王軍紅

摘 要：在高中生物課程教學中，為了有效運用探究性學習理念、有效培養(yǎng)學生的生物學科學思維，教師需要精心設置問題情境激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，調(diào)動其學習積極性，培養(yǎng)學生成為具有生物科學思維的新一代學生。本文就生物課堂教學中如何通過設置問題情境、如何通過具體情境的學習培養(yǎng)學生生物學的科學思維進行簡單探討。

關鍵詞：高中生物;課堂教學;情境教學;科學思維

《普通高中生物學課程標準解讀》提出：“科學思維是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務實的求知態(tài)度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。”雖然高中生已經(jīng)擁有了一些思考問題的方式和習慣，但對一些問題缺少正確、全面的分析與解決能力，為解決這方面的欠缺，本文嘗試在生物課堂教學中通過運用設置情境、用直觀的情境教學法給學生更直接的感官觸動，從而激發(fā)學生進行深層次的思考與解決問題。教育家杜威認為“激發(fā)學生的思維，必須有一個實際的經(jīng)驗環(huán)境”。因此，在具體、直觀的情境學習模式下，培養(yǎng)學生的科學思維是非常有益和重要的。

一、激發(fā)、培養(yǎng)學生學習興趣是前提

生物科學思維的養(yǎng)成最重要的就是要激發(fā)學生對生物學習的興趣，只有讓他們對所學的生物知識產(chǎn)生濃厚興趣與好奇心，才能將之轉(zhuǎn)化為對知識的渴求與獲得，興趣是學生學習的內(nèi)在驅(qū)動力。如學習必修一“光合作用——光能的捕獲和轉(zhuǎn)換”這一內(nèi)容時，教師首先引導學生分析初中階段學習過的海爾蒙特的“柳樹實驗”，思考：（1）我們認同海爾蒙特關于“柳樹實驗”的設計和結(jié)論嗎？（2）根據(jù)現(xiàn)有的知識分析，土壤中減少的物質(zhì)主要是什么？大柳樹增加的物質(zhì)主要是什么？這些物質(zhì)又是從何處來的呢？經(jīng)過學生討論分析后，教師指出：“在探索光合作用原理的過程中，人類逐漸認識到綠色植物究竟利用什么物質(zhì)和結(jié)構(gòu)來吸收光能？吸收的光能又經(jīng)歷了怎樣的過程變?yōu)閮Υ嬖谟袡C物中的能力？”教師通過這樣的引導容易激發(fā)學生的學習興趣，讓他們想探討這些問題的答案及光合作用的來龍去脈。同時，教師還可以引導學生觀察生活周圍關于植物的光合作用的實例，讓學生自己去觀察、分析。采用這種教學方式，不僅有助于理解所學的知識，還能從實驗的過程中體驗到動手操作和學習的樂趣，激發(fā)出他們的學習動力。另外，每個學生都會有自己的想法，有自己獨特的見解，教師在根據(jù)學生個性特征進行指導時，充分考慮學生的學習習慣，鼓勵他們發(fā)揮所長。如學習本課前布置學生搜集整理有關光合作用發(fā)展歷程的資料，教師再創(chuàng)設情境，讓學生體驗科學家所經(jīng)歷的“想知道什么”“怎么知道”“知道什么”的過程，讓學生明白光合作用的產(chǎn)物、場所、原料等一步步被“發(fā)現(xiàn)”的過程，這樣有助于發(fā)展學生的科學思維，促進學生進行科學探究，培養(yǎng)學生的科學精神。“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”！重視、激發(fā)學生的學習動機，引發(fā)學生對生物學的學習興趣，將是提高課堂教學與培養(yǎng)科學思維的前提和必備條件。

