在生物教学中培养学生的科学思维素养

张瑞颖

摘要：科学思维形成于科学认识活动，贯穿于人们认识世界和改造世界的始终。最新公布的相关文件中明确提到了培养科学思维的重要性。在初中生物课堂中，教师要培养学生的科学思维，具体可以采取以下措施：贯彻探究性学习的理念，在探究过程中领会归纳、演绎、科学建模等科学思维的方法;结合生物教学的特点，突出实验在培养科学思维过程中的作用;重视批判性思维的培养，实现学生从被动学到主动学的转变。

关键词：科学思维 初中生物 核心素养

生物是一门引领学生加深生物及生命认知的学科，通过学习使学生了解生物生存的奥秘与本质，生物知识的系统性很强。因此，在初中生物学科的教学过程中，教师要重视对学生理性思维、科学思维的培养，通过串联知识、假设推理、辩证批判的教学思路和方式，引导学生触及生物学的本质，提高理性思维能力。同时理性思维也是初中生物要求的核心素养的培养目标之一，通过生物教学不仅要求学生掌握一些基本的生物知识，重点是通过学习使学生形成科学思维，运用科学思维来分析生物现象，掌握生物规律，促进学生生物核心素养的提升。一、由点及面地串联知识初中生物的知识点繁杂，学生在刚接触知识内容和复习知识点的时候很难掌握有效的方法，面对庞杂无序的知识点理不出头绪，无从下手。在这个时候，教师要引导学生梳理知识体系，由点及面地进行知识点的串联和归纳整理，帮助学生建构自己的知识网络框架，并在这个过程中深化学生的理性思维。

例如，在讲述“生物发育”这部分生物知识点的时候，涉及的内容较多，很多知识点需要学生进行记忆。在进行教学时，教师可通过引导学生用以点及面的方式梳理知识的框架结构，帮助学生掌握这方面的知识内容。生物发育可划分为人的发育和动物的发育两大方面。在人的发育的内容中，又分为婴幼期、儿童期、青春期、成年期和老年期五个阶段。其中青春期的相关内容是这节课学习的重点，要引导学生了解青春期的身体发育变化、心理变化和卫生保健习惯，让学生树立科学的态度，理性认识青春期。动物的发育，又可再细化为昆虫发育、两栖动物发育、鸟的发育三大内容，在这部分内容中，教师要着重帮助学生厘清不同种类昆虫的发育的不同方式，有的昆虫是完全变态发育，有的昆虫是不完全变态发育，让学生能够举例说出哪些昆虫是完全变态发育，哪些是不完全变态发育，分别要经过哪些变态过程。两栖动物的发育，可以以青蛙为例帮助学生理解，鸟的发育要从鸟的繁殖过程和鸟卵的结构两方面帮助学生梳理知识点。通过这样的方式，将生物发育的相关知识由点及面地串联起来，便于学生理解和记忆。教师在引导学生由点及面地串联知识的过程中，要把握住知识的侧重点和重要内容，精准提炼、总结知识点，发挥核心概念的中心作用，强化对重点内容的理解与巩固。同时，教师要善于利用关联记忆法、创意结构图等方式，不断挖掘知识间的相互联系，调动学生的学习热情，减少知识的枯燥使用和单调重复，让学生在充满趣味性的课堂中将知识串联起来，真正将知识纳入自己的知识体系中去。

二、假设推理中触及本质

假设—推理法是初中生物教学中常用的一种研究方法，又叫作假设演绎法。教师要引导学生学会运用推理法来分析生物问题，更好地掌握生物知识。通过深化假设推理方法的学习与训练，促进学生逻辑分析能力和归纳总结能力的提高，在假设推理中触及生物学的本质。

例如，在讲述“能量的释放”这节内容的时候，基于学生在化学课上学习到“人的呼吸需要吸取氧气，呼出二氧化碳”的知识，引导学生思考：植物也会呼吸吗？植物呼吸過程中会发生怎样的气体变化？一些同学猜想植物的呼吸同人的呼吸一样，吸取氧气和呼出二氧化碳吗？一些同学则猜想植物的呼吸肯定不同于人的呼吸。基于学生做出的不同假设和猜想，引导学生思考植物的能量释放过程，进行演绎推理，并指导学生设计可操作的实验，实验设计与操作的目的在于验证所猜想或者推理的结论是否正确。通过取甲、乙两只黑塑料袋，甲袋内装有空气和植物，乙袋内只有空气，将袋口密封，静置24小时后，用事先准备好的澄清的石灰水检测是否产生了二氧化碳气体，因为二氧化碳可以使澄清的石灰水变混浊。再把等量的新鲜菠菜叶与开水烫过的菠菜叶分别放入两个不同的锥形瓶中，封闭放入黑暗处24个小时，利用点燃的火柴检验氧气是否被消耗，检验假设，通过实验可以得出植物也是吸取氧气、产生二氧化碳的，即释放有机物中的能量。假设—推理法是学生在对生物现象的细致观察、思考与分析基础上，提出了假设，再运用生物知识进行实验操作，对假设进行验证，从而证明假设与推理是否正确，这是进行科学探究常用的方法。这种研究方法在初中生物学习中非常重要，每一个环节都考验学生的科学思维能力，假设要有可解释性、可验证性，实验要有可操作性，教师要善于通过假设推理的方式促进学生理性思维的培养和提升。

三、辩证批判地看待史实

培养学生的辩证思维能力是初中生物教学的基本任务。只有辩证批判地看待事物，才能更好地促进学生求真、求索、创新精神的培养。在初中生物的教学过程中，教师要不断渗透生物科学发展史实教育，引导学生辩证批判地看待生物学家在生物学发展过程中所持有的观点和态度，从而有效地在生物教学中培养学生的科学思维。

例如，教学“细胞学说”内容时，教师要引导学生了解细胞的多样性与统一性，以及细胞形态多样性与功能多样性的关系等生物知识，还要引导学生了解细胞学说的发展过程，深刻认识到科学探索是一个艰难曲折的过程。我们现在所了解的细胞统一性和生物体结构统一性，都是依据19世纪的两位德国科学家施莱登和施旺提出的细胞学说的基础上得出的。1858年德国魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞的观点，细胞学说的理论才较为完善。引导学生辩证批判地看待生物学说的发展历程，不断探索和思考，促进学生理性思维的发展和深化。通过在初中生物教学过程中渗透生物科学发展史实的教育，学生深刻地了解到生物理论的发展历史、实现过程，认识到生物学家不屈不挠、敢于质疑、不断创新的卓越品质。在感悟生物学家的优秀品质的同时，引导学生树立向生物学家学习的信念，感受生物理论不断被推翻、实践、再推翻的过程，从而学会辩证批判地看待史实，培养学生的科学素养。

总而言之，初中生物虽说是一门理科学科，但它同时兼具文科和理科的双重特质。知识的逻辑性、系统性强，对学生的科学思维能力提出了更高的要求，教师要基于学生的思维发展和认知发展水平，不断探索，努力创新，引导学生学会理性地、批判地看待事物，从而提高初中生物课堂的有效性，培养学生的初中生物核心素养。

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责任编辑：唐丹丹

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