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高中生物教学中提高学生思维能力的策略

2023-08-09钟世存

幸福家庭 2023年7期
关键词:生物学思维能力思维

钟世存

在高中阶段,生物是一门非常重要的学科,对于学生的世界观、生命观、生物学常识和思维品质都具有关键的促进作用。为了从根本上提高学生的生物学习水平,高中生物教师必须注重对学生思维能力的培养。只有当学生的思维能力提高到一定程度,学生对生物学知识的理解才能越来越深,最终达到课程教学的要求。因此,高中生物教师必须设计合理的教学策略,从多个角度提高学生的思维能力。

一、高中生物教学中现存的问题

在高中生物教学中,部分教师设计的教学方案没有突出学生的主体地位,课堂上的大多数时间都是教师在传授知识,学生只是被动地接受知识,且教师的讲授方式多以复述教材上的知识点为主。这种教学形式是低效且枯燥的,学生会逐渐丧失学习兴趣,且学生的学习进度会越来越慢,积攒的疑惑会越来越多,这会严重限制学生的发展,导致学生对生物学知识的理解浮于表面,只是单纯地记忆生物模型和生物学定理。

二、在高中生物教学中提高学生思维能力的重要意义

(一)有利于促进学生深度理解生物学知识

教师对学生进行思维能力训练,会使学生对生物学知识的理解更加深刻,抽象的、复杂的生物学知识在学生的认知中将不再那么难以理解。同时,学生的学习自信心也会随之提高,学习生物学知识的态度将更加积极,这有利于提高生物课堂的教学效率。

(二)有利于提高学生的学习能力

在高中生物教学中,如果教师能运用科学合理的方式培養学生的思维能力,首先,最直接的教学功效就是学生在理性思维、创新思维、科学思维、直观思维等方面的品质会有所提升。其次,随着学生思维品质的提升,学生在学习数学、物理、化学、地理等学科知识时,也将贯彻良好的学习方法和思考态度,对学科知识进行深入思考和探究,形成对多门学科知识的深入理解,他们的学习能力会获得显著的提高。

三、高中生物提高学生思维能力的教学原则

(一)主体性原则

高中生物教师在提高学生思维能力的过程中,需遵循的一项教学原则是主体性原则,即以学生为主体,为学生留出充分的独立思考空间,赋予学生足够的自主学习权利,使学生能够对生物学知识进行深入探究,而不是被动地接受教师或教材上提供的既有结论。只有这样,学生的思维能力才可以真正得到锻炼,否则学生只是消极地跟随他人的思维。因此,在高中生物教学中,教师要遵循主体性原则。

(二)发展性原则

为了使学生的思维能力得到实质性的提高,高中生物教师还需要遵循发展性原则,即以推动学生的发展为目标,同时根据学生的发展情况灵活改变教学策略,动态化地设计提高学生思维能力的教学方案,而不是故步自封,一味恪守既成的培养策略。教师要认真观察学生的学习状况和思维动向,判断学生在思维能力上的优势与不足,并以此为依据探索提高学生思维能力的路径。

(三)启发性原则

在高中生物教学中,教师为了促进学生思维能力发展,除了遵循主体性原则和发展性原则,还应当贯彻启发性原则。只有启发学生对生物学问题进行思考,学生的思维才能高度活跃,其思维能力也会在思维活跃的过程中得到一定程度的提高。相反,如果教师不以启发的方式培养学生,学生的思维就会变得怠惰,思考问题的方式也会缺乏新意。

四、在高中生物教学中提高学生思维能力的策略

(一)设置递进式问题,锻炼逻辑思维

在学习高中生物知识的过程中,学生经常需要运用逻辑思维推理和探究、归纳和整理知识点,分析各知识点之间的关联,从而完善自身对生物学知识的认知框架,在解决生物学问题时能够更灵活、更全面地思考,并举一反三。为了锻炼学生的逻辑思维,教师可以为学生设置递进式问题,或者为学生创设生活化问题情境,以引导学生深度思考,使他们的逻辑思维得到充分锻炼。

以人教版高中生物必修1《分子与细胞》为例。在教学第3章第3节“细胞核的结构和功能”时,教师可以基于伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验来提问学生,锻炼学生的逻辑思维。教师可以先让学生阅读教材第55页资料4的内容,然后对学生进行递进式提问,如“伞藻的基本结构有哪几部分?分别在什么部位?”“在伞藻嫁接实验中,粉色和绿色的伞藻分别发生了哪些变化?什么结构发生了移动?”等。在学生有了一定的知识基础后,教师可以继续提问,“在伞藻核移植实验中,伞藻的‘帽与其假根之间有什么联系?”“伞藻的假根里有什么重要物质?”“可不可以据此推断细胞核的功能?”等,从而引导学生在观察分析中进行逻辑推理,提高学生的逻辑思维能力。