二、以合作學習培養(yǎng)學生參與、整合知識的能力

教師可以從學生不同學習風格上入手，幫助學生改善學習思路與方法，發(fā)揮其思考和學習的優(yōu)勢，引導學生展開合作學習，讓其更為積極地投入到學習中，避免出現(xiàn)心理排斥的情況。合作學習能夠充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性、合作意識，能夠活躍課堂氛圍，擴展學生思維，使學生思維更加發(fā)散，通過各方面的認識整合，使學生思考問題的視角更為全面，解決問題的手段更加多樣化，避免思維模式單一。所以，營造良好的合作學習環(huán)境，需要教師適時、合理地對學生進行小組劃分，對各個小組進行恰當分工，使每個成員都積極參與到課堂學習之中，提升學生合作學習與交流能力，讓學生產(chǎn)生強烈的集體榮譽感，意識到合作學習的重要性，從而能夠提升學生的綜合思維和解決問題的能力。如學習“提取和分離葉綠體中的光合色素”實驗時，教師從實驗目的、原理、器材的作用、步驟的合理性等方面，針對課本提供的實驗討論題，依據(jù)學生個人學習能力、知識儲備情況將學生分為幾個合作學習小組，每組承擔一個方面的探究問題，要求每組學生進行討論交流，提出自己的觀點想法，并以小組為單位，選出一名代表闡述本組的觀點，展示學習成果。教師和其他組同學對展示組的觀點、結(jié)論及該組同學的課堂表現(xiàn)進行評價，表揚積極，改正存在的問題，從而提升學生自身學習及與人合作、交流的能力。當然，生物實驗對學生的綜合實力也有較高要求，需要學生對實驗的理論基礎知識有所了解，還需要有一定的實踐操作能力，因此，在實驗過程中進行合作學習十分必要，能夠使學生在遇到困難時集眾人之長，促進個人與群體的共同進步。還可以通過這種學習方式激發(fā)學生之間的良性競爭，調(diào)動其積極性和主動性，培養(yǎng)學生的團結(jié)精神和協(xié)作能力，提升學生生物學科的科學思維、動手實踐、語言表達等各個方面的能力。

三、以知識的問題化培養(yǎng)學生梳理、質(zhì)疑的思維能力

教師在開展課堂教學活動時，要和學生進行交流和互動，創(chuàng)造輕松、愉快的學習氛圍，為此，教師要學會傾聽、了解學生對已學知識的理解和感受，及時對教學思路、方案進行調(diào)整，提高生物教學的效率。如教師可以指導學生把每一節(jié)課的教學內(nèi)容進行整合、梳理，形成完整的知識脈絡，把重要知識及相關聯(lián)的知識設計為深入淺出、縱橫聯(lián)系的問題，通過這些問題把本節(jié)課的知識點串聯(lián)起來，形成系統(tǒng)、直接、層次遞進的思考題，做成完整的思維導圖，激發(fā)學生主動去思考、解決問題，在理解的基礎上進行限時記憶和鞏固。教師在指導學生對知識的理解與把握的過程中，要求讓學生了解分析問題的思維習慣、思考問題的角度與方式對學習生物知識的重要性。這樣，明白、直觀的問題情境將會有助于激發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生主動尋求分析、尋找解決問題的方法、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、發(fā)散思維。如，學習必修二“DNA分子的結(jié)構(gòu)和復制”一課時，把本課主要知識點用問題形式展示出來：“（1）富蘭克林為DNA分子結(jié)構(gòu)模型的建立做出來什么杰出貢獻？意義是什么？有人認為他的成果應該獲得諾貝爾獎，你贊成這種說法嗎？為什么？（2）試運用搜集的生物科學史資料，圍繞沃森和克里克解開DNA分子結(jié)構(gòu)之謎，歸納科學家提出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究過程是什么？（3）如何理解“DNA分子中脫氧核糖與磷酸交替連接，排列在雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的基本骨架？”（4）DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型具有什么特點？DNA分子只含有四種脫氧核苷酸，卻能儲存大量遺傳信息，根據(jù)自制的模型，請解釋原因。（5）沃森和克里克能成功建立DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，原因是什么？有其他科學家在生物學研究中采用了模型建構(gòu)法嗎？（6）DNA分子是如何復制的？”這些問題的設置是按照將科學家如何探究DNA分子結(jié)構(gòu)、DNA如何復制的過程呈現(xiàn)出來，要求學生在理解科學發(fā)展邏輯的基礎上，利用邏輯推理、批判性思維等科學思維方法，處理好事實和證據(jù)之間的關系。能夠使學生對生物的知識體系和整體的框架結(jié)構(gòu)有一個很好的把握，從而更好地幫助學生學習并提高授課的質(zhì)量。

