摘" "要：科學思維在實驗中發(fā)揮重要作用，教師需要有培養(yǎng)科學思維的主觀意識。教師可通過整合教材實驗資源、關注實驗方案設計、增加探索實驗內容、促進生活實驗對接等方式，讓學生在觀察、操作、驗證、體驗、歸結、內化等過程中發(fā)展科學思維。在科學思維培養(yǎng)過程中，教師要做好教學調查，充分利用實驗案例展開教學，以使學生主動參與實驗設計和實驗操作環(huán)節(jié)，在深度學習中建立實驗認知能力。

關鍵詞：高中生物；科學思維；教學策略

中圖分類號：G633.91" 文獻標識碼：A" " 文章編號：1009-010X（2024）35-0054-03

高中生物中學科實驗內容豐富多樣，教師在實驗教學設計、組織、調度、指導、評價等環(huán)節(jié)滲透思維培養(yǎng)目標，能夠促進學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?？茖W思維在實驗操作中有重要作用，教師關注學生科學思維的培養(yǎng)，不僅能夠提升學生實驗認知，還能夠改變學生學習習慣，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力?？茖W思維是科學的思維形式，在科學素養(yǎng)中占據重要位置，教師圍繞學生科學思維展開設計和組織，具有較強的實踐應用價值。

一、整合教材資源，追求科學思維嚴謹性

生物學科教材中有不少實驗內容，教師在實驗資源整合時，要有優(yōu)化篩選的意識。實驗的基本呈現形式包含演示實驗、觀察實驗、探索實驗、驗證實驗等，隨著信息技術的廣泛應用，電腦模擬實驗也被廣泛應用到生物學科教學之中。教師在整合實驗材料時，要對教材內容做深度研究，關注學生科學思維的培養(yǎng)，增加一些觀察、操作方面的實驗內容，以為學生提供更多操作體驗的機會。

如教授人教版高中生物必修三“細胞生活的環(huán)境”一節(jié)時，教師可先組織學生展開概念解讀，重點關注血液、血漿、血細胞、血清等概念，然后拿出一份醫(yī)院化驗單，以照片形式投放到大屏幕，要求學生對化驗單上的內容做分析。此時教師可提示學生觀察分析“血液、血漿、血清分別指什么成分？如果血液中血糖過高或者過低，脂質含量過高，會形成什么樣的常見病？”等問題。學生對血液化驗單比較熟悉，但沒有進行過深入研究，很多內容看不明白。經教師提示后，學生能夠主動展開學習和閱讀，對教材內容進行深入研究，對一些概念進行剖析理解，進而分析其含量、成分等內容。教師深入到學生群體之中，對學生觀察分析情況做觀察，參與學生的互動交流，對一些問題做專業(yè)解讀，為學生順利展開觀察分析提供具體的幫助。學生對醫(yī)學觀察學習視角比較感興趣，其主動探索的意愿也比較強烈，教師適時做出提示，組織學生深入到教材之中做具體閱讀和分析，逐漸找到學習的路徑。這樣，學生的分析研究就有了比較明確的線索。

在這個教學案例中，教師沒有選擇組織開展操作性實驗，而是對接學生生活，選用化驗單展開教學，以激發(fā)學生主動探索和研學的熱情，提升學習效果。以一張化驗單推出一個學習任務，引起學生的關注，教師再適時引導，可使教與學相互促進。

二、關注方案設計，追求科學思維完整性

在常規(guī)教學中，實驗方案設計是學科教師的專利，學生沒有參與的機會，這不利于其思維的培養(yǎng)。如果教師能夠組織學生參與實驗方案的設計，學生的學習體驗會更為豐富。在實驗方案設計時，教師可廣泛征詢學生意見，利用多種形式如問卷調查、個別談話、小組討論、材料搜集、方案研究等，吸納更多學生參與方案設計，對實驗方案進行改進和完善，以促進學生科學思維的培育。

學生是學習主體，對實驗有特殊的感知和體驗。教師組織學生參與到實驗設計環(huán)節(jié)，不僅能夠幫助學生了解實驗原理，還能夠促使學生形成良好的科學思維。如教授“通過神經系統(tǒng)的調節(jié)”時，涉及“切斷實驗”內容，即如果將某一處神經切斷，這時刺激外周段的肌肉，會發(fā)生收縮嗎？這個實驗對實驗條件和環(huán)境要求較高，操作性不強，教師可與學生共同設計一個模擬實驗。因學生對模擬實驗設計不是很熟悉，教師可指導學生通過網絡搜集模擬實驗相關材料。學生根據教師指導進行搜索，發(fā)現該實驗設計需要借助軟件進行，此時，教師可鼓勵在信息技術方面有特長的學生為模擬實驗設計提供更多幫助。經過一番探索，學生大多能夠找到一些素材信息，少數能夠設計出較為完整的模擬實驗方案，教師可組織學生對這些信息做整合，設計實驗方案。

