初中生物課堂教學中科學思維培養思考

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初中生物課堂教學中科學思維培養思考

摘要:科學思維不僅是生物核心素養的重要構成部分,也是教師在初中生物課堂教學中培育的重點。強化學生的科學思維,不僅可以提高學生的生物學習效率,也能促進學生思維發展、激發學生的科學探究精神,從而推動學生生物核心素養以及綜合素質的構建和完善。對此,教師可主要分析初中生物課堂教學中學生科學思維的培養策略,把握生物教學重點、優化生物教學模式、培養學生的科學思維,大幅度提高初中生物課堂教學有效性。

關鍵詞:初中生物;科學思維;生物教學

隨著我國教育改革事業的開展和推進,初中生物課堂教學中學生科學思維的培養工作被提升到前所未有的高度。生物教學的關鍵點在于引導學生觀察和思考自然現象、探索生命的規律,促使學生能夠站在生物學的角度看待世界、解決問題,這就是科學思維的形成過程?;诖耍谛抡n改背景下的初中生物課堂教學中,教師應該對學生科學思維的發展情況予以高度重視,將生物課程與多元化教學手段有機整合,激發學生的科學探究興趣,鍛煉學生解決科學問題的能力,從而順利培養學生的科學思維,實現理想的生物教學目標。下面我們就針對實現這一目標的教學策略展開探討。

一、初中生物課堂教學中學生科學思維的培養價值

教師在初中生物課堂教學中加強培養學生的科學思維,無論是對推動教育改革還是完善學生的生物核心素養來講,都具有非常深刻的現實意義。經過深入的分析研討,我們將初中生物課堂教學中學生科學思維的培養價值歸納為以下兩方面:第一,可以強化學生的科學探究能力。生物是一門探究性極強的學科,學生構建生物概念、了解生命規律、解決生物問題,都離不開科學思維的支撐。教師在初中生物課堂教學中加強培養學生的科學思維,不但可以顯著強化學生的科學探究意識和能力,也能深化學生對生物理論知識的認識和理解,從而為學生生物知識體系的構建和完善奠定堅實的基礎。第二,可以完善學生的生物核心素養。生命觀念、理性思維、科學探究以及社會責任是生物核心素養的四個維度,這四個維度的順利發展都是以科學思維為基點的。教師在初中生物課堂教學中落實培養學生的科學思維,不但可以優化傳統的生物教學模式,也能在實際教學中踐行新課改的思想指導,以有效的科學思維培養促進學生生物核心素養的全面發展,從而顯著增強初中生物課堂教學質量。

二、初中生物課堂教學中學生科學思維的培養策略

(一)創設問題情境,激發學生的科學探究興趣

初中生接受系統化生物教育的時間較為短暫,生物基礎和綜合能力都比較薄弱,對于生物課堂的參與態度通常是源于興趣。興趣不僅是一種積極的學習情態,也是發展學生科學思維的第一要素。教師要想有效培育學生的科學思維,就必須創新生物課堂教學手段,為生物教學模式注入更多趣味元素,才能使生物學習成為學生的自發行為,進而推動學生科學思維的形成和發展。雖然初中生的生物核心素養還處于建立初期,但是從他們的思維特點方面來講,這個年齡段的學生通常具有非常強烈的好奇心和探索欲,這種心理特征和思維特點,對于學生科學思維的培養是十分有利的學情,教師在教學中只要巧妙地加以利用,就能達成較為理想的科學思維培養目標。創設問題情境不僅是一種創新的生物教學手段,也非常適用于培養學生的科學思維。基于此,教師應該根據具體的課程內容和教學需求,積極為學生創設問題情境,一方面可以活化課堂氣氛、喚醒學生的好奇心和探索欲;另一方面,也能充分激發學生的科學探究興趣和思考積極性,從而發展學生的理性思維,培養學生崇尚并形成科學思維的習慣,強化學生思考和解決生物問題的能力,實現初中生物課堂教學中學生科學思維的有效培養[1]。

(二)開展生物實驗,引導學生體驗科學現象和規律

生物是一門強調實驗的學科,學生的科學思維意識、理性思維以及批判性思維,都是在實驗觀察和探究中逐步形成的。然而就初中生物課堂教學的現實情況而言,由于客觀條件的限制,很多教師都省略了關鍵性的實驗教學步驟,不但會降低生物課堂教學的完整性和有效性,也致使學生喪失了鍛煉科學思維的機會,從而阻礙學生科學思維的順利養成。面對這種不良局面,教師在新課改背景下的初中生物課堂教學中,必須深度明確實施生物實驗教學的重要性和必要性,同時結合具體的教學目標,積極組織學生開展生物實驗探究,一方面可以引導學生體驗科學現象和規律,另一方面也能有效培養學生的實驗操作能力、合作探究能力以及科學思維,從而妥善彌補傳統初中生物課堂教學體系中存在的不足。在開展生物實驗教學過程中,教師還應該設置實驗觀察、提問、實驗設計、方案實施以及實驗結果交流展示等環節,這樣不僅可以豐富實驗教學內容、提高實驗教學有效性,也能幫助學生在實驗探究中發現現實世界中的生物學問題,鍛煉學生的歸納概括、演繹推理、模型建模等思維品質,這些對學生科學思維的形成和完善來講都大有裨益[2]。