四、以作業(yè)自評及互評培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、查漏補差的思維習慣

以書面作業(yè)、生物實驗等作業(yè)為例，書面作業(yè)既能提高學生的思考和動手能力又能很好地把解決知識的成果顯現(xiàn)出來，便于直接地糾錯補差;又如實驗操作及實驗報告、課外調(diào)查、繪制知識結(jié)構(gòu)圖等作業(yè)更能把學生的學習情況完整地展示出來。讓學生在面對書寫、實驗等實際動手操作的過程中輕松完成生物作業(yè)。教師要關注學生個體差異，設計具有一定層次性的作業(yè)，促進不同層次、類型學生的發(fā)展。在這一過程中，每個同學的作業(yè)，通過作業(yè)本、屏幕展示，讓其解說考慮問題的出發(fā)點、解決問題的具體思路，如何做好和該項問題有關聯(lián)的知識的縱橫聯(lián)系，如何提升對相關知識點的把握。本組或其他組同學進行點評。一方面，通過多樣化的作業(yè)形式，調(diào)動學生學習積極性、主動性，讓學生動起來，讓課堂“活起來”。另一方面，通過設計不同認知程度和問題難度的作業(yè)的問題情境，讓學生根據(jù)自己的實際情況進行選擇，發(fā)揮個人的優(yōu)勢、長處，吸取其他人的長處來補己不足。這樣，通過典型作業(yè)的相互點評學習，才能促進各個層次學生的共同發(fā)展。而且，按照學生的知識層次、年齡階段的認知發(fā)展規(guī)律，通過有層次、有梯度的作業(yè)訓練，使學生從不同的視角深入分析、把握知識，將書本的呆板的知識轉(zhuǎn)化為學生自己的認知結(jié)構(gòu)，才能促進學生的智力開發(fā)與發(fā)展。另外，還可以設計開放性的題目來開闊學生視野，如從多角度、多維度設計作業(yè)題，創(chuàng)設跟生活相關的實際問題，促使學生用生物學的知識靈活地解決生活實際問題，做到學以致用，才能讓學生從更廣闊的思維視角思考問題，提高思考、處理問題的個人素養(yǎng)與學科思維能力。

五、將書本知識物化于生活培養(yǎng)學生知識遷移運用的思維能力

生物學是一門實用的學習與應用科目，知識點繁多、復雜，相互之間的關聯(lián)性比較高，這就給學生的學習帶來一定的壓力。因此，為提高學生的學習積極性與主動性，教師需要指導學生聯(lián)系生活實際，體會生物知識與生活之間的廣泛聯(lián)系，通過觀察身邊的生活實例理解生物知識的問題本質(zhì)，把生物學知識用于解決與之相關的一些生活問題，讓學生在獨立探究的過程中逐步提高學習的興趣，提升學生的知識遷移和創(chuàng)新思維能力，最終達到對所學知識的融會貫通。如學習必修一“影響光合作用和細胞呼吸的環(huán)境因素”一課時，教師可以引導學生從物理學視角分析：為什么在不同色光照射下看同一個物體，這個物體的顏色也會不一樣？為什么夏天一般選擇清晨或傍晚給植物澆水？塑料大棚一定要用無色透明的塑料薄膜嗎？等等。生活中與生物知識有關的實例很多，只要善于發(fā)現(xiàn)、合理利用生物知識去處理問題就能提高學生的學習興趣，而且能提高學習效率。又如學習必修一“細胞分化、衰老和死亡”一課時，教師可以把細胞衰老和生物個體衰老聯(lián)系起來，探究為什么老年人皺紋較多，頭發(fā)變白，長“老年斑”等，引導學生從物質(zhì)含量、細胞結(jié)構(gòu)、代謝水平等角度進行分析問題。所以，針對生活中經(jīng)常遇到的一些現(xiàn)象，教師可以設計一些學生感興趣的問題，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，讓其主動、積極的學習，引導他們不斷地去感知、分析包括人類在內(nèi)的生物世界的奇妙和美好，主動思考課本知識與日常生活的緊密聯(lián)系，既拓寬了學生的知識視野，又培養(yǎng)了學生的思維方式與學科素養(yǎng)。

總之，“科學思維能夠支持學生獲取新知識，學會如何使用知識，建構(gòu)并評價假設和觀點。具備科學思維的學生能夠成為獨立的學習者，能夠自主地為自己遇到的問題尋求答案。學生對科學進行探索的過程都需要使用科學思維”。因此，為使“學生能夠運用創(chuàng)造性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物社會議題”，教師要及時、準確、科學地把握學生的思想與知識儲存的現(xiàn)狀，依據(jù)教學和學習計劃，結(jié)合學生的學習特點，培養(yǎng)其客觀、全面、辯證地分析、解決問題，提升學生學習生物學的學科素養(yǎng)與科學思維，切實提高學生學習的創(chuàng)新思維能力，更好地提升教學質(zhì)量。

參考文獻

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