孟曉艷

摘? 要：生物對學生而言是極具吸引力的學科，但受傳統(tǒng)教學理念的影響，無論是教師還是學生，都只關注生物分數(shù)，忽視了科學思維的養(yǎng)成，這使學生只會做題，卻無法真正探究生物知識。對此教師要理解培養(yǎng)學生科學思維的意義，意識到科學思維可以引導學生觀察現(xiàn)象，并提出問題和假設，讓學生通過設計實驗、收集證據(jù)的方式分析生物知識，最后得出自己想要的答案。這一過程可以讓學生發(fā)現(xiàn)自然中的規(guī)律，從而用科學的理論和技巧處理現(xiàn)實問題。所以，教師一定要重視學生科學思維的養(yǎng)成。學生只有獲得科學思維，才能真正意義上領悟生物的魅力，擁有獲得知識的成就感。

關鍵詞：高中生物;科學思維;學科素養(yǎng)

科學思維可以幫助學生深度學習生物知識，了解和掌握生物知識的來源;在學習新知識時，科學思維可以引導學生深入知識內部尋找知識中存在的問題，并采用設計實驗的方式收集數(shù)據(jù)，用科學的數(shù)據(jù)驗證自己的猜想，從而總結數(shù)據(jù)，得出理想答案。學生用科學思維學習生物知識，不僅僅是掌握知識，用知識解決課堂中的問題，而是深度理解知識，用理論知識去解決生活、現(xiàn)實中的問題，真正將所學的生物知識內化于心。因此教師需要在教學中培養(yǎng)高中生的科學思維，促使學生用科學的眼光看待生物知識，用科學思維學習知識，從而提升學生的生物學科素養(yǎng)。

一、生物教學培養(yǎng)科學思維的重要性

高中生物知識的內容豐富，其中包含了科學思考、生命觀念以及科學的態(tài)度責任等生物學素養(yǎng)，其關鍵素養(yǎng)的核心是科學思考。如果學生具備科學思考的能力，就能更深入地學習和理解生物知識，從根本上提升學習的有效性，進而獲得科學思維，這也是學生真正步入社會后不能缺少的環(huán)節(jié)。隨著時代發(fā)展和科技進步，信息技術逐漸成熟為人們的生活提供了極大便利。但因網絡過于發(fā)達，也涵蓋了大量錯綜復雜的信息，即便高中生具備獨立的思想和意識，也難免會被錯誤的信息所影響。如果學生可以獲得科學思維，將對他們識別信息的真實度有極大幫助。這也說明，培養(yǎng)學生的科學思維，不僅僅是讓學生掌握生物學知識，而是將這一思維延伸到生活中、社會中，使學生在掌握所需知識的同時還能解決實際問題，有效體現(xiàn)科學思維的重要性。

二、高中生物教學對學生科學思維培養(yǎng)的不足

（一）過于重視對單獨知識點的掌握，忽略了知識間的聯(lián)系性

很多人認為，高中是學生整個學習生涯最為重要的階段，高考決定了學生的去路和人生方向，因此學生和教師都過于看重成績，希望能考取高的分數(shù)到理想中的大學。為了幫助學生提升成績，教師選擇了最為簡單的方法，讓學生針對單一知識點進行死記硬背，只要能做題即可。將生物變成與文科一樣，讓學生通過背誦解決問題，不僅會讓學生感到疲憊，還無法讓學生真正理解知識;同時大部分學生也認為，只要將知識點記住，會做題，就可以考高分。教師日常為學生設計的試卷也比較死板，學生將自己腦海中記憶背誦的知識默寫到相應的位置即可，鍛煉邏輯思維和分析能力的題目少之又少。這不僅無法讓學生真正意義上理解生物知識，還無法讓學生對知識進行融會貫通，用記憶的方式記住知識，學生不會對已經掌握的知識進行整合，腦海中缺乏完整的知識架構，更不要說培養(yǎng)科學思維。

