【摘" 要】在新課程改革背景下,學(xué)科核心素養(yǎng)已經(jīng)成為教學(xué)活動開展的指向,指引著教學(xué)設(shè)計與教學(xué)實施。本文立足于學(xué)科核心素養(yǎng)視角,根據(jù)新課標對發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)課程科學(xué)思維提出的具體要求,探索了初中生物學(xué)教學(xué)的開展路徑,并提出具體的科學(xué)思維訓(xùn)練方法。在初中生物學(xué)教學(xué)中,教師在訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維時,要結(jié)合學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)要求和教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定合理的教學(xué)目標,創(chuàng)建良好的教學(xué)情境。采取多元化教學(xué)方法提升科學(xué)思維訓(xùn)練效果,引導(dǎo)學(xué)生形成良好的科學(xué)精神。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);生物學(xué)課程;科學(xué)思維
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)提出培養(yǎng)中小學(xué)生科學(xué)思維的要求,推動生物學(xué)教學(xué)目標向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)變??茖W(xué)思維是學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)觀念的重要方式,也是學(xué)生在探究與實踐過程中重要的思維工具,是學(xué)生多項高階思維能力發(fā)展的基礎(chǔ),將其作為生物學(xué)教學(xué)開展的方向,對提升生物學(xué)教學(xué)成效以及培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力具有促進作用。
一、初中生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)思維訓(xùn)練的意義
新課標深入闡明了生物學(xué)課程中科學(xué)思維的內(nèi)涵并明確指出,發(fā)展科學(xué)思維對培養(yǎng)學(xué)生具備理性思維、批判思維及勇于探究等科學(xué)精神至關(guān)重要。在初中生物學(xué)教學(xué)中,初中生正處于思維快速發(fā)展和不斷變化的時期,其具象化思維正在向抽象化思維過渡。初中生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的趣味性和直觀性較強,注重傳授學(xué)生基本的生物學(xué)理論知識和實驗技能,需要教師在傳授學(xué)生知識和引導(dǎo)學(xué)生實踐的過程中,尊重學(xué)生的思維與認知特點,宜采用直觀、有趣的方式來創(chuàng)設(shè)情境,利用問題促進學(xué)生思維發(fā)展。學(xué)生在建構(gòu)和運用知識的過程中易限于自身思維,其思維過程越科學(xué),對生物學(xué)知識的認識和把握就越準確,更能夠深刻記憶和正確運用生物學(xué)知識。因此,在初中生物學(xué)教學(xué)中,通過組織開展科學(xué)思維訓(xùn)練活動,能幫助學(xué)生獲取豐富的生物學(xué)知識,且能正確運用生物學(xué)知識。例如,在“人體對食物的消化和吸收”的學(xué)習中,初中生都知道食物含有豐富的營養(yǎng)成分,進食是為了攝取食物中的營養(yǎng)成分和能量。但學(xué)生對食物消化過程和營養(yǎng)成分的認識不足,所以在教學(xué)活動中教師要幫助學(xué)生建立認知,倘若教師直接將研究結(jié)論告訴學(xué)生,不利于加深學(xué)生對生物學(xué)知識的記憶。若采取問題引導(dǎo)和探究的方式,不僅能讓學(xué)生運用科學(xué)思維設(shè)計和體驗探究活動的樂趣,而且能鞏固學(xué)生的生物學(xué)知識體系,還能促進學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。
二、初中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的原則
(一)激發(fā)學(xué)生的認知動機
科學(xué)思維本質(zhì)上屬于一種認知方式,教師在生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維時要巧妙激發(fā)學(xué)生的認知動機,激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲望,引導(dǎo)學(xué)生主動探索,讓學(xué)生在探索過程中深刻認識和理解生物學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)原理及其方法應(yīng)用價值的深刻理解與認同,使學(xué)生在無形之中逐漸形成崇尚真理、尊重事實的科學(xué)素養(yǎng)和態(tài)度。
(二)規(guī)范學(xué)生的科學(xué)認知方法
科學(xué)思維作為理性思維的典范,在生物學(xué)課程的實施中應(yīng)予以特別強調(diào)和有效應(yīng)用。為了深化學(xué)生的科學(xué)思維訓(xùn)練,教師必須緊密圍繞實際情境,引導(dǎo)學(xué)生形成解決問題的正確路徑。在教學(xué)活動中,教師應(yīng)向?qū)W生傳授如何運用確鑿的事實和充分的證據(jù)分析和解決問題的方法論,同時積極為學(xué)生創(chuàng)造有利的學(xué)習環(huán)境,提供豐富的實踐機會,以期在長期的實踐中逐漸塑造學(xué)生科學(xué)、嚴謹、系統(tǒng)的認知方法。
(三)加強學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)
