“三环自主”课堂模式下学生生物科学思维的培养

福建省福安市第二中学 林惠莲

随着社会的发展、科技的进步，社会对生物学科也提出了新的要求。新课改理念指出，要在课堂教学中落实学生学科核心素养的培养，注重培养学生的创新精神和实践能力。

一、生物学科教学存在的问题

传统的生物教学中，教师忽视了学生科学思维的培养，在教学中存在着以下的问题：一是教师教学未能与实际学情紧密结合，学生在生物学科学习中感受不到与生活实际的关联，缺乏良好的课堂学习习惯和兴趣，教师教学模式过于陈旧、内容枯燥，无法形成良好的课堂氛围；二是课堂教学忽视了模型构建活动，教师课堂讲解重点在于理论讲解，不重视生物模型建构，导致学生对生物模型理解存在着一定偏差，课堂学习质量不高；三是课堂实践活动内容较少，教师在课堂活动中与学生之间互动频率低，课堂教学缺乏实践探究过程，学生无法认识和理解教材内容，感受不到知识内容的形成过程，缺乏对生物知识形成过程的探究；四是学生缺乏对所学内容的批判性思维，大多数高中生习惯于吸收和接纳教师讲解的内容，不愿意进一步思考和质疑课堂教学内容，缺乏对生物知识的质疑意识，无法形成科学思维能力。针对上述问题，本文提出了“三环自主”课堂教学模式，注重以学生为主体开展自主、合作和探究教学，旨在让学生在课堂学习中掌握教材内容、发展生物科学思维。

二、“三环自主”课堂模式概述

本文中的“三环自主”课堂模式契合建构主义理论，主张学生是课堂学习和认知的主体，教师则是意义建构的促进者。该教学模式强调学习是一个主动建构并与他人进行互动交流的过程，并立足真实情境开发设计问题资源，以学生为中心，激发兴趣，也是独立思考、合作交流、评价反馈的过程，有利于培养学生科学思维。

“三环自主”课堂模式分为先学、后教和练习三个环节，通过“三环自主”学习模式，学生要达成以下目标：（1）先学环节要独立尝试解决现有发展区问题，提出最近发展区问题；（2）后教环节要对尝试学习获得提高性和深刻性的认识，解决未知和未解决的问题，生成并探索有意义的新问题；（3）练习环节要能够将知识转化为技能，对知识进行拓展或应用，巩固并活化所学知识。

三、“三环自主”课堂模式下学生生物科学思维的培养策略

（一）结合实际学情发展思维

在传统高中生物学科教学中，大多数生物教师习惯于结合教材进行讲解，无法体现出学生的课堂主体地位，不符合新课改要求，整个教学过程显得枯燥，这在一定程度上阻碍了学生科学思维的形成。针对这一问题，生物教师应当结合实际学情，探讨优化课堂教学的方式，以“三环自主”课堂模式帮助学生灵活应用所学内容，促进学生生物科学思维的发展。

生物学科教学中，教师应结合实际学情确定本节课教学目标，提供给学生进行探索和发现的资源活动，并结合学生课堂表现来发散学生的科学思维，促使其感受知识形成过程，完善思维品质。备课过程中，教师要仔细研读生物课程标准，了解学生已有知识基础，在教学中设置梯度问题，引导学生探讨知识点之间的联系，构建生物学科知识网络。例如，育种方式以生物可遗传变异为基础，教师认真分析教学大纲和了解班级实际学情，在课堂中让学生学习和认识到任何一种可遗传变异都会带来育种方式的改变，以此为基础构建育种原理、方法和过程等知识点之间的内在联系，实现高效率、高质量的课堂教学，让学生在学习活动中发展生物科学思维。

（二）进行模型构建教学

生物学模型是基于事实基础对生物体的规律性描述，要求总结和概括生物学规则，以有效发展和培养学科思维能力。高中生物学科教学中，学科内容与生活有着密切联系，如果教材知识与学生已有经验不能紧密结合，教学就无法满足学生的学习需求，无法有效培养生物学科思维能力。教师在教学中应当从生活经验入手，注重课堂体验性学习，创新模型构建教学模式，引发学生在学习中的共鸣。

