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基于发展学生科学思维的生物教学探究

发表时间：2021/7/21 来源：《中小学教育》2021年8月3期作者：鞠传捷

[导读] 在新课程改革不断推进下，提升学生生物核心素养已经成为了整个生物学科教学的宗旨。这便意味着教师需要及时转变教学观念，建立有效的思维课堂，培养学生的核心素养。基于此，文章就将重点以科学思维培养探究为核心，分析其具体的教学策略。

鞠传捷山东省聊城市水城中学
【摘要】在新课程改革不断推进下，提升学生生物核心素养已经成为了整个生物学科教学的宗旨。这便意味着教师需要及时转变教学观念，建立有效的思维课堂，培养学生的核心素养。基于此，文章就将重点以科学思维培养探究为核心，分析其具体的教学策略。
【关键词】科学思维；高中生物；核心素养
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2021）8-104-01

        引言：
        开设高中生物课程的主要目的就是要让学生获得基础性的生物学知识，同时深切感受到研究者所持有的生物观点和解决问题的思路及方式。因此在实际教学当中，教师就应该尽可能地引导学生主动学习，在亲身经历提出问题、寻找信息和证据、验证假设以及探寻规律当中获取相应的生物学知识，形成良好的科学思维习惯和态度，最终提升学习和实践能力。在高中生物学科核心素养当中，科学思维是指在事实和证据基础上，通过科学的思维方式解决问题的一种思维方式，因此重点探讨其具体的培养策略具有一定现实意义。
        一、情境导入
        人类大脑在思考之前往往需要一定动机，因此这就需要创建出良好的情境导入课程内容，由此激发学生的思维动机及学习兴趣。通常课堂导入方式比较多，教师可以单一地使用一种，也可以综合应用，其目的都是给学生展现出感性材料，通过这些学生所熟悉的周围的生活现象以及直观事物等让其能够对所学知识产生学习动机和思考意识，并能够在整个学习过程中对自己的想法和认知进行修正。
        例如在教授“生命活动的主要承担者—蛋白质”这节内容时，就可以先提问大家：六月一日是什么节日？大家基本都能迅速回答出是儿童节，然后再继续提问：除了是儿童节还是什么节日？当大家无法回答时教师在给出答案，即是世界牛奶日，从而引导学生思考为什么会是世界牛奶日？牛奶当中的主要成分是什么？蛋白质的主要成分是什么？等等，如此一来便能够有效调动学生思考的兴趣，活跃思维，给后续的教学奠定基础。或者在教授“降低化学反应活化能的酶”时，就可以将酵素应用到课堂导入之中，从辨别真伪的方式下将酶引入教学，这样一来大家为了能够有效辨别酵素的真伪就会认真学习酶的相关知识。
        二、提问教学
        人类在认知世界的过程中需要先进行感官认知，然后才是理性认知，思维发展的基本规律与其相似。由于高中生的知识认知情况存在一定局限性，有些生物知识对其而言较为陌生，所以教师在授课过程中就必须重视起内容讲解的丰富程度和语言表达的精准性，通过适当的问题提出引导学生使用已知知识对位置内容进行探索[1]。
        例如在教授“伴性遗传”这节内容中的X隐性遗传类型时可以先让学生使用色盲检测图测试自己是否正常，激起兴趣之后再引导其比较X染色体和Y染色体的区别，明确两者的同源区段以及具有特有区段的基本特征，然后再让大家观察和分析红绿色盲家族的家系图，并思考这样几个问题：这类遗传病属于隐性遗传还是显性遗传？患者在其基本数量上呈现出了哪种特点？红绿色盲基因处在X染色体上还是Y染色体上？属于常染色体还是性染色体？在这样的引导方式下能够促使学生从感性认识上升到理性认识，进而强化推理思维，并给后续学习伴X显性遗传和伴Y遗传等知识夯实基础。

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或者在教授“生长素的生理作用”时，对于生长素浓度和发挥的作用关系图，教师可以专门设置几个思考问题，即同一器官上生长素的作用和浓度之间存在什么关系？不同器官促进生长的最适合浓度的不同性？不同器官对于生长素的敏感性是什么？通过这几个问题层层引导，让大家先自主思考，然后小组之间相互讨论，确保其整个探究过程中都能够始终带着问题进行思考。
        三、建模教学
        在高中生物当中，模型思维能力极为关键，它在科学思维的培养及强化中有着举足轻重的地位。模型思维比较简单，是一种极为基础和根本的生物学习能力。高中生物当中有很多思维模型，例如DNA结构性、生物膜流动镶嵌模型等，这些模型能够为学习者在脑海之中建立起一个基本轮廓，便于对相关知识进行思考和探索，使生物知识的抽象性得到缓解，变得更加具象化[2]。所以教师在授课当中就要时常应用模型去讲解相关的生物知识。
        例如在教授“生物膜的流动镶嵌模型”时，倘若教师只是按照传统的方式让学生将教材当中生物膜的发现过程阅读一遍，就会导致整个课堂变得枯燥起来，无法达到预期的教学效果。因此教师就可以通过让后学生自主构建模型的方式使其更好地理解其中的知识内容。事先准备好表示磷脂分子、蛋白质分子以及糖侧链等卡片，然后设置相应的小组模拟活动，即单层磷脂分子在空气和水的界面上是怎样排布的？生物膜中蛋白质分子是怎样排布的？细胞膜上的两层磷脂分子是怎样排布的？以及糖类在细胞膜上都是怎样排布的？整个探究过程先由教师给大家讲述相应的科学探究史资料，然后各个小组之间分析和讨论最终得出结论，接下来再由小组相互合作构建模型，最终通过进一步的学习对模型进行修正。
        四、鼓励质疑
        质疑是实现创新的重要基础，学生的科学思维形成也需要在合理大量的质疑之下实现。在新课程改革下，怎样有效培养出具有创新能力的人才已经成为了现代教育过程中的关键问题，而广义上的创新活动主要包含了学生自主发现学科知识的活动，虽然这些知识已经被人证实，但对于学生而言却是崭新的。同时科学本身就需要创新，所以教师应当鼓励学生积极质疑，引导其提出各种解决方法，从而实现科学思维实现高阶发展。
        例如在教授“人类遗传病”的过程中，就可以引导学生重点学习人类遗传病的基本类型、检测方式和预防知识，明确人类基因组计划的相关科学意义，从而有效理解当前我国相关法律法规之中对于人类遗传病的内容介绍。在这样的探究之下引导学生质疑“遗传病是否一定会遗传到孩子身上？应该如何规避？”同时教师再引导学生对基因遗传规模进行探究，使用染色体该遗传基因携带体对人类遗传病的基本特征和规律进行分析，由此质疑“有些父母身上并未携带某类疾病基因，那孩子是如何遗传到的？”从而引出隔代遗传和基因变异两项内容，促使其更深入地了解遗传病的相关规律，实现有效学习。
        总之，在高中生物教学当中培养学生的科学思维能够使其通过自身的生物知识去探究身边存在的现实问题，促进其未来进一步发展。对此，教师在这之中就应该引导学生自主构建生物知识，使其一边学习一边思考一边探究，由此养成科学思维，明确生物学科的基本规律。
参考文献：
[1] 殷跃. 基于发展科学思维的教学策略浅析——以"植物的激素调节"为例[J]. 中学生物学, 2019, 035(004):5-7.
[2] 赵旭. 基于"科学探究"的高中生物实验教学的思考[J]. 科教导刊(电子版), 2019(6):83-83.