戴莉茜

【摘要】生物學課程目標之一是能培養(yǎng)學生的科學思維。人教版生物新教材的思維訓練欄目中的科學史素材是教師在教學過程中培養(yǎng)學生科學思維的重要資源。分析利用好教材，指導學生像科學家一樣思考解決問題，培養(yǎng)嚴密的邏輯思維能力;學會分析評價實驗的合理性，嘗試設計實驗;能夠在生活實踐中應用科學思維，認同知識的力量。

【關鍵詞】生物教學;科學思維;教材

落實生物核心素養(yǎng)，是生物學課程的根本任務，而科學思維是生物核心素養(yǎng)的重要內容。培養(yǎng)學生科學思維，即是培養(yǎng)學生能利用已學的基礎知識，對相應結論進行推理判斷;培養(yǎng)學生對所學知識進行比較求異，歸納求同;使學生愿意在解決問題時運用科學思維。在人教版生物新教材中，關于科學史、思維訓練等素材，能很好地在教學過程中培養(yǎng)學生科學思維，引導學生像科學家一樣進行思考。下面以《植物生長素》為例，淺談在生物教學中對學生科學思維的培養(yǎng)的策略。

一、分析實驗，邏輯嚴密

生物教科書中的知識主要以結論的形式呈現(xiàn)給學生，以讓學生便捷吸收生物學的主干知識和核心概念。為了培養(yǎng)具有較高生物學素養(yǎng)的學生，部分章節(jié)對一些重要知識介紹了相關的科學史，如，“光合作用與能量轉化”中穿插介紹了探索光合作用原理的相關實驗;“DNA是主要的遺傳物質”中，介紹了對遺傳物質探究的主要科學家的實驗;“植物生長素”中，介紹了關于生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗等。生物科學史不僅能讓生物學知識變得更加豐富，展現(xiàn)科學家思考過程，啟迪學生思考，在培養(yǎng)學生科學思維方面有重要作用;而且在學習科學史的過程中，學生通過感悟科學家的故事，領悟到科學在不斷發(fā)展，在現(xiàn)在知識充分的基礎上對原有的實驗提出補充方案，培養(yǎng)科學的懷疑精神和創(chuàng)新精神。如，在“植物生長素”一節(jié)中，對于達爾文、詹森、拜爾等科學家是如何發(fā)現(xiàn)問題、提出假設，設計實驗的過程進行學習。為了巧用科學史達到培養(yǎng)學生科學思維的目的，教師先深挖各實驗的內涵，逐步引導學生用科學思維分析實驗，看科學家的實驗是否邏輯嚴密，存在疏漏可以如何改進。比如，達爾文的多組實驗中，得出了“胚芽鞘彎曲生長的區(qū)域是尖端下面一段”的結論，讓學生思考，能否設計出相關實驗證明該結論？教師可提示學生可以用刻度標記法或鏡檢法，從而開拓了學生思維。再如，詹森的實驗證明“胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部”。那么，教師可以向學生提出問題：“如何進一步證明是尖端產(chǎn)生的‘影響’？如何證明‘影響’是傳遞到下部才能得出相應的實驗現(xiàn)象？”學生思考，提出可以加設一組玻璃片（不能透過“影響”的材料）取代瓊脂片，以此作為實驗對照，以加強原本實驗說服力。

科學發(fā)展過程中，對于科學家所做的實驗，在當時對于新結論的證明無疑具有劃時代的意義。但由于教材篇幅有限，可能省略了一些對比實驗的介紹，所以，教師可以抓住契機，多做研究，參考教參、典型例題，合理設置問題，引導學生深入分析實驗，拓展學生思維。在分析實驗，設計實驗的過程中，培養(yǎng)學生思考問題的邏輯性、嚴密性，提高科學思維。

二、思維訓練，辯證分析

人教版生物新教材中，不少章節(jié)有“思維訓練”這一欄目，如，“細胞呼吸的原理和應用”中，關于真核細胞線粒體的起源，旨在訓練學生能運用證據(jù)和邏輯評價論點;“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”中，通過創(chuàng)設情境，引導學生學會設計實驗方案;“植物生長素”中，通過檢測生長素的運輸方向的實驗，讓學生訓練評價實驗設計和結論的能力。對于改版后的新教材，更為突出地設計了培養(yǎng)學生科學思維的內容。如果說科學史等素材是隱性內容，那“思維訓練”欄目正是其中的顯性內容。教師在教學過程中要分析教材，用好教材，并依據(jù)學生實際情況組織教學，開展科學思維的培養(yǎng)。如，在《植物生長素》一課中，學生提出改進實驗，除了預期中的“將胚芽鞘形態(tài)學上下端顛倒作為對照實驗的設計”外，學生提到，不改變胚芽鞘形態(tài)學上下端位置，將上端含有生長素的瓊脂塊與下端的空白瓊脂塊顛倒位置。同樣是理論上增設了一組“探究生長素是否能從形態(tài)學下端運輸?shù)叫螒B(tài)學上端”的實驗，教師幫助學生分析該組實驗的不科學之處，實驗的設計要遵循單一變量原則。如按此法設計，則該實驗存在兩個變量，一是生長素運輸?shù)姆较?，二是生長素存在的物理位置，因此不可取。教師可進一步設置問題，讓學生設置實驗，探究生長素極性運輸是否與重力有關，從而深化學生對科學思維的培養(yǎng)。

對于教材中，關于思維訓練的內容有限，但教師可利用多種機會引導學生思考，并在應用過程中培養(yǎng)學生的科學思維，不一定只局限于教材提供的素材，適當查找資料，根據(jù)實際情況引入課堂，使之變得充實豐滿，將教材資源用足用活。

三、聯(lián)系生活，知行合一

高中生物新教材重視科學思維的培養(yǎng)，注意引導學生學習科學思維方法并應用于實踐。當所學的知識和生活實踐有所關聯(lián)，學生能主動地感受到知識的價值，無須教師強調。學生在學以致用的過程中加深基礎知識學習，激發(fā)求知欲望。如，“細胞中的無機物”的旁欄，思考攝入食鹽過多或過少對人體健康影響的問題;“減數(shù)分裂和受精作用”正文中的“植物生長素”課后練習與應用，3道拓展應用題，從室內養(yǎng)花到盆景造型設計，從現(xiàn)代生活到古代《種藝必用》的實例，都是相當貼切生活氣息的情景應用題。在學生解決問題的過程中，既學會了知識，又相互啟發(fā)，多角度訓練了科學思維。因此，將科學思維的培養(yǎng)隱含在正文敘述、旁欄思考及習題檢測等內容中，都是編者在有意識地訓練學生的科學思維。

四、結語

生物學主要是學習概念體系。教師要在概念教學中嵌入科學思維的內容，從顯性的思維訓練欄目，到隱性的科學史等素材，重視教材，注意顯隱結合，整體把握，在科學課程中訓練科學思維，讓學生能運用科學的思維方式認識事物，以嚴謹務實的態(tài)度解決問題，培養(yǎng)一批批不僅能掌握生物學知識，還富含生物學素養(yǎng)的人才。

參考文獻：

[1]譚永平.再論“用教材教”——發(fā)展高中生科學思維的視角[J].生物學教學，2020，45（9）.

責任編輯 ?鐘春雪