模型是对问题进行分析后以简化、理想形式再现原型结构和功能，教师在课堂教学中应以学生为主体，给他们提供主动学习的机会，帮助其发展生物模型构建能力。在讲解“分泌蛋白的合成和运输”知识点时，学生在课下要以小组形式提前制作分泌蛋白模型，课堂上分别展示生物模型，其他小组进行评价和指正。讨论过程中，有的小组指出某个模型中分泌蛋白表示始终一致，并提出优化思路，即改变分泌蛋白被加工位置颜色。结合教学内容，教师提出问题，蛋白的合成和运输过程有着动态性，教师要思考如何在教学中展示这一特性。班级学生进行分析讨论，思考并提出如何在分泌蛋白运动中体现动态性的思路。本次学习中，教师在课堂上扮演着“组织者”角色，给学生提供了展示才华的舞台，让学生利用所学知识发现问题，提出改进方法，帮助其在深度理解生物知识的同时发展模型建构能力。

（三）注重活动探究实践

科学思维是生物学科核心素养的重要内容，学生需要在学习中具备较强的逻辑推理能力才能探究得到学科内容，进而进行深入思考，在探究实践中形成思维能力。“三环自主”教学模式以课堂活动探究实践为主线，开展以学生为主体的自主教学模式，引导学生进行自主建构学习，有利于促进其科学思维能力的形成和发展。生物课堂学习中，学生只有学习主动性得到激发，才能在课堂活动探究中具有主动性，更好地参与课堂学习，从而达到最佳学习效果。

在讲解“摩尔根果蝇杂交实验”知识点时，学生结合教师给出的实验图解判断果蝇红白眼的显隐性，进行探究学习后得到具有白眼性状是雄果蝇而非雌果蝇的结论。结合上述内容，教师继续提出问题，即摩尔根发现雄果蝇的白眼性状是具有普遍性还是单独个例？如果具有普遍性，和哪种因素有关？班级学生阅读后发现多次实验中都有白眼性状，这就表明此并非单独现象。结合以往学过的生物知识，学生推断猜测此与性别有关的染色体相关（X 或Y 染色体）。结合上述猜测，学生进行自主探究，根据“孟德尔分离定律”进行分析，进而推理得到眼色基因位于X 染色体上的结论。学习过程中，生物教师带领学生进行分析和讨论，在推理基础上进行猜测、分析后进行演绎推理得到结论，以此发展学生的科学推理思维能力。

（四）重视归纳与推理能力

生命观念的形成需要重要概念与大概念的构建支撑，而重要概念和大概念的形成离不开科学思维，生物学科科学思维的形成要求具备归纳与推理能力。建立思维导图能够促进科学思维的发展，提升学生生物知识的综合运用和迁移能力。思维导图是把所学内容进行归纳和总结的一种重要方法，能帮助学生构建生物学科知识体系。科学思维可以帮助高中生对所学内容进行归纳推理，实现知识与科学思维的发展。课堂教学中，教师要把思维导图应用于课堂教学活动，结合概念图等引导学生进行逻辑思考，提升学生科学思维品质。

发展科学思维能力，学生要在教师指导下学习教材图形和内容，直观形象地掌握知识。生物学习中，学生结合生物学科知识特点，以类比和联系的方式构建生物知识体系，制作思维导图显化出知识点之间的联系，有利于促进科学思维的形成。讲解“免疫调节”时，教师引导学生观察免疫过程图，通过识图式学习构建细胞免疫与体液免疫概念，借助板书形式建立知识框架结构，以思维导图形式系统化、网络化教学内容，体现出学科核心概念内容。以推理形式让高中生对知识进行内化和生活，从而在整体上对知识进行把握。

（五）培养生物批判性思维

批判性思维有利于对已有学习内容进行质疑，推动科学探究能力的发展。生物学科课堂教学中，教师引导学生对课堂所学内容提出质疑，留时间供学生进行深入思考，锻炼批判性思维，能使每个人充分学习生物知识，从中体会到科学探究的乐趣，发展科学思维。

在讲解“物质跨膜运输的方式”知识点的过程中，教师为学生展示了一部分资料，即水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质，其作用是控制水分子的进出。了解多媒体设备上的内容后，部分学生思考后提出质疑，即水进出细胞方式是自由扩散，在此过程中不需要蛋白。结合学生疑问，教师没有立即表态，而是引导更多人进行思考，然后倾听疑问，引导学生辨析问题，讨论通道蛋白和载体蛋白的异同。在分析讨论的过程中，班级学生提出疑问，即水通道蛋白是否还存在于其他生物膜上。结合这一疑问，教师把问题作为作业供学生在网上查阅资料，以期从中找到答案。生物教师在课堂教学中重视学生质疑和批判思维的培养，以问题和知识带动课堂思考过程，有利于促进学生生物核心素养的发展。

总之，高中生物课堂教学应以学生为主体，教师为主导，借助“三环自主”课堂模式激发学生课堂学习兴趣，发展生物科学思维，让每个学生都能在生物课堂中有所收获，有效促进学生生物学科核心素养的发展。