科学思维在高中生物学大概念中的体现及教学策略探究

    蒋辰

    摘要：科学思维的培养对高中生物教学有着重要意义.本文在从巧用实例、构建模型、问题引导三个方面，对科学思维的教学策略以及其在生物知识中的体现进行阐述，希望能为各位同仁提供参考.

    关键词：高中生物 科学思维 教学策略

    高中生物学科的教学目的不仅是提高学生的学习成绩，更重要的是要让学生能够掌握归纳、推理、质疑、思辨的能力，用严谨的思维逻辑对生物知识进行科学探究.教师在教学的过程中要将教材中的各种教学资源利用起来，从而让科学的思维在学生的头脑中生根发芽.

    一、巧用史例、激发意识

    在人教版高中生物教材中，有许多关于生物学发展历程的内容，如“光合作用的探究历程”、“酶的发现过程”等，这些知识不仅能够让学生对高中生物有更全面且详尽的了解，也能让学生体验科学研究方法.因此，高中生物教师在实际教学的过程中，不仅要通过史例让学生知道知识的研究进程，同时也要通过情境教学、合作探究等模式，让学生对知识内容进行自主探索.

    在学习《植物生长素的发现》这一课的时候，教师可以先将学生分为多个学习小组，然后向各个小组提出相应的问题：为什么植物会向光的方向生长？你得出答案的根据是什么？让学生根据教师的问题进行合作探讨.有的学生可能会说因为光合作用，植物为了接触到阳光才会顺着光的方向进行生长.但是当谈论到以什么为依据时，这些学生可能会因为知识的匮乏而解释得模棱两可.这个时候，教师便可引导学生参考科学家验证科学知识的实际案例，让学生认识到實验才是科学知识的基础依据，而不是根据几个同学的主观臆测.在此基础上，学生可以很好地理解科学家为什么要进行反复的实验，从而培养学生的探究精神以及科学思维.

    二、构建模型、言必有据

    人们在学习新事物的时候，通常会将新事物和脑海中的已知事物进行比对，进而构建一个以常识为基础的意识模型，其本质就是对事物的概括性描述.在构建意识模型的过程中，往往需要对事物进行观察以及归纳总结，虽然意识模型的构建是科学实验开展的基础，但是二者之间还是存在着诸多不同.教师在教学的过程中，要对学生进行积极的引导，让学生以科学实验为依据，从实验中构建意识模型，并且通过实验将意识模型以更形象化、具体化的形式体现出来.

    例如，“细胞的有丝分裂”是高中生物知识的难点也是重点，该部分内容概念多而抽象，学生凭借自身的知识储备，难以构建出相应的意识模型.传统教学模式中，教师为了加深学生对知识概念的记忆，采取“编口诀”的教学方式，这种方式虽然能让学生快速记忆相应的知识内容，但是学生的科学思维却得不到培养.因此，教师在实际教学的过程中，要用问题对学生进行引导，如要怎么才能实现染色体数目不变情况下的细胞分裂？教师可以以小组为单位，画出相应的细胞分裂模型，利用模型表达出各个时期的分裂过程，进而促使学生将脑海中的知识进行总结、归纳，完成意识模型的构建.通过这种方式，传统的“知识传授”过程就变为了“知识生成”，学生自然而然就能掌握相应的内容，同时对其科学思维的培养也有着促进作用.

    三、优化问题、引导质疑

    科学知识来源于对现实事物的质疑，所以培养学生的科学思维就是培养学生严谨、理性质疑的思维模式.

    比如，在教授“DNA”相关内容时，许多学生只记得结论“DNA是一种遗传物质”，并不清楚该结论的产生原因，分不清“DNA在遗传物质中的特殊地位”.针对这种情况，教师就要对学生用问题进行“旁敲侧击”，引导学生透过结论探讨生物知识的本质内容.比如，教师在教学的过程中可以向学生提问：噬菌体的遗传物质是DNA吗？是不是所有生物的遗传物质都是DNA？通过问题的引导，学生就会对DNA相关的知识产生一定的疑惑心理，促使其探寻知识内容的本质.在这个基础上，教师要鼓励学生大胆地说出自己内心的假设以及疑惑，然后通过多媒体设备，放映出“不同生物的遗传物质”的相关资料，要求学生对大部分生物的遗传物质进行分析，进而促使学生理解“DNA是主要遗传物质”这一知识点.

    综上所述，高中生物知识和科学思维有着一致性，因此在教学的过程中不仅要让学生记忆相应的内容，更重要的是让学生理解这些内容，通过培养学生的科学思维，提高学生的学习水平，进而为其将来的学习奠定基础.