(jià)值。

（三)應(yīng)試導(dǎo)向嚴(yán)重，忽視科學(xué)思維培養(yǎng)

當(dāng)前的教育環(huán)境下，考試成績(jī)被過(guò)分強(qiáng)調(diào)為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的主要標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致教師和學(xué)生均將大部分精力投人到提高應(yīng)試能力上。在這種壓力下，生物學(xué)教學(xué)往往側(cè)重于知識(shí)點(diǎn)的記憶、題型的訓(xùn)練和應(yīng)試技巧的掌握，而忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的鍛煉。課堂上，教師可能更傾向于傳授那些直接與考試相關(guān)的內(nèi)容，而忽略了對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象的深入探討、科學(xué)方法的引導(dǎo)及批判性思維的啟發(fā)。學(xué)生也因此形成了重記憶輕理解、重結(jié)果輕過(guò)程的學(xué)習(xí)習(xí)慣，難以培養(yǎng)出獨(dú)立思考、問(wèn)題解決和科學(xué)探究的能力。這種應(yīng)試導(dǎo)向的教學(xué)模式，不僅限制了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，也影響了他們綜合素質(zhì)的提升，使得生物學(xué)教育未能充分發(fā)揮其應(yīng)有的育人價(jià)值。

三、高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略

（一)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生探究欲望

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的一項(xiàng)有效策略是創(chuàng)設(shè)情境。高中生物教師需要精心設(shè)計(jì)教學(xué)場(chǎng)景，將抽象的生物學(xué)知識(shí)與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)緊密相連，構(gòu)建出既富有趣味性又充滿挑戰(zhàn)性的問(wèn)題情境。教師可以通過(guò)講述引人入勝的生物學(xué)故事、展示生動(dòng)的生物現(xiàn)象圖片或視瀕，或是提出與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的好奇心。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題、做出假設(shè)，并引導(dǎo)他們通過(guò)科學(xué)探究的方法，如實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)收集與分析等，去驗(yàn)證自己的假設(shè)，尋找問(wèn)題的答案。這種教學(xué)策略不僅能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)有趣，還能在潛移默化中培養(yǎng)他們的觀察力、思考力和解決問(wèn)題的能力，從而為科學(xué)思維的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

如在開(kāi)展人教版高中生物必修一“細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)\"教學(xué)時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)場(chǎng)景：在課堂上，教師先展示一張日常生活中常見(jiàn)的食物圖片，如一塊香甜的蛋糕和一盤(pán)油膩的炸雞，然后提出“這些食物中分別含有哪些糖類和脂質(zhì)？它們?cè)谌梭w內(nèi)是如何被消化和吸收的？又對(duì)我們的健康有何影響？”這樣的問(wèn)題。問(wèn)題貼近學(xué)生生活，能夠迅速吸引他們的注意力。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論，結(jié)合書(shū)本知識(shí)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行初步解答。隨后，教師進(jìn)一步提出挑戰(zhàn)性問(wèn)題：“如果我們改變飲食中的糖類和脂質(zhì)比例，會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生什么影響？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證我們的假設(shè)？”這能促使學(xué)生深入思考，激發(fā)他們的探究欲望。為了驗(yàn)證假設(shè)，教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，如模擬不同飲食條件下血糖水平的變化，或觀察不同脂質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜流動(dòng)性的影響。通過(guò)這樣的教學(xué)過(guò)程，教師不僅傳授了知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維。

（二)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重過(guò)程探究

實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)中非常重要的內(nèi)容。在教學(xué)中高中生物教師要精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)課程，確保實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既符合教學(xué)大綱要求，又能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)避免簡(jiǎn)單的演示和驗(yàn)證，鼓勵(lì)學(xué)生全程參與，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備、操作執(zhí)行到數(shù)據(jù)記錄與分析，每一個(gè)環(huán)節(jié)都讓學(xué)生親自動(dòng)手，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問(wèn)題，思考現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，并鼓勵(lì)他們嘗試不同的實(shí)驗(yàn)條件，探索可能的結(jié)果變化。通過(guò)這樣的過(guò)程探，學(xué)生不僅能夠加深對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解，更能夠培養(yǎng)觀察力、實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)分析能力和科學(xué)推理能力，從而在實(shí)踐中逐步構(gòu)建起科學(xué)思維。

如在開(kāi)展人教版高中生物必修一“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能\"教學(xué)時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。首先，教師準(zhǔn)備紅細(xì)胞稀釋液、清水、不同濃度的鹽水溶液及顯微鏡等實(shí)驗(yàn)材料。然后，引導(dǎo)學(xué)生觀察紅細(xì)胞在清水和不同濃度鹽水中的形態(tài)變化，鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題，如“為什么紅細(xì)胞在清水中會(huì)膨脹破裂，而在高濃度鹽水中會(huì)皺縮？”。接著，教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究細(xì)胞膜作為系統(tǒng)邊界的滲透作用原理，包括如何控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析并討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，嘗試解釋觀察到的現(xiàn)象。在這個(gè)過(guò)程中，教師不斷引導(dǎo)學(xué)生深人思考，鼓勵(lì)他們提出問(wèn)題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并分析，從而在實(shí)踐中培養(yǎng)他們的科學(xué)思維。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生不僅能夠深入理解細(xì)胞膜的功能特性，更能夠在探究過(guò)程中鍛煉觀察能力、實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)分析能力和科學(xué)推理能力。

