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高中生物学中培育科学思维的策略研究

王剑梅

云南省昆明市第八中学,650032

摘要: 科学思维能力是高中生物学核心素养的重要组成之一,是学生在不断参与生物知识学习、生物问题探索中逐渐发展而来的,对于学生后续的学习和成长具有重要意义。高中生物课堂发展核心素养、培育科学思维能力,目的是以培育科学思维作为课程教学的主导方向,优化课堂教学方法,增强高中生物课堂的趣味性、探究性、思辨性,让学生在课堂中真正实现自主探究与思考,在深度学习中培养科学思维。
关键词: 高中生物;科学思维;教学策略
DOI:10.12721/ccn.2023.157069
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高中生物新课程标准指出:学科的核心素养是科学育人价值观的集中体现,是通过某学科学习而逐步形成的关键能力、必备品格与价值观念。高中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。科学思维是高中生物核心素养的重要内容,是高中学生生物学课程学习的重要组成能力。因此,高中生物学教师要对其进行持续的引导,从而促进学生思维能力发展。但是要提高学生的思维水平,就需要对学生进行全面的检验,不断地完善,引入合适的教学工具,再将其与课本结合起来,通过适当的创新来获得学生的反馈,最终达到高质量的教育目的,使学生的思想素质得到全面的提高。

一、盘活课堂,激发兴趣

相较于语数外三门学科,生物学科的知识较为微观、抽象,部分概念晦涩难懂,在教学时,教师可以根据教材具体内容,适当引入生物学事实、生物学家的故事、时事热点等,充分激发学生的好奇心以及对生物知识学习、生物问题探究的兴趣。如在教学人教版生物学选择性必修2“人类活动对生态环境的影响”时,学生对该主题已然非常熟悉,如何以新视角让学生重新认识人类活动对生态环境的影响,增强环保节能意识、落实碳减排行动呢?可以选择近两年的热门话题——“碳交易”。以“一张5000万元的碳票”新闻为导入,了解贵州省赤水通过竹林碳汇项目的减排指标实现“空气卖钱”效果。激发学生兴趣,引导其深入了解碳交易的内涵、发展背景、发展途径、市场前景等。引导学生结合生活实际,自由发言,说说自己力所能及的碳减排行动及途径。教师作补充拓展,进一步加强学生的环境保护意识。教学的重要使命是教育,在以新视角激发学生学习思维的同时,还需要通过观察学生日常生活中离开教室后的关灯、关一体机、塑料袋的使用、光盘行动的践行等情况,了解学生的节能环保行动是否到位,进而培育学生的社会责任感,提升学生核心素养水平。

二、理性探究,培养创造性思维

生物学这门学科主要以实验为基础,教学实践中要把它和具体实验进行有机衔接。新版高中生物学教科书在新课程标准指导下,增加了许多实验项目,让学生对生物学有关知识有更深刻的理解和研究。培养学生的科学思维能力,最直观的方法就是指导学生参与到科学研究中去,培养学生的创造性思维。在进行科学探索性研究时,可以使学生亲身经历知识产生的全过程,并通过对其进行分析与探索来获取科学思维。同时,教师还可以根据教材的重点,设计几个问题来引导学生科学思维的发展。通过这种方式,使学生能够更加理智地进行科学的探索,使科学探索的目标更加明确,从而使学生生物学的学习获得更好的教学效果,提升学生的核心素养。例如,在学习人教版高中生物必修一《光合作用》时,关于光合作用的知识时,有一些实验是非常重要的。在研究光合过程中,有几个关键的时间点是必须要考虑的。在对实验的研究中,我向学生提出了以下几个问题:(1)普利斯特利的实验结果是什么?为什么后世的人们在一次次地尝试之后,会有不同的结果?(2)在萨克斯试验中,为何要在黑暗中放置一小会儿?对刀片的部分遮挡和部分暴露有哪些影响?(3)光合作用放出的到底是CO2,还是水?鲁宾和卡门的试验方式是怎样的?接下来,学生就以上问题进行了深度的反思,并根据自己的研究成果进行了互动的探讨与交流。从而使学生对课程内容的理解更为准确,在学习的过程中,学生的创造性思维也得到了一定的提高。

三、利用生物科学史知识,培养学生批判思维能力

批判性思维能力是培养高中学生科学思维能力过程中的重要内容,也是推动学生全面发展的重要支撑。因此,生物教师在教学过程中,要时刻注意该能力的培养,让学生具备较好的批判思维能力。例如:高中学生学习“关于酶本质的探索”这一科学史内容时,生物教师可以充分运用其内容。首先,生物教师在上课之前需要向高中学生讲解19世纪欧洲酿酒业的发展情况,让学生知晓当前对于糖类是如何变成酒精的有两种说法。接着,生物教师就可以让高中学生去收集相关资料,让其选择其中一种学说。之后,依据学生选择情况,将班上学生分为两组,让其先自由讨论总结本组的观点,再选出小组代表,开展小组辩论赛。两个小组的学生就可以通过自身收集、总结的资料,进行辩论,在辩论的过程中,学生的批判思维能力就能得到培养,进而提升其科学思维能力。

四、综合考虑,锻炼立体式思维

思维的发展不是一蹴而就的事情,需要时间的积累。而这个积累的过程,就是培养一个学生全面思维问题发展的过程。立体式思维就是要从问题的发现开始,逐步地将问题的各个方面都纳入思考的进程之中。在这个阶段,教师要考虑到了解、分析和整合,要把所有的抽象的元素都转化为具体的元素,从而形成一个完整的、具体的框架。其次,综合思维培养了学生的立体式思维,在运用综合的思维模式时,需要学生对生物学问题提出疑问,然后将问题中的一些模糊和抽象的部分,通过自己的思路来解答,最终也能集思广益地征求其他学生的某些有益建议,使问题得以解决。例如,在学习人教版高中生物必修1《氨基酸的分类》时,教师可以提问学生:20种氨基酸组成的肽链有多少种?用适当的方法描述。教师可以安排学生通过恰当的比喻或者数学运算来回答该问题,也可以通过电脑程序来实现。当学生解答这个问题时,教师可以引导学生立体式思维的发展,把导致氨基酸形成肽链的一切因素考虑在内,从本源上考虑问题,使问题得到解决。

五、结语

随着经济的快速发展,人们对生物学的认识也在日益增多,而生物技术在其中扮演着举足轻重的角色。在实际操作过程中,对教学方式进行持续的变革,培养学生的基本素质,是目前高中生物学教育的重要内容。目前,高中学生的思想素质仍有很大提升的余地,处于培养思维模式的关键期。因此,要重视培养学生的主体性,培养学生的科学思维能力。

参考文献:

[1]项林.浅谈利用生物科学史培养学生科学思维和科学探究能力[J].安徽教育科研,2019(17):28-29.

[2]田毛丽.浅谈利用生物科学史的教学方法培养学生科学思维能力[J].中学课程辅导(教师教育),2019(4):111.