培养学生思维能力引导学生深度学习

徐明芳

摘 要：提高学生的科学思维能力，能够帮助学生构建自我的知识体系，更好地了解知识的来源、内涵与应用，能使学生不仅在课堂上、考试中用到所学的，而且能学以致用，让学生的学习不止步于学校。形成科学的思维对人的影响是一生的，科学思维的提高能让学生在进入社会后，依然会积极主动地进行学习，永远跟上时代的脚步。

关键词：深度学习;教学策略;思维张力;情境;问题意识

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2020）09-015-1

在高中阶段进行生物学习，主要目的虽然是为了高考，但不能只为了应对考试而学习。近年来，教育制度改革下的高考试题，越来越重视对学生的思维能力的考查。因此，教师应注重培养学生的科学思维，为学生的终身发展奠基。

一、挖掘知識的思维张力

对于同一个的知识点，每个学生的认知度不尽相同，尤其是面对必须依赖于大脑深层思维活动的构象问题，不同学生的认知过程差异性比较大。这时候就必须通过师生面对面交流对话等多样化的教学形式促使学生对知识的认知思路的显性化，让学生在交流过程中碰撞出思维的火花，引导学生进行深度学习和探讨。

以“植物细胞的失水和吸水”为例，在开展探究实验之前，教师要提前准备好浓度不同的蔗糖溶液（比如准备不同浓度的溶液3种，0.01g/mL 0.3g/mL和0.6g/mL）和另外三种不同的溶液（如氯化钾、尿素、甘油等）;在进行实验探究过程中，教师可以出示课前准备好的一系列溶液，引导学生采用不同浓度和种类的试剂探究植物细胞的吸水与失水过程并观察现象，同时针对实验过程中出现的一些现象及存在的困惑进行小组探讨与交流，通过合作找出具体的改进措施，从而合理解释实验中出现的现象。学生在此过程中冲破思维阻碍，形成科学思维的方式。探究实验操作完成后，教师可组织学生先进行组内研讨和交流，分析小组实验的结果并得出实验结论，假如学生实验没有成，则需要分析为什么会失败。接下来通过分组内讨论、分析，指导学生初步构建如下知识和概念：（1）在一定外界条件下植物成熟的活细胞可以发生渗透作用而产生吸水和失水的现象。当细胞液浓度小于外界溶液浓度是，细胞表现为失水，从而发生质壁分离;当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，质壁分离复原。（2）成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。（3）原生质层的伸缩性远远大于细胞壁的伸缩性。

通过探究实验，学生不仅锻炼了思维的灵活性，而且促进了自身的知识与智慧的增长，更拓宽了探究的思路，实现了思维认知的显性化。

二、创设深度学习的真实情境

在“植物细胞的失水和吸水”实验教学中，教师可以采用实验的形式进行导入，具体过程如下：

过程1：将一个萝卜切开，用打孔器打出二个边长为2cm正方体萝卜块，将其中一个萝卜块放入装有清水的烧杯中浸泡3分钟左右后，观察萝卜块的变化。

现象：用手碰触发现萝卜块比之前更加硬挺，然后放入打孔器留下的孔中，发现无法将萝卜块放入。

过程2：再用镊子夹取另一个萝卜块放入装有饱和食盐水的烧杯中，3分钟后观察其变化。

现象：用手碰触发现萝卜块明显比在清水中时候软，同时又将其放入另一个孔中，发现萝卜块比孔小。

完成实验后教师紧接着提出问题：以上同学们观察到的这些实验现象说明了什么问题？学生根据教材中红细胞的吸水和失水现象，便可判断出萝卜细胞也发生了吸水和失水。随后，教师展示成熟植物细胞的结构模式图并引出原生质层这一概念，引导学生结合以上实验现象及植物细胞的有关结构提出一些探究性问题。学生可能会提出下列问题：（1）植物细胞会有怎样的变化？（2）植物细胞在什么情况下会发生吸水和失水？（3）能否通过植物细胞失水和吸水来测定细胞液的浓度（4）植物细胞是否也是一个渗透系统？教师可针对这些问题组织学生进行讨论与交流，指导学生对所提的问题进行筛选，确定有价值的问题进行再实验和探究。例如，植物细胞发生吸水和失水的条件是什么？原生质层是否相当于半透膜是什么？然后，引导学生阅读课本渗透作用装置的形成、发生渗透作用的条件以及植物细胞的结构，并对所提出的问题作出假设。通过真实情境的引入引导学生进行实验探究，解释生活中的常识问题，真实情境顺着思维的方向走进学生，既能挖掘知识的思维张力，又能体现知识的吸引力。

三、进行“深度”的引导，培养学生的问题意识

“植物细胞的失水和吸水”是高中生物必修一学习中碰到的第一个探究实验，在以往的生物学习中，学生没有遇到过这种问题，因此，学生在实验准备、设计及操作流程等方面能力不足，需要教师根据实验过程指导。教师可以从实验材料的选择，溶液试剂的选取等方面设计以下具有引导和启发作用的问题串为学生提供实验设计的思路和方向：（1）应该选择什么样的植物细胞进行实验？（2）该实验对溶液的浓度和种类有没有要求？（3）根据渗透作用原理如何创造出细胞内外溶液的浓度差？（4）同时是否需要考虑设置对照？（5）整个实验过程中需要注意哪些事项？

学生通过讨论分析，提出可行的思路，与本组同学交流，看看其他同学是否同意自己的设计思路，考虑是否需要优化方案。当学生确定这一实验的材料与溶液试剂，理清了实验的注意事项后，教师可将学生分为若干小组设计实验探究方案，设计过程中，教师应时刻注意指点学生，请小组成员代表展示本组实验方案。教师适时对方案进行点评，同时引导其他小组对展示小组的方案进行评价、质疑与改进。小组代表要对其他同学的疑问做出适当合理的解释。然后，学生达成共识并对实验可能出现的结果进行预测。最后，各个小组按照最优化的实验方案完成实验过程，期间仔细观察实验现象并记录有价值的实验数据。

总之，教师要时刻认识到学生是主体，要更新教育观念，寻找新的教育方式，培养学生科学思维，促进学生深度学习。

（作者单位：苏州市吴江区平望中学，江苏 苏州215200）