【摘" 要】在新課標背景下，在高中生物學(xué)科的課堂教學(xué)中會突出學(xué)生的主體角色，并將科學(xué)思維的培養(yǎng)目標建立在宏觀層面上。高中生物學(xué)科的核心素養(yǎng)中，理性思維是科學(xué)思維的重要表現(xiàn)形式，并會影響高中生在生物學(xué)課程中的認知學(xué)習(xí)質(zhì)量。培養(yǎng)高中生的科學(xué)思維，需要從尊重事實證據(jù)、批判質(zhì)疑、直覺想象、邏輯分析等層面，創(chuàng)設(shè)探究情境，引領(lǐng)學(xué)生提高生物學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。本文將著重探究高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)路徑。

【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué)；科學(xué)思維；培養(yǎng)路徑

科學(xué)思維會促進學(xué)生加深理解，并在生物學(xué)課堂上靈活運用所學(xué)知識?？茖W(xué)思維有助于高中學(xué)生快速解決問題，并形成批判性思考的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣?？茖W(xué)思維更會讓學(xué)生遞進形成科學(xué)的世界觀與方法論，有利于高中生物學(xué)教師滲透生命觀念等核心素養(yǎng)。培養(yǎng)高中生的科學(xué)思維，需要依托于生物學(xué)課堂上的問題探究情境，教師則會適當(dāng)搭設(shè)導(dǎo)學(xué)支架作為輔助。

一、科學(xué)思維概述

科學(xué)思維在高中學(xué)生身上會集中體現(xiàn)在批判質(zhì)疑、實證分析、邏輯判斷等層面上，因此高中學(xué)生需要理解學(xué)科的主要思維方法，將理性思維、邏輯思維等科學(xué)思維表現(xiàn)在問題的解決層面上。重視思維過程的價值，會促使高中生將科學(xué)思維與生命觀念、科學(xué)探究、社會責(zé)任等核心素養(yǎng)有機統(tǒng)一起來。科學(xué)思維，會以系統(tǒng)性、邏輯性、證據(jù)驅(qū)動等思考方式，理解學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的各項問題，并著重運用所學(xué)知識解決問題，以期達到知識進步、素養(yǎng)提升等學(xué)習(xí)目標。科學(xué)思維會注重問題的提出、猜想假設(shè)、實驗驗證等思維活動層次，因此，需要將科學(xué)現(xiàn)象與問題之間的邏輯關(guān)系，作為問題解決的重要基礎(chǔ)。根據(jù)科學(xué)現(xiàn)象和學(xué)生所提出的假設(shè)猜想，運用科學(xué)思維辯證性地解決科學(xué)問題，才能確?？茖W(xué)結(jié)論是客觀、合理的?？茖W(xué)思維是驅(qū)動高中學(xué)生自主探究的重要因素，其邏輯性、系統(tǒng)性和辯證性特征，會使學(xué)生在科學(xué)探究、預(yù)測評估的過程中，盡量避免偏見和主觀層面上產(chǎn)生的負面影響。

二、培養(yǎng)高中學(xué)生科學(xué)思維的意義

在高中生物學(xué)課程中，學(xué)生的科學(xué)思維會集中表現(xiàn)在生物學(xué)學(xué)習(xí)和實驗探究等活動層面上，因此培養(yǎng)科學(xué)思維非常關(guān)鍵，會直接影響學(xué)科核心素養(yǎng)的全面落實效果。培養(yǎng)高中學(xué)生的科學(xué)思維，是發(fā)展綜合素質(zhì)的重要途徑，并會將生物學(xué)科與其他學(xué)科交叉融合，協(xié)助學(xué)生形成正確的價值觀，并在拓展學(xué)科知識面的基礎(chǔ)上，激發(fā)創(chuàng)新精神與問題意識。培養(yǎng)高中學(xué)生的科學(xué)思維，更會增強其邏輯推理能力，并將生物學(xué)實驗現(xiàn)象的觀察主體——學(xué)生，視為教學(xué)評價的主要對象。高中學(xué)生在分析實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論的過程中，會呈現(xiàn)出一定的邏輯推理能力，并將科學(xué)思維的訓(xùn)練成果轉(zhuǎn)移到現(xiàn)實問題的解決層面上。高中生物學(xué)教師會在理性客觀的課堂教學(xué)活動環(huán)節(jié)中，引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)分析問題，并將實驗猜想與驗證過程清晰表述出來。高中學(xué)生的科學(xué)思維能力水平會直接影響其在生物學(xué)課堂上的學(xué)習(xí)自信心與態(tài)度。高中生物學(xué)教師給予學(xué)生適當(dāng)?shù)乃季S訓(xùn)練方法指導(dǎo)，激勵學(xué)生提升科學(xué)思維水平。