（三）開(kāi)展科學(xué)探究項(xiàng)目，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

在高中生物學(xué)教學(xué)中，開(kāi)展科學(xué)探究項(xiàng)目并促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的一項(xiàng)重要策略。高中生物學(xué)教師應(yīng)結(jié)合課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和探究性的項(xiàng)目，讓學(xué)生圍繞特定主題或問(wèn)題進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、深層次的探究。教師需要為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)他們自主選擇研究方向，制訂研究計(jì)劃，并通過(guò)文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與分析等一系列科學(xué)探究活動(dòng)，來(lái)探索生物學(xué)領(lǐng)域的未知問(wèn)題。在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，教師應(yīng)扮演指導(dǎo)者和支持者的角色，適時(shí)提供必要的資源和指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服探究中遇到的困難，引導(dǎo)他們深入思考、大膽創(chuàng)新。同時(shí)，教師還需組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和交流，讓他們分享探究過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)、感悟和困惑，從而在相互學(xué)習(xí)的過(guò)程中進(jìn)一步提升科學(xué)思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

如在開(kāi)展高中生物必修二“DNA的結(jié)構(gòu)\"教學(xué)時(shí)，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生了解DNA發(fā)現(xiàn)的歷史背景和科學(xué)意義，激發(fā)他們的探究興趣，隨后教師提出開(kāi)放性問(wèn)題，如“如何驗(yàn)證DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)？”，并鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱資料，了解科學(xué)家們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持這一結(jié)構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，利用現(xiàn)代生物技術(shù)工具，如PCR擴(kuò)增、電泳分析等，來(lái)模擬或驗(yàn)證DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)特征。學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并嘗試解釋實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象。在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，教師需持續(xù)提供指導(dǎo)和支持，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的技術(shù)難題，引導(dǎo)他們深入思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)意義。最后，組織學(xué)生展示研究成果，進(jìn)行討論和交流，讓他們?cè)谙嗷W(xué)習(xí)中進(jìn)一步加深對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的理解，并在實(shí)踐中鍛煉科學(xué)探究能力和科學(xué)思維。

（四)評(píng)價(jià)方式多元化，注重學(xué)生能力發(fā)展

傳統(tǒng)單一式的考試評(píng)價(jià)往往側(cè)重于知識(shí)的記憶和再現(xiàn)，而忽視了學(xué)生科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維和批判性思維的培養(yǎng)，因此，教師需要設(shè)計(jì)多樣化的評(píng)價(jià)任務(wù)，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、科學(xué)探究項(xiàng)目、口頭報(bào)告、論文撰寫(xiě)等，來(lái)評(píng)估學(xué)生在不同方面的能力。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，教師可以關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、數(shù)據(jù)記錄和分析的準(zhǔn)確性，以及結(jié)論推導(dǎo)的邏輯性。在科學(xué)探究項(xiàng)目中，教師可以評(píng)價(jià)學(xué)生提出問(wèn)題的能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的效率，以及成果展示時(shí)表達(dá)的清晰度。此外，教師還可以通過(guò)課堂討論和口頭報(bào)告，評(píng)估學(xué)生的溝通交流能力和批判性思維。這些多元化的評(píng)價(jià)方式不僅能夠更全面地反映學(xué)生的能力發(fā)展情況，還能夠激勵(lì)學(xué)生積極參與科學(xué)探究活動(dòng)，不斷提升學(xué)生的科學(xué)思維和綜合素養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中生物學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。通過(guò)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠親身體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，加深對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解，并鍛煉實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)推理能力。開(kāi)展科學(xué)探究項(xiàng)目能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促使其深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，采用多元化的評(píng)價(jià)方式，能夠更全面地反映學(xué)生的能力發(fā)展情況，激勵(lì)他們不斷提升自己的科學(xué)思維水平。這些策略的有效實(shí)施需要教師精心設(shè)計(jì)和持續(xù)努力，以及學(xué)校和教育部門(mén)的支持和配合，共同為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維創(chuàng)造有利條件。

參考文獻(xiàn)：

[1陳耕.新高考背景下高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)策略研究[J].教師，2024（24)：45-47.

[2]何秀芳.高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)策略J.學(xué)周刊，2023（34)：64-66.

[3]王瓊瓊.高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的實(shí)踐研究[D].聊城：聊城大學(xué)，2023.

[4]于子淇.高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[J].求知導(dǎo)刊，2023（10）：35-37.

[5雷天順.高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的實(shí)踐研究LJ」.新課程，2021（18)：28.

責(zé)任編輯：趙瀟晗