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高中生物科学思维素养培养策略

 论文栏目:生物科学论文     更新时间:2018/8/7 11:47:42   

摘要:生物学科具有逻辑思维的严密性、内容的科学性。应让学生认识科学思维素养的内涵,通过多媒体技术手段,生物科学史结合实验思维训练的方式来培养学生的科学思维素养,使学生形成科学的思维习惯,以理性思维来解决现实生活中的问题,让学生适应未来的学习和工作,达到培养学生生物学科核心素养的目标。

关键词:高中生物;科学思维素养;培养策略

随着课程改革不断深入,新课程标准给教育工作提出了新的要求,新课标全国卷生物试题更是突出体现了对学生科学思维能力的考察。思维方式对学生能否有效的提高学习效率具有决定性作用,因此,教师需要将逻辑思维的精髓融入到教学中,开展关于思维方式的训练,提升学生的科学思维素养。

一、高中生物科学思维的内涵

科学思维是指尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,运用科学的思维方法认识事物,解决实际问题的思维习惯和能力。科学思维需要符合认识规律,遵循一定的逻辑规则,要求人的思维要能正确地反映客观事物及其规律,以及正确应用逻辑规则进行推理活动并不断达到正确的结果。科学思维具有客观性、精确性、可检验性、预见性和普适性。高中生物科学思维是理性思维,也是批判性思维、创造性思维。科学思维有助于学生正确地认识、解释甚至改造生物世界,科学地对待问题,解决问题,是现代社会的中学生面向未来所应该具备的一种素养。

二、高中生物科学思维素养培养策略

构建高中生物科学思维课堂,让学生崇尚真理,形成科学的思维习惯,是培养高中学生生物核心素养的标准之一,也是课程改革的目标之一。因此,高中生物教师在教学过程中,要引导学生善于发现、积极思考、勇于探索,能基于生物学事实和证据,运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等思维方法,解释生命现象及规律,审视或论证生物学现象,从而提高学生的科学思维能力。

(一)运用多媒体技术手段培养学生科学思维

高中学生抽象的逻辑思维能力尚未完善,因而,教师在教学过程中,可以适当运用多媒体技术手段,让学生观看视频、动画等,通过直观教学建立相关生物模型。在高中生物人教版必修一《细胞的生命历程》教学中,教师通过让学生观看有丝分裂的动画,来了解细胞有丝分裂过程,建立细胞有丝分裂模型,理解细胞分裂在时空上的连续性和有序性,分析分裂各阶段所发生事件的逻辑关联,从而形成细胞有丝分裂的理性思维。对于细胞的分化以及细胞的衰老和凋亡,同样可以通过图片、视频等方式呈现,让学生直观地了解细胞是如何增殖、分化、衰老和凋亡的,培养学生的理性思维。

(二)利用生物科学史培养学生科学思维

生物科学史的发展经历从愚昧到开明的质变过程。这个发展的过程是科学家,甚至是整个人类社会对其所处的现状和认知进行质疑的结果,而这种质疑最终促进了生物学科的发展。生物科学史,比如细胞学说的建立历程,光合作用的发现过程,生长素探索过程等,蕴涵着生物学家们的心血,我们要学习生物科学史中的科学方法。一项实验的成功依靠的不仅仅是科学家的聪明才智,还有实验过程中严谨的态度和科学合理的实验方法。这些科学方法是生物学入门的必备知识,如假说-演绎法、类比推理法、同位素标记法、对照实验法等,更是科学思维素养的综合体现。其中,演绎推理主要是从一般性的前提条件出发,通过推导演绎,得出具体的结论,其中关于演绎推理还有其他的说法,具体包括以下三个方面,演绎推理是从一般到个别的推理,是蕴含着前提条件的推理,同时也是前提条件与结论之间存在必然联系的推理。演绎推理的逻辑形式对于生物研究的重要意义在于,对于研究人员的思维严密性与一惯性起着不可替代的作用,主要是因为演绎推理的依据并不是生物研究的内容,而在于形式,演绎推理主要包括直言三段论推理、关系判断推理和假言推理。例如在进行生物研究的过程中,教师应当提醒学生注意,推理过程并不是运用自己的想象而进行没有依据的推理,而应当依靠现有的事实依据进行有效地推理,并提出相关的证据来验证自己的假说,提出的结论能够有据可依,并在实践中得到相关验证。利用生物科学史培养学生的思维方式,主要是通过以下三种教学方式。首先,教师应当向学生说明科学史的思路,让学生能够清楚地知道科学家是如何进行探究的,并为学生进行生物探究奠定基础。确立学生明确的生物思维方式,是提高生物课堂教学效率的保障。其次,向学生展示科学史,对于不能进行实验演示的生物实验,教师可以利用多媒体技术向学生展示生物实验的过程。能够进行实验演示的,教师应当尊重学生的个性,充分发挥学生的主观能动性,让学生根据自己的实验过程进行讲解。最后,对科学史进行反思。教师在上完生物课之后,应当让学生自主进行反思,对生物学习的过程中采用的实验方式进行反思,是否还会有更好的方式,及对生物实验过程的改进,让学生利用已有的生物学习经验,结合生物实验内容,设计更加完善的生物实验过程,从而让学生能学以致用,进行能力的迁移。

(三)利用实验思维训练培养学生科学思维

首先,可以利用探究实验来培养学生的逻辑思维和创造能力,使学生的思维得到锻炼。教师可以结合教材当中的实验,与实际生活相联系,让学生创造性地解决问题,如利用酵母菌探究细胞呼吸方式的实验可以与酿酒过程相结合。教师也可以把实验教学中的验证性实验替换成探究性实验,让学生自主去提出问题,发现问题和解决问题,这样可以极大提高学生的思维水平,如通过验证水对种子萌发的影响来探究光对种子萌发的影响。其次,教师还可以利用近3年全国卷高考试题或改编试题来训练学生的思维能力。教师呈现高考试题中的实验相关情境,让学生根据实验的现象,解释出现该现象的原因,阐述实验操作的目的,以及进行实验思路的设计,不仅能够训练学生的解题能力,还能培养学生的逻辑推理能力。另外,对常见试题进行改编,使试题更具整体性、开放性,更贴近实际的科学研究工作,鼓励学生大胆假设,严谨求证,有助于培养学生科学思维和创造性解决实际问题的能力。

三、结束语

生物教学过程中,教师要授人以渔。新一轮的课程改革要求教师不仅要给传授学生知识,还应该对学生进行学科思维教育,教会学生如何思考,构建以学科思维解决新问题的科学思维体系,让学生能够适应未来的学习和工作,在高速发展的社会中立足。

参考文献:

[1]核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊,2016(10):1-3.

[2]丁奕然,宋巧玲.“提高生物科学素养”的教学落实策略[J].中学生物教学,2016(7):20-22.

作者:欧阳主星 单位:广州大学附属中学

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