（二）忽略實驗探究過程

根據(jù)高中課程的整體分布來看，生物學科的課程安排相對緊湊，如果每堂課教師都按照課程標準為學生開展實驗探究活動，將會花費大量的時間和精力去組織實驗、進行實驗籌備。高效地進行一場實驗課程，需要教師針對不同年級、不同內容以及不同水平的學生去整合實驗、設計問題，因此教師的備課時間便會延長。但即使教師花費大量的時間去備課，學生對此不感興趣，也無法實現(xiàn)開展實驗的目的。因此在教學中，教師最大的難題就是想辦法吸引那些不感興趣、不愿意參與實驗課程的學生，這一過程也比較花費時間。因此教師在開展實驗課程時，要么忽視實驗探究過程，直接給結果，要么不再開展實驗探究課程，只將需要實驗研究得出的知識點用傳統(tǒng)授課的方式展現(xiàn)。傳統(tǒng)的授課方式長時間會讓學生感到單調且無趣，令其喪失了學習興趣。另外，設計實驗、探究實驗過程是培養(yǎng)科學思維的途徑，教師如果放棄實驗，將無法更好地培養(yǎng)學生的科學思維。

（三）過于強調教師的威嚴，缺乏養(yǎng)成科學思維的氣氛

教師要想培養(yǎng)學生的科學思維，就要先鍛煉學生的批判思維和創(chuàng)造思維，因此需要為學生建立一個平等、輕松且自由的環(huán)境。在這一學習環(huán)境中，學生可以暢所欲言，也只有在這樣放松的環(huán)境中，學生才能意識到自己的問題，明確在學習中還不懂、不理解的知識;才可以不斷提升自我，用自己的想法和邏輯去看待事物，從而養(yǎng)成批判和創(chuàng)造的思維。這一過程十分考驗教師的耐心和專業(yè)知識。青春期的學生會通過互聯(lián)網挖掘出大量和生物有關的資源，資源質量存在差異性，需要教師協(xié)助學生辨認相關學習資源。另外，如果學生在學習中展開思考，將知識和生活中的實例相結合，提出的問題難免會超出教師的認知，教師也會有難以處理的問題，這時，一部分教師就會認為學生在挑戰(zhàn)自己的權威，會限制學生在課堂中提出各種各樣奇怪的問題，或者不允許學生討論和課堂內容無關的問題，這嚴重影響了學生的思考，使學生喪失培養(yǎng)科學思維的大好機會，生物課堂教學質量也會因此下降。

三、高中生物教學中培養(yǎng)學生科學思維的策略

（一）轉換師生角色，拓展科學思維

在傳統(tǒng)生物教學中，都是教師向學生傳授生物知識點，這些知識點皆是教師整合并總結出的，教師在講解時，要求學生熟練掌握知識，并可以自己用知識解答問題。這樣傳統(tǒng)的授課方式可以讓課程開展得更順利，每一個教學環(huán)節(jié)和步驟都是學生跟著教師的計劃走。但在學習中，就會讓學生過于依賴教師，學生無論是分析問題還是解答問題，都是根據(jù)教師的課堂講述內容，一旦失去教師的幫助，學生的學習思路就會混亂，無法更加積極地探索知識，這樣的課堂不利于學生科學思維的養(yǎng)成。因此在教學中，教師可以通過互換角色的方法，引導學生在課堂學習中扮演教師，學習教師研究和講解生物知識的方法，并對實驗步驟和相關知識點進行講解，以拓展學生的科學思維。

例如，在“基因的表達”相關知識中，其中有一課是探究“基因指導蛋白質的合成”。這部分知識需要學生認識RNA的基本單元，相關化學的類型和成分，了解RNA和DNA的組成，分析兩者在功能上有哪些相似性和不同點，掌握遺傳的信息和密碼，并認識基因的翻譯過程。為了幫助學生拓展科學思維，教師可以將這部分內容進行劃分，引導學生根據(jù)自己的學習能力選擇內容，將選擇相同內容的學生組織到一起，要求這部分學生在規(guī)定的時間完成探究任務，在討論中分析需要講解的內容，為后期實際的課程講解做好準備。讓學生承擔教師的角色，這一方法對學生而言相對陌生，因此在實際講解中，或者實驗過程的探究中，會出現(xiàn)各種各樣的問題。當內容不完善或者學生的操作不正確時，教師需要給予補充說明，久而久之，學生就能在實踐中提升自己，進而拓展自身的科學思維。

（二）深化概念教學，形成科學思維

在高中生物教材中，大部分知識概念都可以互相關聯(lián)，所以在教學中，教師可以用已學過的概念指導學生，幫助學生建立新的知識概念。傳統(tǒng)生物教學看重學生對知識的記憶，要求學生掌握單獨的知識點即可，這忽略了不同知識之間的關聯(lián)性，所以無法更好地鍛煉學生的科學思維。為了避免傳統(tǒng)教學的弊端，教師可以引導學生再次思考學過的知識，并對知識進行歸納總結，將可以相互關聯(lián)的知識總結到一起，形成新的知識架構，這也是學生養(yǎng)成科學思維的一種方法。

