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【摘要】新课程改革强调发展生物学学科核心素养。科学思维作为核心素养中的一项重要内容，在2022年广东高考生物学中分层次考查。本文尝试结合高三教学实践，对学生如何在备考过程中养成科学思维进行初步研究、探讨。

【关键词】科学思维；高三生物备考；问题情境；单元整体设计

生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，是学科育人价值的集中体现。其中，科学思维是基于事实证据、运用科学概念、通过科学推理和论证对客观事物的本质、规律及其相互关系作出判断和解释，对事物客观发展变化作出预测的认识方式，是生物学学科核心素养的重要内容。下面笔者对2022年广东省高考生物真题中的科学思维考查层次进行分析，探讨高三生物备考过程中有关科学思维的养成策略。

一、2022年广东省高考生物对学生科学思维的考查

人民教育出版社课程教材研究所的吴成军老师在《科学思维的测评框架及测评路径》一文中，建立了科学思维测评框架，即判断、解释、预测、评估、设计五个层次。现根据吴老师的科学思维测评框架，对2022年广东省高考生物真题中有关科学思维的考查进行分析（表1）。

在选择题中，主要考查科学思维中作出判断的能力。要求学生依据基本概念和题干中的事实，对题干中涉及的讨论对象的性质和关系作出判断。既有考查学生对概念的理解和运用能力，如第1、3、6题分别涉及的生物多样性的直接价值、内环境的组成成分、食物链和食物网等，也有通过增加题目情境难度，以考查学生获取信息的能力，如第7题、第21（1）题中根据题目情境中提供的事实和证据，结合基本概念，作出合理判断。

对于较高层次的科学思维的考查，主要集中在非选择题。如第18题，以探究遮阴比例对玉米产量的影响为情境，考查光合作用及其影响因素的相关知识，三道小题从易到难，有针对性地考查学生的判断、解释、预测、设计等能力。在第18（1）题中，要求学生依据题目情境中的实验数据，作出判断，并解释这一现象产生的可能原因；在第18（2）题中，考查学生基于题目情境中的信息而对规律变化进行推测；第18（3）题中，要达成的实验目的是围绕已证实的实验结论提出进一步探究实验的思路，考查学生依据实验目的设计实验思路的能力。

可见，在“三新”背景下，试题不再是简单考查学生的记忆能力，而是“以知识为载体，以学科核心素养为立意”。通过创设题目情境，设计合理、递进式的问题，对学生不同层次的科学思维进行考查。因此，在高三的备考复习中要有目的地发展学生的科学思维。

二、指向发展科学思维的高三生物备考策略

（一）创设问题情境，以单元整体设计进行复习

高三复习课若简单地回忆、重复知识点，则无法满足“三新”背景下，对获取信息能力、知识迁移能力等的培养要求。复习课应侧重构建知识体系、提升思维能力，把相对独立的每节课按内在逻辑设计为教学单元，创设真实而有价值的问题情境，鼓励学生独立思考。在这一过程中，学生通过使用生物学知识，审视或论证与生物学相关的社会议题，达到发展科学思维的目的。

以选择性必修2 《生物与环境》的第4章《人与环境》为例（表2），围绕核心问题“为什么说‘绿水青山就是金山银山’？”，以南澳岛旅游开发和生态保护为情境，结合人口增长与生态足迹、全球性生态问题、生物多样性及其保护、生态工程的概念及原理、生态工程的价值和意义等必备知识，对内容问题进行论证，提高学生发现问题、解决问题的能力。

在第4章《人与环境》单元整体设计中，以单元式问题导学的模式，按“核心问题→驱动问题→内容问题”设计层层递进的情境问题，引导学生进入沉浸式复习。在此期间，教师要全力辅助，合理引导，设法创造机会让学生独立思考，并及时给予反馈或提醒。正如布鲁纳强调，要让学生主动进行探究，在探索中发现学习，这是发展学生科学思维的重要方式。

（二）善用科学史实，引导学生像科学家般思考

科学思维是一种实证思维，建立在科学事实、证据和具有严密逻辑的推理等基础上，强调解决问题的过程，在过程中培养思维的严谨性。在复习过程中，教师应善用教材中有关研究发展史或探索历程等内容，如，光合作用的探究历程、遗传物质的发现、DNA半保留复制的证明、遗传定律的发现历程、促胰液素的发现等，通过再现科学家的经典实验过程，学生体验具体探究过程，像科学家一般思考，在潜移默化中形成严谨的科学思维。

以必修2《遗传与进化》“分离定律的发现历程”为例，孟德尔采用的假说—演绎法（如图1）是现代科学研究中常用的一种科学方法。

学生在模仿科学家思考的过程中，侧重发展科学思维中利用证据和实验作出评估的能力。再借助摩尔根证明基因在染色体上的果蝇杂交实验、DNA半保留复制的证明实验，进一步深化、达成科学思维的整体性、严谨性和逻辑性的全面提升。通过重现、剖析生物科学史上的典型案例，引导学生发现问题、提出问题，思考如何设计实验来检验假设、如何控制实验中存在的变量、如何分析实验结果等，有助于学生养成尊重事实证据、理性分析、综合归纳的思维习惯。

三、结语

发展科学思维是一个循序渐进的过程。从广东高考生物学对科学思维的考查中不难发现，考查科学思维需要合适的情境，并设计难度层次分明的问题。这要求教师在高三生物备考过程中，需要以学生的终身发展为目标，选用合适的复习策略，在潜移默化中促进学生科学思维的发展。课程改革的方向决定着高中生物的教学理念和方向，教师需要深入研究新课程标准、新教材和新高考，更新教育理念，结合学生的实际情况，合理挖掘、整合教学资源，真正实现由知识本位转向育人本位的根本性变革。

参考文献：

[1]教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版 2020年修订）[S].人民教育出版社，2020.

[2]赵占良.对生物学学科核心素养的理解（二）——科学思维及其教学[J].中学生物教学，2019（19）：4-7.

[3]吴成军.科学思维的测评框架及测评路径[J].中学生物教学，2022（25）：4-8.

责任编辑    罗良英