三、高中生物教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)路徑

（一）創(chuàng)新應(yīng)用思維導(dǎo)圖和微課資源

在高中生物學(xué)課堂上，教師根據(jù)實際學(xué)情，從培養(yǎng)科學(xué)思維的角度，創(chuàng)新運用思維導(dǎo)圖和微課資源，與學(xué)生共同構(gòu)建高效課堂。思維導(dǎo)圖與微課資源會將生物科學(xué)現(xiàn)象與關(guān)鍵問題進行可視化呈現(xiàn)，有助于學(xué)生開展自主探究活動。以人教版高二選修1教材為例，在“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師會從細胞、人體兩個維度，與學(xué)生共同探討內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)的基本條件。高中生物學(xué)教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并繪制出思維導(dǎo)圖，并在重復(fù)觀看微課視頻的基礎(chǔ)上，將細胞生活環(huán)境、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)兩個章節(jié)，作為知識樹的“根”，并按照學(xué)生的認知邏輯，將所學(xué)知識點排列并組織在思維導(dǎo)圖工具中。又以“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)”章節(jié)為例，學(xué)生會將人體內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化規(guī)律，作為科學(xué)探究的主題，并從穩(wěn)態(tài)的基本定義、維持穩(wěn)態(tài)的原因、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義四個核心維度入手，系統(tǒng)化梳理出本章節(jié)的知識結(jié)構(gòu)。

（二）合理設(shè)置課堂問題，創(chuàng)設(shè)情境

1.合理設(shè)置遞進式問題

在高中生物學(xué)課堂上，教師會合理設(shè)置課堂問題，與學(xué)生共同創(chuàng)設(shè)探究情境。遞進式問題會在學(xué)科知識、邏輯關(guān)系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，遵循循序漸進的遞進規(guī)律，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。以人教版高二選修1教材為例，在“體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的關(guān)系”的課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師會向?qū)W生提問：為什么神經(jīng)調(diào)節(jié)比體液調(diào)節(jié)的作用更加準確？后者的局限性會體現(xiàn)在哪些方面？請舉出實例進行佐證。在生物學(xué)課堂上設(shè)置類似的遞進式問題，有助于學(xué)生將學(xué)科知識串聯(lián)在一起，并強化邏輯判斷能力和反應(yīng)能力。學(xué)生在問題探究的過程中，會快速得出本章節(jié)的重難知識點，將神經(jīng)調(diào)節(jié)-反射弧、體液調(diào)節(jié)-體液運輸?shù)膬煞N對應(yīng)關(guān)系，作為解答此類問題的知識基礎(chǔ)。合理設(shè)置遞進式問題，有助于學(xué)生建構(gòu)出系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識體系，并會將此類問題與現(xiàn)實生活進行鏈接，運用科學(xué)思維進行辯證分析、推理判斷，以此形成生物學(xué)學(xué)習(xí)和問題探究習(xí)慣。

2.合理設(shè)置精細化問題

在高中生物學(xué)課堂上，教師要從培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的角度，合理設(shè)置精細化問題，才能引導(dǎo)學(xué)生獨立思考并深度學(xué)習(xí)。精細化問題只有讓學(xué)生的思維活動過程更加深刻，才能發(fā)展學(xué)生的實驗設(shè)計、推理演繹能力。以人教版八年級生物學(xué)選修1教材為例，在“特異性免疫”的課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師會從體液免疫、細胞免疫的基本過程開始，合理設(shè)置精細化問題促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。在免疫系統(tǒng)對病原體的識別層面上，教師會引導(dǎo)學(xué)生說出人體的免疫細胞是如何識別出病原體的，并鼓勵學(xué)生在課堂上繪制出特異性免疫識別的簡易流程圖。特異性免疫，屬于人體的第三道防線，教師會在此時設(shè)置精細化問題，眾多淋巴細胞是如何處理病原體的呢？教師鼓勵學(xué)生收集相關(guān)資料，佐證自己提出的觀點。合理設(shè)置精細化問題，有利于學(xué)生運用科學(xué)思維，構(gòu)建特異性免疫模型。生物學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)與思考交流，共同總結(jié)出特異性免疫的作用機制。

（三）聚焦生物資料，培養(yǎng)批判思維

在高中生物學(xué)課堂上，教師可在適當(dāng)?shù)臅r機導(dǎo)入相關(guān)資料，重點培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。根據(jù)資料、探究質(zhì)疑、批判升華等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高中學(xué)生的科學(xué)思維會集中體現(xiàn)在資料解讀與問題分析等層面上。以人教版八年級生物學(xué)選修1教材為例，在“植物生長素”的課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師將生產(chǎn)生活領(lǐng)域比較常見的植物生長素，作為生命活動調(diào)節(jié)現(xiàn)象研究的背景知識。聚焦于生物資料中的關(guān)鍵問題，高中學(xué)生批判性論證植物生長素的作用機制。生物學(xué)教師可以將有關(guān)頂端優(yōu)勢的資料，插入微課視頻課件等學(xué)習(xí)資源中，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，在哪些情況下可以利用/去掉頂端優(yōu)勢？高中學(xué)生在全面研讀生物學(xué)信息資料的過程中，將植物生長素的生理作用與特點作為背景知識，并批判地建構(gòu)頂端優(yōu)勢的過程模型。生物學(xué)教師鼓勵某個小組的學(xué)生分享出頂端優(yōu)勢實驗的設(shè)計思路與預(yù)測結(jié)果，并對小組其他學(xué)生的實驗方案進行評價，有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

