• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于科学思维培养的中学生物课堂教学研究

张志强
  
小作家报·教研博览
2025年30期
乐平市礼林中学

摘要:科学思维是中学生物核心素养的重要组成部分,中学生物课堂是培养学生逻辑推理、归纳概括、批判性思维等科学思维能力的关键场域。新课标强调中学生物教学需 “引导学生运用科学思维分析生物现象、解决生物学问题”。当前部分课堂存在重知识传授、轻思维训练,或思维培养形式化等问题,难以有效落实科学思维素养目标。本文从科学思维培养的教学原则、课堂实施路径、实践保障策略三方面展开研究,提出 “问题驱动 — 探究引领 — 思维内化” 的教学框架,为中学生物课堂培养科学思维提供精简且可操作的理论参考。

关键词:中学生物;科学思维;课堂教学;教学策略;核心素养

一、引言

中学生物学科以生命现象与生命规律为研究对象,其学科特性决定了课堂教学天然具备培养科学思维的优势。新课标将科学思维明确为中学生物核心素养之一,要求教学突破 “知识记忆” 的局限,转向“思维训练”,帮助学生形成理性看待生命现象、科学分析生物学问题的能力。传统中学生物课堂常以教师讲授为主,学生多被动接受知识,即使涉及探究活动,也多为 “按步骤操作” 的机械流程,缺乏对思维过程的深度引导,导致学生科学思维能力发展薄弱。探索基于科学思维培养的课堂教学策略,将思维训练融入教学全过程,既是落实新课标理念的必然要求,也是提升中学生物教学质量、培养学生科学素养的关键路径。本文聚焦教学与思维培养的融合要点,为实践提供思路。

二、基于科学思维培养的中学生物课堂教学原则

(一)思维目标统领原则:锚定科学思维维度

课堂教学需以明确的科学思维目标为统领,避免思维培养盲目化。根据教学内容确定具体的思维训练维度:讲解 “遗传规律” 时,目标可设定为 “培养逻辑推理与演绎分析能力”;探究 “生态系统稳定性” 时,目标可设定为 “发展系统思维与归纳概括能力”;分析 “生物技术伦理”时,目标可设定为 “提升批判性思维与辩证分析能力”。思维目标需与知识目标协同,知识学习为思维训练提供载体,思维训练深化知识理解,确保每节课的教学活动都有清晰的思维指向,不偏离核心素养目标。

(二)探究驱动原则:激活主动思维过程

教学需以探究活动为核心,推动学生从 “被动听” 转向 “主动思”。围绕生物学问题设计 “提出假设 — 设计方案 — 分析证据 — 得出结论” 的探究流程,让学生在完整探究中经历思维碰撞:提出假设阶段鼓励发散思维(如 “影响光合作用速率的因素可能有哪些”);设计方案阶段引导严谨思维(如 “如何控制变量确保实验结果可靠”);分析证据阶段培养理性思维(如 “实验数据与假设是否一致,差异原因是什么”);得出结论阶段强化概括思维(如 “从实验结果中能总结出怎样的规律”)。通过探究驱动,避免思维训练沦为 “单向讲解”,让学生在实践中主动发展科学思维。

三、基于科学思维培养的中学生物课堂教学实施路径

(一)问题链设计:搭建思维进阶支架

以递进式问题链为核心,引导学生思维逐步深入。围绕教学主题设计 “基础 — 进阶 — 拓展” 的问题链:基础问题聚焦知识理解,如“细胞呼吸的两种方式有何差异”,激活已有知识储备;进阶问题侧重思维深化,如 “为什么不同生物的细胞呼吸方式不同,与它们的生活环境有何关联”,推动知识关联与逻辑推理;拓展问题指向思维拓展,如 “如何利用细胞呼吸原理优化农作物储存或食品加工”,促进知识应用与创新思维。问题链需具有逻辑性与启发性,避免简单重复或无关联,为学生搭建 “跳一跳能摸到” 的思维支架,帮助学生逐步突破思维瓶颈。

(二)实验教学优化:强化思维实践训练

依托实验教学,让科学思维在实践中落地。一是 “验证性实验向探究性实验转化”:减少 “按步骤操作” 的验证实验,增加 “自主设计”的探究实验(如 “探究某种植物生长调节剂对种子萌发的影响”),让学生自主设计变量控制、数据记录与分析方案,培养严谨思维;二是 “实验分析深度化”:实验后不仅关注 “结果是否正确”,更引导分析 “结果异常的原因”“实验方案的改进空间”,如 “某组光合作用实验数据偏低,可能是光照强度不足还是温度控制不当”,培养批判性思维与问题解决能力;三是 “实验结论迁移”:引导学生将实验结论迁移到新场景,如“从‘植物向光性实验’结论中,能为农业种植提供怎样的启示”,培养知识应用与创新思维。

四、基于科学思维培养的中学生物课堂教学保障策略

(一)强化教师思维教学能力

教师是科学思维培养的关键,需提升自身思维素养与教学能力。通过专题培训(如科学思维理论学习、思维型教学设计方法),帮助教师理解不同科学思维维度的内涵与培养路径;开展教研活动(如思维型课例研讨、问题链设计分享),让教师在交流中掌握 “问题链设计”“实验优化”“思维可视化” 等教学技巧;鼓励教师参与思维型教学资源开发(如编制思维训练习题、设计探究活动方案),提升教学资源与思维目标的适配性,确保教师能有效引导学生发展科学思维。

(二)完善教学资源支撑

提供多样化资源保障思维教学开展。教材资源方面,结合新课标要求,在教材解读中明确每章节的科学思维培养要点,提供配套的探究活动设计建议;实验资源方面,配备支持探究性实验的设备与材料(如多参数传感器、微生物培养套装),满足学生自主设计实验的需求;数字化资源方面,开发或引入思维训练相关的微课(如 “逻辑推理方法讲解”)、互动课件(如 “虚拟实验设计平台”)、思维工具模板(如概念图、论证表格模板),丰富教学形式,为思维训练提供更多支撑。

五、结束语

基于科学思维培养的中学生物课堂教学,本质是将 “知识传授” 与“思维训练” 深度融合,让学生在学习生物学知识的同时,逐步形成理性、严谨、创新的科学思维品质。遵循思维目标统领、探究驱动、循序渐进的原则,依托问题链设计、实验优化、思维可视化的路径,再配合教师能力、资源支撑、评价机制的保障,可有效突破传统教学的局限,让科学思维培养真正落地课堂。尽管实践中需根据学生学段、教学内容调整思维训练的深度与形式,但只要坚持 “以思维为核心、以学生为中心”,就能充分发挥中学生物学科的育人价值,为学生未来的科学学习与终身发展奠定坚实的思维基础。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部。普通高中生物学课程标准(2017 年版 2020 年修订)[S]. 北京:人民教育出版社,2020.

[2] 刘恩山。中学生物学核心素养的内涵与培养路径 [J]. 课程·教材·教法,2021,41(7):112-117.

[3] 崔鸿。中学生物学教学论 [M]. 北京:高等教育出版社,2021.

*本文暂不支持打印功能

monitor