在教學(xué)過程中,通過引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維方法,深入探究事物的本質(zhì)、原理和相互關(guān)系,能有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和獨立思考能力。這種方式可以逐步幫助學(xué)生形成良好的思維品質(zhì),幫助學(xué)生提升素質(zhì)、提高能力。
三、初中生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)思維訓(xùn)練路徑
(一)分析學(xué)生學(xué)情,了解學(xué)生的科學(xué)思維現(xiàn)狀
初中生物學(xué)教學(xué)中,教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程中,要認真分析學(xué)生的學(xué)情,評估和了解學(xué)生的科學(xué)思維現(xiàn)狀,根據(jù)學(xué)生的實際情況設(shè)計有針對性的科學(xué)思維訓(xùn)練方案,提升生物學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的有效性,滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習需求,在科學(xué)思維訓(xùn)練中提高學(xué)生的滿足感與獲得感。以蘇科版七年級生物學(xué)上冊“認識生物”為例,本課的教學(xué)任務(wù)是讓學(xué)生認知各種生物,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展和描述生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)的特征與異同,非??简瀸W(xué)生的總結(jié)、分析和概括能力。由于師生是初次接觸,教師必須結(jié)合學(xué)生的升學(xué)成績及在“生物的特征”板塊的學(xué)習中密切觀察學(xué)生的情況,初步劃分學(xué)生的層次。在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習“調(diào)查我們身邊的生物”這一板塊知識時,教師可以根據(jù)學(xué)前分析結(jié)果,有針對性地組織學(xué)生學(xué)習,設(shè)計差異化的教學(xué)任務(wù)。例如,教師可以設(shè)計三種難度不同的教學(xué)任務(wù):(1)展示多張圖片,每張圖片包含兩種不同的樹葉,讓學(xué)生通過觀察找出樹葉的異同;(2)布置調(diào)查任務(wù),在小組合作學(xué)習的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進入校園,根據(jù)校園內(nèi)的生物特征設(shè)計調(diào)查方案;(3)編制調(diào)查記錄表,總結(jié)調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)的問題。
(二)設(shè)計教學(xué)目標,明確教學(xué)重難點
教學(xué)目標是初中生物學(xué)教學(xué)活動的導(dǎo)向,而教學(xué)重難點是保證教學(xué)效果和順利實現(xiàn)教學(xué)目標的關(guān)鍵。初中生物學(xué)教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及科學(xué)思維訓(xùn)練要求設(shè)置合理的教學(xué)目標,加強對生物學(xué)教學(xué)過程的指導(dǎo)。以蘇科版七年級生物學(xué)上冊“生物之間的食物關(guān)系”為例,在科學(xué)思維訓(xùn)練中,教師可以設(shè)計以下教學(xué)目標:引導(dǎo)學(xué)生在觀察和概括的過程中發(fā)現(xiàn)不同生物之間的相互聯(lián)系和相互影響,了解不同生物之間的食物關(guān)系。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以向?qū)W生講述松雞與羚羊的故事,以此創(chuàng)建良好的教學(xué)情境,通過故事情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,并適時提問:“同學(xué)們,大家知道不同動物都吃什么食物嗎?”隨后,展示蟬、螳螂等動物圖片,鼓勵學(xué)生將幾種動物串成一條食物鏈。在學(xué)生經(jīng)過初步探究后,展示草原上的各種動植物圖片,引導(dǎo)學(xué)生觀察課本上相互交錯的食物鏈,探究不同動物之間的食物關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同食物鏈之間的關(guān)系,繪制完整的食物網(wǎng),探索并厘清食物網(wǎng)之間的關(guān)系。
(三)采用信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境
初中生物學(xué)教學(xué)中,教師在引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)思維訓(xùn)練時,要注重為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境,以蘇科版七年級生物學(xué)上冊“生物生存的環(huán)境”為例,教師可以通過挖掘科學(xué)思維培養(yǎng)的載體,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境。本課的教學(xué)重點是學(xué)生可以舉例說出生物生存環(huán)境并完成分類歸類任務(wù),讓學(xué)生認識到環(huán)境對生物生存的關(guān)系,養(yǎng)成關(guān)愛生物和保護生物生存環(huán)境的意識,從而促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。在教學(xué)目標的指引下,教師可以利用多媒體向?qū)W生展示《過華清宮絕句》的動畫,向?qū)W生提問:“皇帝為什么不將荔枝樹移栽到皇宮?”在動畫和問題的雙重作用下營造教學(xué)情境,讓學(xué)生對問題產(chǎn)生探究欲望。在學(xué)生思考和探究后,教師可以引出教材上的知識,引導(dǎo)學(xué)生探究生物和生存環(huán)境的關(guān)系,為學(xué)生解答“嶺南的荔枝無法在皇宮生存”的問題,在特定情境下引導(dǎo)學(xué)生思考生物生存環(huán)境。隨后,教師可以應(yīng)用信息技術(shù),在多媒體上展示沙漠、草原、森林等生物生存環(huán)境,組織學(xué)生以小組為單位討論各種生物生存環(huán)境的特點。在學(xué)生經(jīng)過小組合作、討論交流后,教師可以再次點擊多媒體,展示雪蓮、駱駝、大象等圖片,讓學(xué)生根據(jù)自己對生物及生物生存環(huán)境的了解,幫助上述生物找到合適的生存環(huán)境。