（四）依托科學(xué)實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在高中生物學(xué)課堂上，設(shè)計實驗與科學(xué)觀察活動，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的沃土。高中生物學(xué)教師依托學(xué)生自主設(shè)計的科學(xué)實驗，與學(xué)生共同探討生物學(xué)知識之間的關(guān)系。以人教版八年級生物學(xué)選修2教材為例，在“種群及其動態(tài)”的課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師以“調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度”實驗、“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實驗，作為創(chuàng)新思維培養(yǎng)的載體，在實驗報告書中明確小組合作、方案設(shè)計、方案實施、實驗報告與交流結(jié)果的重要性。依托于科學(xué)實驗，培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新思維，有助于學(xué)生建構(gòu)種群增長模型。以小組為單位，對這兩類科學(xué)實驗進行結(jié)構(gòu)化設(shè)計與實施，才能引導(dǎo)學(xué)生將種群數(shù)量特征的描述方法、種群數(shù)量的變化分析方法、影響種群數(shù)量變化的因素等核心知識模塊關(guān)聯(lián)起來。創(chuàng)新思維與科學(xué)實驗的設(shè)計環(huán)節(jié)密切相關(guān)，因此，教師要對學(xué)生的實驗過程進行客觀評價，鼓勵學(xué)生選用多種調(diào)查和實踐方法，對種群研究類實驗項目進行規(guī)律總結(jié)。

（五）巧用隱性信息，激活探究思維

在高中生物學(xué)課堂上，教師需要巧用隱性信息，激活學(xué)生的科學(xué)探究思維，并在思維訓(xùn)練的過程中，體現(xiàn)出科學(xué)思維的重要性。所謂隱性信息，是指在教材中沒有明確定義的信息，并集中隱含在題目語句、圖示之中，需要讓學(xué)生運用科學(xué)思維進行加工分析與挖掘。

以人教版八年級生物學(xué)選修2教材為例，在“群落的演替”課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師可以從內(nèi)部結(jié)構(gòu)、生物的適應(yīng)性、生態(tài)變化三個維度，引導(dǎo)學(xué)生更換視角分析群落這個有機的整體。在設(shè)計科學(xué)實驗“研究土壤中小動物類群的豐富度”過程中，生物學(xué)教師需要巧用隱性信息，促進學(xué)生思維發(fā)展，提出較合理的實驗探究思路。高中生物學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生從宏觀、微觀兩個主要維度，看待群落結(jié)構(gòu)、群落類型與演替規(guī)律之間的辯證關(guān)系，并得出結(jié)論：群落是始終處于動態(tài)變化的狀態(tài)之中。通過實驗探究、合作交流等學(xué)習(xí)活動形式，高中學(xué)生會運用隱性信息：生物群落的更替符合自然界的演化規(guī)律，以此判斷出生物對環(huán)境具有適應(yīng)性這個結(jié)論。隱性信息是激活學(xué)生科學(xué)探究思維的重要資源，也會影響學(xué)生與生物學(xué)教師的課上互動交流質(zhì)量。

（六）重視學(xué)生學(xué)情，給予多元評價

在高中生物學(xué)課堂上，教師要重視學(xué)生的實際學(xué)情，才能給予多元化、客觀的教學(xué)評價結(jié)果。正向的言語激勵與教學(xué)評價結(jié)果，會激勵學(xué)生勇于探索科學(xué)世界，并將科學(xué)思維視為生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)驅(qū)力。以人教版八年級生物學(xué)選修2教材為例，在“人與環(huán)境”的課堂教學(xué)活動中，生物學(xué)教師可將可持續(xù)發(fā)展觀、生命觀等思想觀念，與章節(jié)知識結(jié)構(gòu)進行有機整合。生物學(xué)教師在課堂教學(xué)活動中，側(cè)重于學(xué)情的診斷與分析，并引導(dǎo)學(xué)生分析人口增長與生態(tài)足跡之間的關(guān)系、關(guān)注全球性的環(huán)境問題等內(nèi)容。生物學(xué)教師在課堂上鼓勵學(xué)生發(fā)散思維，將嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度體現(xiàn)在生物多樣性保護的實踐項目、生態(tài)工程的調(diào)研調(diào)查環(huán)節(jié)之中。高中生物學(xué)教師給予學(xué)生客觀、正向的多元化教學(xué)評價結(jié)果，激勵學(xué)生運用嚴謹理性的科學(xué)思維，著眼于現(xiàn)實世界中的生物技術(shù)應(yīng)用、環(huán)境保護等問題。重視學(xué)生的實際學(xué)情，是給予多元化教學(xué)評價的基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

綜上所述，在新課標背景下，高中生物學(xué)課堂教學(xué)活動會以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，重點培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。高中生物學(xué)教師可以結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)情，創(chuàng)新運用思維導(dǎo)圖與微課資源，合理設(shè)置遞進式、精細化的問題，聚焦信息資料培養(yǎng)批判性思維，依托科學(xué)實驗培養(yǎng)創(chuàng)新思維，巧用隱性信息激活探究思維，并給予學(xué)生多元化的教學(xué)評價結(jié)果。

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