基于科学思维培养的高中生物学主线教学研究

颜斐

摘要：高中阶段学生需要学习的课程逐步增多，对学生综合思维能力也提出了较高的要求。在高中生物教学落实的过程中，教师要能够借助主线教学，更好地培养学生科学思维。推动学生有效比较，尝试分析，积极归纳，概括延伸，打通各个知识脉络，高效掌握生物学知识。运用所学知识解决具体问题，发展学生科学思维。

关键词：高中生物;主线教学;科学思维

随着核心素养理念的深度推进，在高中生物教学落实的过程中，越来越关注学生自身学习能力的发展。在教学落实的过程中，教师既要关注学生的知识获得，又要教会学生有效的学习方法，推动学生高效掌握学科知识，发展科学思维。主线教学作为一种有效的学习方式，可以帮助学生形成连贯知识脉络，从不同角度分析所学内容，对于唤醒学生学习能动性，推动学生能力科学思维完善具有重要意义。

一、以知识点为依托建立主线发展科学思维

生物是一门在实验基础上发展起来的综合性学科。在生物学习的过程中，涉及的知识点非常多，而且各个知识点之间有紧密的关联性。在教学落实的过程中，教师要能够引导学生对各个知识点对比分析，突破机械记忆向逻辑认知有效转变，并合理利用分析归纳的方法建立起完善知识脉络。

在高中生物学习的过程中教材主要从细胞、个体、种群、群落、生态系统、生物圈等层面向学生呈现生物知识。在学习的过程中，教师就可以让学生以基本知识点为依托，建立起有效的主线认知。从细胞的组成分析细胞器的结构及其功能，结合细胞的发展变化，让学生对变异遗传相关知识有效理解。接着从细胞过渡到个体层面，对生命调节活动有效认知，进而再从种群的层面，掌握生物的宏观知识。当学生能够将所有知识建立主线学习的难度就会大大降低。在进行某个知识点的分析时，学生也能更好地前后关联。

在教学落实的过程中，教师就可以在黑板上为学生呈现一些案例。让学生尝试进行比较和归纳。以能量流动这个部分的教学为例（见图1），除了让学生从生产者、消费者的角度来分析之外，还可以联系细胞代谢部分的光合作用、呼吸作用以及细胞生命里程，食物链中每个营养级的能量来源和去向等进行综合性分析，使学生科学思维更加完善。

二、结合实验探究过程构建科学思维主线

生物学习的过程中，除了着眼于让学生理解知识之外，依托实验探究，可以更好地发展学生学习兴趣，推动学生学以致用。同时，在实验探究的过程中，教师要能够放手让学生自主实验，围绕问题有效探究，让学生大胆提出假设，并以实验过程完善推理有效验证，得出相应的科学结论。这样能够更好地加深学生对理论知识的认知，而且使学生科学思维更加完善。在创新型题目解答的过程中，学生也能够游刃有余。

以植物的吸水和失水实验为例，在教学的过程中，教师主要让学生探究不同浓度下植物细胞的质壁分离和复原。结合所学知识，教师可以让学生们分组自主设计实验。在选材、溶液浓度配比、临时表皮制作、实验过程记录等环节交由学生来完成，最后结合实验结果的展示，在班级内部形成良好的交流氛围。与学生一起回顾质壁分离和复原的条件是什么，哪些因素可能会影响实验结果？三种浓度下纸壁分离复原的程度不同，可能的原因是什么？以探究过程为主线（见图2），让学生学习知识、解答问题，并展开合理的交流，培养学生的科学思维习惯，而且对于学生过程意识分析意识、对比意识的发展具有重要意义。

三、以科学史为主线，发展学生批判思维

在高中生物教学落实的过程中，学生会接触大量科学史相关的知识，这是科学家在生物探索过程中的一次次突破。它让我们更加靠近科学的本质，也引领着人们不断创新。在高中生物教学落实的过程中，教师要能够以科学史为主线，推动学生有效探究。发展学生辩证思维的同时，让学生更好地从前人身上获得有效启发，以指导学生在实验方案设计的过程中不断改进，并对一些前沿技术有效了解。让学生可以更好地尊重事实，不断成长。

以植物生长素的发现为例，在教学落实的过程中，就可以从科学史发展的角度（见图3），与学生一起有效探究。首先，展示植物的向光生长一些图片，让学生观察为什么树木的向光侧更加茂盛，进而引出植物激素的概念。接着，教师可以为学生呈现达尔文的实验，并思考植物的向光性产生部位是在尖端、尖端下部还是底端，植物的感光部位在哪个部分。鼓励学生自主设计实验，科學做出假设，并以实验来证明自己的结论。结合学生的实验设计思路，教师引出达尔文的胚芽鞘实验。让学生更好地明白达尔文设计三组实验的重要意义，发展学生的科学素养。教师可以进一步让学生研究为什么这种物质对植物生长的影响不同步，引出鲍森·詹森的实验，得出琼脂片可以传递影响。然后时间来到1914年，戴尔进一步研究为什么背光面比向光面伸长快，验证了植物生长素在尖端下部的分布不均匀。1928年，温特又进行了实验探究，发现了影响植物生长的化学物质，并命名其为生长生长素。以科学发展史为主线，培养学生严谨认真的科学态度，并鼓励学生对科学家的一些质疑和批判精神有效认知，从而进一步提高学生的科学素养。

总之，在高中生物教学落实的过程中，教师要科学运用主线教学，推动学生学习参与，提升学生思维能动性。让学生在深入学习的过程中可以更好地掌握方法、发展能力，培养学生严谨、认真的科学思维，并更好地让学生思维发散，有效迁移，助力学生进行更多内容的学习和拓展。

参考文献：

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