高中生物教学中学生科学思维的培养
DOI: 10.12721/ccn.2023.157084, PDF, 下载: 106  浏览: 1177 
作者: 宁周贤
作者单位: 吉安市安福县第二中学,343200
关键词: 高中生物;科学思维;教学策略
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。

高中生物教学不仅是教师培养学生自然科学素养的重要途径,还有助于培养学生的科学思维和创新能力。如何在高中生物教学中培养学生的科学思维,已经成为一线教师关注的热点问题。

一、高中生物教学中学生科学思维培养的意义

高中生物是以概念为核心的一门重要学科,不仅与健康生活知识和方法密切联系,还能为学生们逐步形成合理的学习理念,具备科学探究观念具有促进作用。为此,高中生物教学阶段培养学生科学思维,重点是在学生思维高速发展的重要阶段中,高中生物教师从学生科学思维培养的重要性出发,结合学生的实际情况进行深度的分析,主要围绕在提高学生的科学思想活跃度上,使学生具有主动发散的思想,形成对知识深入思考和探究的欲望。教师在认识生物学科教育意义及其优势情况下,充分对学生学习生物知识的学习和实践情况进行分析,以此为根本依据对生物教学策略进行合理调整。其中以学习和日常生活密切相关的知识点为背景,给予学生生动形象的学习机会,让学生在自在轻松的学习空间内,结合认知对生物知识进行理解和应用,可以鼓励学生在积极探索、平等交流过程中提出问题,并围绕寻找合理答案的探索过程为中心,有效培养学生的思考力与想象力,并对真理问题始终保持着热情与活泼的学习态度,通过不停地在现实问题与思想交流中,借助对自身学到的知识展开探索,最后找到隐含于生命现象身后的本质。

二、高中生物教学中学生科学思维的培养策略

(一)深度学习,培养创造性思维

学生对课程内容产生兴趣后,需要进一步以问题构建生物探究情境进行深度学习。各种情境探究的问题可以驱动学生思考,学生为解决问题而不断思考,充分发散思维,进而逐渐理解概念性知识,提升科学探究能力。

以生物学必修1“主动运输与胞吞、胞吐”一节为例,围绕逆浓度梯度吸收物质是否需要能量,是否需要载体,胞吞是否需要消耗能量等问题,可向学生介绍相关科学实验的实验原理及所用材料,让学生自行设计实验步骤进行探究;依据实验结果,分析、总结实验结论。(注:不同班级学生思维不同,学习能力较强的班级,实验步骤可完全交由学生设计、分享,其他学生作补充完善;学习能力一般的班级,需要教师“牵线搭桥”,在厘清实验思路中培育科学思维。)科学思维的培育离不开深度学习,不同班级的学生,思维能力有所不同,故相同的教学内容、相同的教学素材,需要进行不同的设计,才能真正达到深度培育科学思维的效果。

(二)分析数据,发展逻辑思维

利用数字实验系统了解学生的实验数据及其变化,以实验数据进行分析和论证,已然成为学生探究生物学的常态。在实际过程中,教师可以根据课程内容,提前准备好与本节课知识点有关的视频、图片、实验工具和材料。然后提出一个问题,让学生自己利用工具和材料展开实验,根据实验现象和数据自主分析,推导出其中的联系,进而培养逻辑思维、数据思维和探究思维。这种课堂学习方法不仅可以让学生亲身参与到生物学知识的生成中,还可以充分锻炼学生的数据说明分析能力,发展学生的逻辑思维,从而培养核心素养,提升科学探究素质。

以生物学必修1“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的教学活动为例,教师可以准备传感器等数字实验设备,然后引导学生对酵母菌的有氧呼吸、无氧呼吸进行定量检测,利用数字实验装置获取与的变化数据。在这一过程中,教师可以直接给学生呈现数据,也可以让学生利用数字实验系统自主获取数据,但是一定要保证数据的真实性、可靠性和全面性,最终利用数字实验设备将这些数据以曲线图的形式呈现出来。学生进行数据分析,从而得到数据分析结论。如果传感器等实验装置量较少,教师可以做演示实验,进行视频录播或课堂演示,收集数据,将数据直接呈现给学生。

(三)创建思辨,培养批判思维

思辨是学生发展辩证思维能力、科学思维能力的有效途径。教师让学生观察、思考、查找内部联系,找到各个知识点之间的关联。也可以让学生通过辩驳、解释加深对知识的理解,形成科学的认知结构,提升科学思维能力。

在学习生物学必修1“蛋白质是生命活动的主要承担者”一课时,氨基酸结构的学习是重中之重,这里可以给学生充分时间自主学习,辅以问题串的形式指引学生思考,并在课本中找寻答案。问题串可以如下设计:(1)观看教材29页,这些氨基酸的结构具有什么共同特点?若用“R”字母代表它们的不同部分,请用一个通式代表这几种氨基酸。(2)“氨基酸”一词与其分子结构有怎样的对应关系?(3)不同氨基酸分子的依据是什么?(4)归纳出组成蛋白质的氨基酸的结构特点。(5)分析二肽的形成过程,并独立默写。(6)分析二肽形成过程中,参与的氨基酸个数、形成的肽链数、形成的肽键数以及脱去的水分子数。(7)继续分析三肽、四肽形成过程中,参与的氨基酸个数、形成的肽链数、形成的肽键数以及脱去的水分子数。(8)以此类推分析、归纳和总结,链状肽中,氨基酸数、形成的肽链数、形成的肽键数以及脱去的水分子数之间的数量关系。(9)环状肽时,氨基酸数、形成的肽链数、形成的肽键数以及脱去的水分子数之间的数量关系。教师提出的问题串,由易到难逐层加深,引导学生在探索答案中训练归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维,通过问题串进行深度学习,以此提升科学思维。

三、结语

通过对高中生物教学中学生科学思维的培养策略的探讨,笔者发现这些策略都是相互联系、相互促进的,只有将这些策略有机地结合起来,才能更好地培养学生的科学思维。因此,在实际教学中,教师需要灵活运用这些策略,以达到最佳的教学效果。

参考文献:

[1]田永平.高中生物教学的科学思维培育策略[J].山东化工,2020,(9).

[2]张金霞.探究高中生物教学中的科学思维培养策略[J].实验技术与管理,2020,(9).

[3]叶雪娇.高中生物教学中学生科学思维的培养策略[J].山东教育学院学报,2020,(9).