1、当前高中生物学教学中学生思维培养现状
在传统的教学观念中,学生缺乏主动思考和探索的机会,思维能力自然得不到锻炼。且教师提问的方式也往往缺乏针对性,使得不同层次的学生难以得到有效的锻炼,大量低层次重复练习题不仅无法激发学生的学习兴趣,反而会让他们感到厌倦,进一步抑制了思维的发展。
2、高中生物学教学中利用情境教学培养学生科学思维的探索
2.1演绎操作:科学推理的舞台
演绎推理作为一种重要的科学思维方法,其特点在于从一般性的前提出发,通过逻辑推理得出具体的结论。在生物学教学中,教师能够通过设置生动的情境,将抽象的科学概念转化为具体可感的实例,从而引导学生运用演绎推理的方法,深化对核心概念的理解。因此教师需根据知识点设计启发性情境,让学生在主动思考、假设、实验的步伐下逐步增强自身的科学实践意识及能力。
图一,红眼雌果蝇与白眼雄果蝇
例如在“伴性遗传”知识讲解的过程中,其是一个复杂而又引人入胜的主题。在课堂上,教师需先展示红眼雌果蝇与白眼雄果蝇画面(如图一),引导学生观察并思考:“当这两种果蝇进行交配后,它们的后代会呈现怎样的遗传特征?”学生会瞪大了眼睛聚精会神地等待着答案的揭晓,此时,教师展示F1代的果蝇图片则全部为红眼,学生会开始小声议论:“难道白眼基因消失了吗?”教师再次展示第二代果蝇图,此时通过图片学生可以看见其中红白眼比例为3:1,其中雌性果蝇均为红眼,雄性果蝇红白眼比例为1:1。基于此教师再次提出问题:“在实验观察后,你们认为果蝇眼睛颜色变化的基因源自哪里?”学生会陷入了沉病尝试运用之前学过的假说演绎法进行推理,经过一番热烈的讨论和推理,有的认为基因可能位于常染色体上;有的则认为基因可能位于性染色体上,且为验证这些假设需引导学生设计反交实验,并进行演绎推理得出结论:控制果蝇红白眼的基因在于X染色体。
2.2多元情境:科学思维的摇篮
情境教学模式的多元性,就如同大自然中千姿百态的生物,各具特色,各有千秋。在观察实验现象时,学生需要运用科学思维去分析现象背后的本质规律;在解决生活问题时,学生需要运用科学思维去寻找最佳解决方案。在研究案例时,学生需要运用科学思维去评价科学家的智慧与勇气。这些情境如同一个个思维的摇篮,让学生在其中自由思考,自由探索,从而培养出独立、自主的科学思维。
例如在教《细胞的衰老和凋亡》知识讲解期间,教师应巧妙运用了个体衰老的故事情境--利用多媒体技术,制作一部名为《时间流逝转瞬》微视频。视频由教师自己从1岁到55岁的照片串联而成,每一张照片都记录着教师生命中的一段时光,每一张照片都凝聚着岁月的痕迹。在视频播放结束后设计问题:“请大家用学到的生物学专业名词来准确描述我的年龄变化趋势。”引导学生将视频中展示的生命历程与生物学中的概念联系起来,培养他们的观察和分析能力。随后教师进一步提出问题情境:“请问个体衰老是否直接代表人体细胞同步衰老?”“细胞衰老的典型特征是什么?”“日常生活中我们应该如何延缓衰老?”学生在思考中可以逐渐理解应该用何种态度来敬畏生命、尊重生命,再者学生也可以对未来人类的身体健康发展有独到的见解。除了故事情境和问题情境意外,教师还能够设计实验、生活情境等多种情境,让学生更好地理解生物学知识,正如达尔文所言:“最有价值的知识是关于方法的知识”而情境教学目的不仅仅是传授知识,最重要的是需要加强学生科学思维方法和探究精神的培养。
2.3习题强化:科学思维的磨砺
习题与情境的结合就像是船与帆的完美结合。船是基础、帆是动力,只有船身坚固,帆才能发挥最大的作用,带领我们在知识的海洋中畅游。同样,只有掌握了基础知识才能更好地运用科学思维去解答习题,去探索未知的世界。在这个过程中,教师需要巧妙地设计习题,让其在情境中发挥最大的作用,引导学生一步步走向科学的殿堂。例如在《人类遗传病》这一章节知识的教学中,遗传病的发病机理、遗传方式以及预防措施等内容既抽象又复杂,教师设计问题情境来辅助教学活动:“小张和小杨是即将步入婚姻殿堂的新婚夫妇,他们的爱情故事温馨而美好,然而,小杨在两岁时被诊断出患有血友病,这是一种隐性遗传病。作为医生,他们向你咨询有关血友病的遗传问题,特别是他们应该如何优生以确保下一代不受疾病困扰。”在这个问题情境中,学生需综合运用所学的染色体知识、遗传病的遗传方式以及优生优育的策略,来为小李和小芳提供建议。经过深思熟虑学生会得出以下结论:由于血友病是隐性遗传病,小李作为男性,一旦他是血友病基因携带者,他们的女儿患病的几率在50%的左右,而儿子则不会受影响。因此,从优生的角度来看,建议他们生育男孩。这样习题不仅能让学生在实际情境中运用所学知识,还能让学生在逻辑推理和实证分析的背景下,促使科学思维能力将得到逐步提升。
2.4生产生活情境:逻辑思维的催化剂
“教育不是灌输,而是引导”正如古希腊哲学家苏格拉底所说,情境教学正是这样一种引导学生主动思考、主动探索的教学方式。在生物学教学中,将知识的探讨融入对生活场景的探讨中,情境教学能够转换学生的学习背景,使他们在熟悉的生活情境中感受知识的魅力。例如在学习“蛋白质的结构与功能”章节时,教材是通过“手术缝合线”这一素材引导学生学习的,教师需先对这一素材进行深入的整理和分析后提问:“为什么这种缝合线能够被人体吸收呢?”基于问题,教师需引导学生探究蛋白质的功能。
结束语
实证研究表明,情境教学法在高中生物学教学中的运用能显著提升学生的科学思维能力,且学生在情境教学中表现出更强的探究意愿和批判性思维,能够更好地理解和应用生物学知识,解决实际问题。
参考文献
[1]杨慧敏.主线式情境教学培养高中生物学科学思维的实践研究[D].合肥师范学院,2023.
[2]白婧.主题式情境教学在高中生物学复习课中的教学设计及实践研究[D].云南师范大学,2023.