(二)引入生物学热点话题,锻炼辩证思维

高中生物知识与现实生活之间的联系极为紧密,教师在教学生物学知识的过程中有必要将现实生活中的生物学元素进行提炼,并与教材融合,以丰富教学内容。由于事物与事物之间是存在普遍联系的,生活中的生物学现象通常具有较强的综合性,这将有利于锻炼学生的辩证思维。教师可以把生物学热点问题引入课堂,据此提高学生的辩证思维能力,同时开阔学生的学习视野,使学生能够对生物学领域的前沿资讯有所了解,继而增强课程教学效果。

以人教版高中生物必修2《遗传与进化》为例。在教学第6章第4节“协同进化与生物多样性的形成”时,为了提高学生的辩证思维能力,教师可以选择基因工程、转基因食品、转基因生物等热点话题,引导学生以小组合作的方式进行交流和探讨。教师可以给学生提供以下几个探讨方向,如“基因工程是否能推动生物多样性?”“转基因食品的安全问题与生物技术的发展之间有什么辩证关系?”“转基因生物是否会危害生态平衡?”等,然后在学生的讨论过程中予以必要的指导。在讨论结束后,教师可以让小组代表轮流发言,对问题进行总结,使学生的辩证思维得到进一步锻炼。

(三)引导学生做实验,锻炼科学思维

不论是从课程教学标准和教材设定的角度来看,还是从生物学学科特性的角度来看,生物学实验都是生物教学中至关重要的一项内容。通过做实验,学生能在直观的生物学现象下对相关的生物学概念、定理和其他类型的知识产生更清晰的理解和更深刻的记忆,学生的动手操作能力和团队协作能力也都将获得提高。同时,做实验的过程还能有效锻炼学生的科学思维,学生通过归纳总结、演绎推理、模型建构、提问假设等方式将更熟练地掌握实验过程,达成课程教学目标。

以人教版高中生物必修1《分子与细胞》为例。在教学第5章第4节“光合作用与能量转化”时,教师可以带领学生去生物实验室探究环境因素对光合作用强度的影响,并借此锻炼学生的科学思维。在给学生分好实验小组后,教师可以引导学生按照实验流程,先对影响光合作用强度的因素作出假设,建立理论模型,然后利用打孔器、注射器、绿叶、化学传感器等事先准备好的实验器材进行实践探究,采用控制变量法分别检验假定的每种因素对光合作用强度的实际影响情况,并进行演绎推理,分析如何通过实验现象体现光合作用的强度等级,如观察圆形小叶片浮起的数量。最后,教师还可以引导学生总结实验过程,撰写实验报告,促进学生科学思维能力的提高。

(四)创设开放式议题,锻炼创新思维

在高中生物教学中,培養学生的创新思维是课程教学内容的重点之一,对学生的长足发展和潜能发掘具有重要意义。在提高学生思维能力的视域下,教师有必要为学生创设开放式议题,引导学生辩论,激发学生的批判意识、问题意识和质疑精神,启发学生思考,以锻炼学生的创新思维。教师要结合学生的生物学知识基础、综合思维品质和课程教学的具体内容为学生创设开放式议题,然后组织学生进行辩论。

以人教版高中生物必修2《遗传与进化》为例。在教学第4章第2节“基因表达与性状的关系”时,给学生讲完这节的重点知识后,为了锻炼学生的创新思维,教师可以组织学生围绕开放式议题进行辩论。比如,教师可以让学生针对“人的性格在很大程度上是由基因决定的”这一观点展开辩论,将“人的性格品质是否由基因决定”作为议题,然后将学生分成正方和反方两个方阵,引导学生结合现实生活中的实例和这节课所学的基因与形状的关系展开辩论,鼓励学生充分发挥想象,提出具有创新性的论点,以提高学生的创新思维。

(五)加强信息化教学,锻炼形象思维

在现代信息技术飞速发展的社会背景下,教育信息化越来越深入,运用现代信息技术开展教学已成为教师必备的教学技能。在高中生物教学中,为了提高学生的思维能力,帮助学生更高效地学习生物学知识,教师有必要通过信息技术锻炼学生的形象思维,帮助学生更形象化、立体化地认识生物模型,让学生在脑海中构建出相应的生物模型,以解决生物学问题、理解生物学知识。教师要加强信息化教学,善于使用软件和互联网开展教学。

以人教版高中生物必修1《分子与细胞》为例。在教学第3章第2节“细胞器之间的分工合作”时,教师可以借助信息技术帮助学生更好地认识各种细胞器的名称、样式、结构、功能和细胞器之间的分工模式、工作状态,以提高学生的形象思维能力。教师可以利用动画制作软件为学生制作各个细胞器的仿真模型,包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体和核糖体,为其上色、塑形,调节材质和光影,并结合动态化设计,将各细胞器之间的分工样式呈现出来,或者检索既有的动画视频资源,以锻炼学生的形象思维。

结语

在高中生物教学中,为了达成课程教学的目标,从根本上提高学生的生物学水平,教师必须注重对学生思维能力的培养。为此,高中生物教师可以从设置递进式问题、引入生物学热点话题、引导学生做实验、创设开放式议题、加强信息化教学等方面出发,全方位地促进学生思维能力提高,深化学生对生物学知识的理解,提高其对生物学知识的应用能力,进而达到良好的课程教学效果。

(作者单位:吉林省安图县第一中学)

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