不同的生物實驗完成標準不同，教師需要對實驗難度做精準分析，盡可能給學生較多的參與機會，高效訓練學生思維，以培養(yǎng)學生良好的學習習慣。教師對實驗做的前期研究可以提升實驗設計指導的針對性，有助于發(fā)展學生科學思維。

三、增加探索內容，追求科學思維深刻性

生物實驗種類繁多，教師選擇設計實驗時需要有側重點。演示實驗、觀察實驗、探索實驗、驗證實驗等都能夠培養(yǎng)學生科學思維，教師可增加一些觀察、探索實驗內容，讓學生在實驗操作環(huán)節(jié)中，主動參與、親身體驗，從而建立科學思維認知。生物實驗大多來源于生活，教師可組織學生展開生活中的實驗，促進學生與生活經驗對接，鍛煉其科學思維。

如在教授“生長素的生理作用”時，教師可安排學生完成生長素生理作用的實驗任務，要求學生自行成立合同團隊，利用教師提供的生長素展開課外實驗。學生經集體研究，確定實驗方案，設定實驗操作程序，教師對學生實驗設計做審查，提出一些改進意見，如讓學生設置對照實驗，選擇適合的植物，配制不同濃度的生長素液體，對植物根系生長情況做具體觀察等。在學生操作過程中，教師應及時提醒學生及時記錄不同組別植物根系生長情況。在實驗成果展示環(huán)節(jié)，學生將實驗過程做詳細介紹，對實驗結論做具體分析。學生通過拍照做對比展示，對生長素的生理作用做直觀展示和解讀。教師對學生實驗操作情況做梳理，對實驗介紹做評價，肯定學生實驗操作效果。最后，教師將學生實驗操作的數據、照片、視頻做集中展示，并提出一些新的問題，以促使學生對這些內容做深度思考。

在生物實驗設計中，教師對學情要有精準把握，以調動學生實驗熱情。集體性操作，可以為學生創(chuàng)造更多交流的機會，使其形成團隊合力，增強對實驗操作的信心，全面和深刻理解實驗原理，體驗實驗操作。

四、完成生活對接，追求科學思維實踐性

教師對實驗內容做選擇時，需要有主動對接生活的意識。生物實驗對實驗條件有一定要求，有些實驗需要在特定的實驗室條件下展開，特別是涉及到一些化學藥劑的使用，帶有一定的危險性，或者在精密度方面有更高求。除此之外，有許多實驗是可以在生活條件下展開，其實驗材料也可以用一些生活材料作為替代品，教師可從學生生活實際出發(fā)展開設計，精心篩選實驗內容、優(yōu)化實驗方案、合理調度實驗操作、整合實驗過程、合理調配實驗材料。學生借助生活條件展開實驗操作，其實驗體驗更為鮮活，科學思維鍛煉更為高效。

學生對接生活展開生物實驗學習，其學習感知更為真切，由此建立起來的生物科學思維也會更為立體。如教授“種群數量的變化”時，教師可先利用多媒體播放一段視頻：澳大利亞原本沒有兔子，有一個英國人來定居后，帶來了24只兔子，開始放養(yǎng)在自己的莊園里，后來逐漸繁殖，現在這片國土上，已經擁有了大約6億只野兔，這些野兔與牛羊爭牧草，甚至啃食樹皮，造成嚴重生態(tài)后果。教師在學生看完視頻后，布置觀察實驗任務：在我們生活之中，也有這樣的情況發(fā)生，有些外來物種，在放任情況下，會造成當地生態(tài)失衡的問題。請你深入生活展開實地觀察，你將會有哪些新發(fā)現呢？請寫出你的觀察報告，比一比誰的發(fā)現更有學術研究價值。學生因能夠真正地進入實地展開觀察操作，參與性較高。教師可在學生生活觀察期間，不時做一些調度，分享一些信息，讓學生能夠順利找到觀察線索。

在我們的生活中有許多外來物種，教師可要求學生借助多種信息渠道做調研，然后深入到生活實地做具體的觀察，以獲得更為豐富信息素材。學生在實地觀察中發(fā)現規(guī)律、總結匯報。教師再組織學生用實驗報告的形式做具體呈現。此時，學生需要做信息整合處理，并對素材內容進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以發(fā)展科學思維。

生物實驗教學目標眾多，培養(yǎng)學生科學思維是核心內容，教師要對實驗內容、實驗設計、實驗組織、實驗訓練、實驗拓展、實驗評價等內容做科學分析，組織學生主動參與到每個實驗環(huán)節(jié)中，在實踐探索中建立科學思維、實驗體驗、實驗認知、實驗能力。學生對實驗操作有較強的期待，教師針對學生學習期待組織實驗，圍繞學生學習主體選擇實驗內容，組織學生參與實驗設計和組織，并及時做出實驗調度和安排，鼓勵學生對實驗過程、實驗現象實驗結論做分析，以此發(fā)展學生的科學思維。

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