例如，在對“孟德爾的豌豆雜交實驗”的探究中，教師首先要從觀念上對學生展開教育，目的是增強學生的科學意識。在實際教學中，教師需要指出孟德爾實驗中一個值得思考的觀點，也就是融合遺傳不能說明生物基因的法則。教師向學生講解融合遺傳學的觀念，在學生聽完后，詢問學生是否同意這一觀念，如果學生不同意，教師還要詢問：“你覺得這應該是一種什么樣的生物遺傳現(xiàn)象？”目的是讓學生思考融合遺傳的概念，引導學生歸納這一理念的不足，進而對孟德爾新理念產生新的認識。這種詢問式交流能夠鍛煉學生的批判性思維。同時教師一定要重視對概念的講解，讓學生對人工異花傳粉的流程有一個簡單了解，引導學生思考知識，產生疑問。部分學生會問：“為何要在豌豆上做實驗？其他植物上不可以做嗎？”此時，教師用多媒體展示豌豆授粉的相關知識，進而能讓學生明白為何要在豌豆上進行實驗。學生根據(jù)教師的思想理解實驗的整體流程，對新概念有了更加清晰的認識，這一過程可以提高學生的思維能力。

（三）創(chuàng)設建模活動，提高科學思維能力

生物學科中，有一部分知識比較抽象，對學生而言有一定的學習難度。為了讓學生更好地理解抽象性知識，教師可以采用建模的方式展開教學。模型教學可以讓學生感知抽象性以及無法直接展示的知識，讓抽象知識具象化，從而幫助學生理解這部分知識。在實際的生物教材中，教師可以根據(jù)學生的實際情況，為其建設多種模型，從而引導學生用模型解決自己遇到的問題;同時教師也應鼓勵學生大膽實驗，評估模型，并在建模的基礎上對模型進行優(yōu)化和改進，借此提升學生的創(chuàng)新性思維。

例如，在教學“酶的特性”相關知識時，教師可以應用實際案例增強學生的科研意識，用探究“影響酶活力的條件”展開教學。具體而言，教師先讓學生了解建模，在此基礎上提升學生的建模能力。在實際教學中，教師需要深度說明這些建模模式，并結合實際案例幫助學生進行了解，但選擇的案例應是學生所知曉的，否則會起到相反的效果。比如37℃是酶的最佳工作溫度，當人體出現(xiàn)發(fā)熱的跡象時，酶的活力就會減弱，人體功能也會隨之受到影響。班級中，絕大多數(shù)學生都有過感冒發(fā)燒的情況，因此對這一點并不陌生。在理解這一模式的基礎上，教師再引導學生主動探索知識，為學生準備實驗需要用到的材料，探索最適合酶的溫度，并要求學生使用合適的模式進行實驗，用反復的思考和討論驗證模式的準確性。只有通過構建模型，學生才能清晰看到影響酶活力的條件和溫度有關系，明確在低溫和高溫下酶的活力是怎樣的，從而提高了學生的科學思維能力。

（四）優(yōu)化實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新性科學思維

生物是一門由理論知識和實驗活動組成的學科，很多結論都是用實驗來驗證、證明的，因此設計實驗也屬于重點內容，這需要教師針對教材內容和學生的實際情況設計優(yōu)化實驗，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性科學思維。

例如，在“被動運輸”的教學中，教師可以讓學生對“植物細胞的吸水和失水”展開實驗探究，并對實驗進行二次優(yōu)化和設計。實驗選擇的材料是洋蔥鱗片，在保證細胞活性的前提下，教師讓學生觀察質壁分離的現(xiàn)象，并思考用其他材料進行細胞實驗是否還會存在質壁分離的現(xiàn)象。這可以促使學生主動設計實驗，對實驗步驟進行優(yōu)化，從而得出相應的實驗結論。設計優(yōu)化實驗的過程，也是對學生創(chuàng)新性思維的一種鍛煉，能夠進一步培養(yǎng)學生的科學思維。

四、結語

當前，教師培養(yǎng)學生的科學思維還存在問題，對此教師需要深化現(xiàn)代化教學思想，意識到科學思維對學生的重要性，采用轉換角色、深化概念、強調建模以及優(yōu)化實驗的方法來培養(yǎng)學生的科學思維。只有收獲科學思維，學生才能真正理解知識?？茖W思維不僅可以運用在對生物知識的學習上，還可以運用在未來的生活中，對學生而言意義重大。

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（責任編輯：張涵淋）