高中生物教学中培养和提升学生科学思维的措施分析
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摘 要：科学思维是培养学生尊重科学、尊重事实，以科学的思维方式认识并解决问题的思维习惯，在高中生物教学过程中，教师需要对学生的建模思维能力、推理思维能力进行有效培养，以提升学生的科学思维能力，这样才能保证高中生物教学效果达到新课程改革的要求。
关键词：高中生物教学;学生科学思维;培养措施;提升分析
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：095-624X（2020）02-0054-02
引 言
生物学中的科学思维是指尊重科学、讲求证据的意识，其中体现了生物课程的育人价值，即在培养学生科学思维的过程中，能够不断提升学生的实践意识和创新精神。本文分析了当前高中生物教学中存在的问题，并且针对教学问题，结合具体的教学过程，提出了培养和提升学生科学思维的措施。
一、高中生物课程的科学思维
1.高中生物课程科学思维的内涵
《普通高中生物学课程标准（2017年版）》对生物学科培养学生的“科学素养”做出了一定的要求，培养目标主要表现在以下四个方面。
第一，实证精神的培养，学生需要尊重事实、讲求证据;第二，求真态度的培养，通过学习需要具备严谨务实的求知态度;第三，科学认知能力的培养，学生需要基于生物学事实和证据，进行深层次思考;第四，解决实际问题的能力的培养，通过学习能够利用生物学知识解决实际的生物问题的能力[1]。
2.科学思维的理论基础
高中生物教学中科学思维的培养是以《普通高中生物学课程标准（2017年版）》为理论基础制订的培养模式，在此之前也有很多学者对此相关理论进行研究分析，其中联系最广泛也是比较典型的理论主要有以下两种。
（1）认识—发现学习理论
理论提出者布鲁纳认为，学生的学习需要强调内部动机和思维能力，通过学生的头脑亲自获取知识，与寻求人类未知事物的能力同样重要。因此，在教学中，教师要引导学生用已知知识获取未知知识，并且达到理性的思维转化的效果。该理论认为，学习的三个程序分别是取得、转化和评价，并且形成一种积极的思维过程。
（2）多元智能理论
一个正常的学习个体应当具备多方面的能力，如数理逻辑思考能力、空间想象能力、人际交往能力、语言思维能力等，这些都是科学思维需要培养的能力，并且只有做到多元化培养，才能有效提升学生的学习质量，并且达到满足生产和生活需要的效果。
二、高中生物教学中存在的问题分析
1.课程教学有效性不强
很多教师比较急于求成，认真备课以后，非常希望将所有的知识传授给学生。但是强行灌输给学生，很容易导致学生难以消化，反而达不到理想的教学效果，再加上高中生物课程的课时较少、教学任务重，这种模式容易导致学生产生排斥心理。如果学生的学习效率很低，他们可能会产生一定的负面情绪，从而导致教学效果低下。
2.课堂教学生硬
生物学科中有很多需要掌握和记忆的内容，如很多实验的结果是需要学生在记忆的基础上才能应用分析的。但是，有的生物教师只是为了让学生记忆而教学，而没有符合学生的认知规律让其在理解的基础上进行记忆，因此很可能导致课堂教学生硬的问题产生。
例如，在进行“生物膜的流动镶嵌模型”的教学时，教师只是单纯复述课本内容，并且让学生记忆单层磷脂分子、双层磷脂分子的排布，以及糖类在细胞膜上怎么排布，就容易导致课堂教学中，不仅学生不愿意学习探索，教学过程也比较枯燥，进而影响教学的有效性。
三、基于科学思维培养提升高中生物教学课堂效果的实践分析
学生具备科学思维是学好生物的关键，因此，在当前的教育背景下，教师要以提高课堂教学质量为着手点，创新教学模式，打造新颖的教学课堂，并且注重对学生科学思维的培养。
1.重塑教学体系，打造师生相互信任尊重的教学课堂
生物教师需要根据新课程标准的要求重新制订生物教学体系，创新教学模式，采取新的教学理念进行备课。另外，教师需要打造活跃的教学课堂，因为新课程改革要求打造以学生为主体的教学课堂，因此，在实际教学中，教师也要以此为目标，尽可能实现学生的自主学习。教师要做好学生学习活动的组织者和引路人，构建良好的师生关系，营造一种学生和教师互相信任、互相尊重、教学相长的课堂氛围。此外，生物教师还可以学习其他教师的先进教学经验，在生物教学中渗透科学思维的培养，如类比法、转换法等，这些都能体现科学思维在生物学习中的重要性。