(四)問題驅(qū)動學(xué)習,培育學(xué)生的理性思維
在初中生物學(xué)教學(xué)中,問題是重要的學(xué)習要素,有利于促進師生之間的互動,引領(lǐng)學(xué)生在探究的過程中形成良好的理性思維。在學(xué)科核心素養(yǎng)指引下,教師在組織學(xué)生進行科學(xué)思維訓(xùn)練時,應(yīng)著重強調(diào)提出問題、有效引導(dǎo),讓學(xué)生在對問題的深入探究中,推動學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。以蘇科版七年級生物學(xué)上冊的《營養(yǎng)物質(zhì)的作用》為例,教師在組織科學(xué)思維訓(xùn)練活動時,可以精心選擇并適時提出一系列問題,幫助學(xué)生進行思考與學(xué)習。教師可以提問:(1)你們的早飯是什么?(2)這些食物種類又包含了哪些重要的營養(yǎng)物質(zhì)?(3)這些不同的營養(yǎng)物質(zhì)對人體分別具有哪些關(guān)鍵性的功能與作用?利用上述問題鏈,教師可以將問題和學(xué)生的現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗探究生物學(xué)知識。
教師要充分發(fā)揮問題對學(xué)生學(xué)習的推動作用,引導(dǎo)學(xué)生在質(zhì)疑、分析和解答的過程中形成和發(fā)展科學(xué)思維。
(五)開展實驗活動,拓寬學(xué)習空間
初中生物學(xué)教學(xué)中,實驗是重要的教學(xué)方式。教師要充分發(fā)揮實驗在科學(xué)思維訓(xùn)練中的作用,利用實驗創(chuàng)新教學(xué)方式,在實驗探究和操作的過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。實驗可以將抽象的知識以直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的興趣,促進生物學(xué)知識的遷移與運用,拓寬學(xué)生的學(xué)習空間。以蘇科版七年級生物學(xué)上冊“植物的光合作用”為例,在實驗教學(xué)前,教師要先帶領(lǐng)學(xué)生開展探究實驗活動,初步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生分享自己了解的植物光合作用的生活經(jīng)驗。在營造良好教學(xué)氛圍和調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗后,教師可以鼓勵學(xué)生提出和植物光合作用有關(guān)的問題,巧妙設(shè)計實驗來探究問題和驗證答案。比如,教師可以提問:“植物生長和陽光有關(guān)嗎?”提出問題之后,讓學(xué)生利用現(xiàn)有的資源,設(shè)計一個科學(xué)實驗,幫助學(xué)生找到問題的答案。教師可以提供材料:盆栽天竺葵、碘酒、小燒杯、酒精燈、回形針、培養(yǎng)皿、大燒杯等物料,讓學(xué)生開動腦筋,用現(xiàn)有資源,設(shè)計對照實驗,驗證植物生長和陽光的關(guān)系。根據(jù)學(xué)生設(shè)計的實驗,詢問學(xué)生:怎樣突出植物生長和陽光有關(guān),怎樣將陽光作為唯一的變量進行實驗?教師通過這種方式,引導(dǎo)學(xué)生思考,并繼續(xù)研究每一步實驗流程的正確性和科學(xué)性。在完成實驗設(shè)計之后,教師要為學(xué)生詳細講解實驗步驟,帶領(lǐng)學(xué)生在實驗室做實驗,使用酒精燈加熱燒杯中的水,葉片的綠色褪去之后,分析怎樣的結(jié)果能反映出植物的生長和陽光有關(guān)。教師通過引導(dǎo)學(xué)生思考并總結(jié)實驗現(xiàn)象,可使學(xué)生在探究的過程中形成良好的科學(xué)思維。
四、結(jié)束語
綜上所述,在學(xué)科核心素養(yǎng)的指引下,科學(xué)思維訓(xùn)練是生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑,需要教師深刻認識到科學(xué)思維培養(yǎng)的重點,采取多元化教學(xué)方法,提升學(xué)生的知識理解程度,以情境、問題、實驗等作為學(xué)生學(xué)習的驅(qū)動手段,提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力,促進學(xué)生全面發(fā)展。
【參考文獻】
[1]梁悅.面向科學(xué)思維培養(yǎng)的初中生物智慧課堂教學(xué)策略研究[D].保定:河北大學(xué),2023.
[2]侯涵琳.初中生物教學(xué)中利用探究性教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的實踐研究[D].西寧:青海師范大學(xué),2023.
[3]唐月.個性化作業(yè)對初中生物學(xué)科科學(xué)思維能力培養(yǎng)的實證研究[D].昆明:云南師范大學(xué),2023.
[4]陳玉婷.基于文獻分析的初中生物學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新改革趨勢及改進建議[D].上海:上海師范大學(xué),2023.
[5]姬小花.例談科學(xué)思維在初中生物教學(xué)中的培養(yǎng)[J].教育界,2022(24):98-100.
[6]羅娟.基于概念模型教學(xué)培養(yǎng)初中生科學(xué)思維的實踐研究[D].成都:四川師范大學(xué),2022.