2.以生为本，建立横纵交叉的生物教学知识体系
生物教师要以学生的认知特点为基础进行备课和教学，并帮助学生构建生物学习体系，如可以通过案例教学启发学生的思考，在教学完毕后及时通过教材资料补充教学。很多教学内容有穿插性和交融性，因此，教师也要发掘知识间的内部联系，启发学生构建纵向的生物学习知识体系[2]。如图1所示，教师可以采用启发教学的模式，不断培养学生的思维能力，在细胞的结构图中，通过分析真核细胞的细胞组织构成，进而延伸到原核细胞的细胞结构学习中来，既能复习细胞的分类、真核细胞的细胞组成等学生已掌握的知识，也能引出關于原核细胞结构的新知识，更能引导学生形成纵向的知识脉络，启发学生形成活跃的思维和善于发现的眼睛。在教学新课时，教师也要注意以学生为本，让学生充分思考、自主研究，尽量让他们通过查阅资料和讨论得出结论。
3.尊重科学发展史历程，降低学生的记忆负担 学生科学思维的培养需要教师遵循认知事物的客观规律，并且建立在学生的知识储备和认知能力的基础上，同时教师要遵循和尊重科学发展的历程，并且重视不同观念的批判性继承[3]。
例如，在进行“细胞膜的模型建构”教学时，教师可以对以前学者提出的不同观点进行分析对比，先行理论和后续理论都要重视，如流动镶嵌模型中也有三明治模型的继承。因此，教师可以通过先讲解三明治模型和之前的理论的不足之处，让学生认识到“为什么错”，再引出流动镶嵌模型的教学。在新旧理论的交替认识中，学生能对正确的理论有更加深刻的认识，并且对细胞膜的结构特点有更加清晰的认知，这样能够大大降低学生的理解和记忆负担，切实提升生物科学思维培养的有效性。
4.创设教学情境，以新闻事件为载体提升学生的生物学认知
生物学本身就是一门与实际生活联系非常密切的学科，在平时上课时，教师要巧妙联系实际生活，创设生活化的教学情境，不断加深学生对生物学的认知[4]。为了顺应新课程改革的要求，教師可以将热点新闻纳入教学中，用新闻热点提升学生对生物学学习的兴趣，并且激发其对生物研究的探索欲望。
例如，在进行“从杂交育种到基因工程”一课的教学时，教师可以列举世界上最新的研究实例，向学生宣传我国在杂交育种技术上取得的成就，激发学生的民族自豪感和社会责任感。教师还可以创设教学情境，以水稻为育种对象，引发学生对育种步骤的思考，进而引导学生对新旧水稻杂交技术进行比较，以促进其科学思维能力的提高。
5.打造开放的教学空间，锻炼学生的思维能力
教师需要向学生教授科学的思维方法，并使其将科学的思维方式运用到学习活动中。教师可以通过开展小型科研活动的形式补充生物知识，也可以鼓励学生在学习完一个章节后以实验探究的形式温故知新。比如，教师可以让学生在课下以小组的形式开展果酒发酵小实验，还可以自制洗衣粉等，进而激发学生的创新意识和科学思维意识，让学生感知到生物学习的趣味性。
结 语
总而言之，科学思维要求学生具有求真、求新、务实的思想观和学习观，并在遇到实际问题时，具备通过实验和探究解决问题的意识，而不是通过盲目猜疑推理产生一个“正确”的结论。科学思维是学生应当具备的一种能力，其能让学生养成“用事实说话”的意识，并且帮助学生有效学习、快乐学习。因此，在日常的教学中，教师要向学生传授正确的思维模式，帮助其构建系统的知识体系，也可以通过改进教学模式、创新教学课堂的方式推动教学活动的深入，进而不断提升生物教学的有效性，提升学生的参与度，进而打造快乐学习、高效学习的生物课堂。
[参考文献]
凤玉，贾红影，姚瑞雪，等.基于科学思维例谈高中生物课堂教学“示弱”策略[J].教育教学论坛，2019（50）：219-220.
黄珍.基于科学思维素养培养的高中生物参与式教学实践研究[D].广州：广州大学，2019.
罗聪.理性思维视角下高中生物（人教版）中科学史内容分析[D].开封：河南大学，2019.
武梦柔.生成性教学在高中生物教学中培养科学思维的有效性研究[D].重庆：重庆师范大学，2019.
作者简介：谭连桂（1979.7—），女，侗族，贵州天柱人，中学高级教师，研究方向：生物课程与教学论。
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