(三)引入任務型教學,鍛煉學生解決科學問題的能力

學生科學思維的培養基礎源于學生對生物理論知識的運用以及對生物問題的思辨和解決,并在這個過程中逐步形成良好的科學精神和科學思維。想要實現這個目標,教師就應該在初中生物課堂教學中積極引入任務型教學模式。任務型教學模式不僅兼具創新性和趣味性,而且非常契合初中生的學習需求以及思維發展規律,是培養學生科學思維的必要舉措?;诖?,在新課改背景下的初中生物課堂教學中,教師應該根據具體的課程內容為學生設計探究任務,一方面可以凸顯學生的課堂主體地位、調動學生的自主探究積極性;另一方面也能有效鍛煉學生解決科學問題的思維和能力,促進學生對生物概念知識的理解和吸收,強化學生的實踐意識與科學思維,實現初中生物課堂教學中學生科學思維的培養目標。

(四)組織合作探究,強化學生的科學探究思維

在傳統的初中生物課堂教學中,學生的科學思維培養效果并不是十分理想,究其原因是教師沿用的大多是一對多的教學模式,即教師一人向全體學生講授生物知識,學生沒有自主交流的空間和機會,一直處于被動接收的狀態。這種條件下,學生的科學思維是很難得到有效鍛煉與提升的。新課標主張教師構建自主、合作、探究化的生物課堂,這為教師在初中生物課堂教學中培養學生科學思維帶來了全新的靈感?;诖耍谛聲r期的初中生物課堂教學中,教師應該遵循新課改的思想指導,全力優化和更新教學觀念,結合具體的課程內容積極組織學生進行合作探究學習,這樣不但可以將一對多教學模式升級為互動型學習模式,妥善消除傳統生物課堂教學體系中存在的弊端,而且可以通過多樣化的合作探究活動,顯著強化學生的合作學習能力和科學探究思維,從而體現教師對新課改核心思想的大力踐行,順利實現學生科學思維培養目標。

(五)重視方法指導,幫助學生掌握正確的科學思維方法

俗話說“學無定法,貴在得法”,教師在初中生物課堂教學中培養學生科學思維的核心目標,不單單是教學模式上的改變,更關鍵的是要通過有效的科學思維培養,幫助學生掌握正確的科學思維方法,使學生在日后的生物學習中能夠自主運用科學思維,解決各種各樣的生物疑難問題?;诖?,在新課改背景下的初中生物課堂教學中,教師應該重視并加強方法指導,一方面可以使學生扎實掌握正確的科學思維方法,提升學生的自主學習能力;另一方面,也能發展學生舉一反三、觸類旁通的思維意識,從而增強學生科學思維的培養效果、全方位完善學生的生物核心素養與綜合能力。常見的科學思維方法主要有分析綜合法、比較分類法、抽象與概括法、科學推理法等,教師在實際教學中應該根據具體的教學需求甄別采用,或者根據科學思維培養目標進行組合運用,這樣可以拓展學生的思維空間、強化學生的科學思維,幫助學生習得正確的科學探究方法,從而引領學生在生物課堂學習中積極探索、勇于創造,順利培養學生的科學思維品質[3]。

(六)加強拓展性教學,促進學生科學思維和諧發展

教師在初中生物課堂教學中要想有效培養學生的科學思維,僅靠生物課本之內的教學素材是遠遠不夠的,生物教材只能提供給學生最基本的理論知識,對于發展學生的科學思維品質還是存在一定的局限性。隨著我國信息科技的飛速發展,互聯網教育資源變得越來越優渥,這為教師在初中生物教學中培養學生的科學思維創造了有利條件。基于此,教師應該突破教材限制,積極引入拓展性學習資源,一方面可以充分發揮互聯網教育資源的優勢,使生物課堂煥發新的生機與活力,激發學生的生物學習與探究興趣;另一方面也能增強學生科學思維的培養效率,促進學生的科學思維品質趨向深刻性、靈活性、批判性、敏捷性以及獨創性發展,從而彰顯教師卓越的教學智慧、落實學生科學思維培養目標。

(七)實施信息化教學,優化學生科學思維培養環境

科學思維不僅是學生解決復雜生物問題的有效思維方法,也是學生演繹和推理生物模型需要運用的思維習慣。初中生的抽象思維和模型構建能力都尚未完善,致使學生科學思維發展非常緩慢,教師在初中生物課堂教學中要想更有針對性地提升學生的科學思維,必須重視為學生營建精彩靈動的課堂環境,這樣才能充分解放學生的頭腦和思維,使學生能夠更加自由自主地迸射思維的火花。和諧的科學思維培養環境離不開信息化教學手段的支撐。首先,時下的信息科技已經深入學生的日常生活,教師將信息化教學與學生生物科學思維的培養相對接,一則符合學生的認知經驗和心理預期,二則也有助于促進生物知識呈現的直觀化和情境化。其次,信息化教學手段在初中生物課堂教學中的適用空間極為廣闊,幾乎可以覆蓋到所有教學環境以及學生科學思維發展的各個層面,是提升學生科學思維行之有效的教學改革路徑。因此,教師必須整合科學思維培育目標和信息化教學目標,積極將信息化教學手段實施于生物課程教學的各個流程,這樣一方面可以優化學生科學思維培養環境,使學生的思維能力自主進行最高效率的發散;另一方面也能使生物課堂煥發智慧光彩,推動生物教育體系與時俱進,從不同角度關照和滿足學生科學思維的訓練需求。教師在培養學生科學思維時,應該樹立明確的信息化教學立意,無論是在生物課堂教學的導入環節、互動探究環節還是拓展訓練環節,都應該加強微課、思維導圖以及多媒體情境的應用。借助這些信息化思維訓練工具,學生探索生物現象本質過程中遭遇的思維阻滯可以得到巧妙消解,科學思維和探究能力的鍛煉效果勢必會更加顯著。教師還應該以實驗課程為支點,適時引入虛擬仿真技術,對一些傳統生物實驗手段無法實現的實驗現象進行模擬教學,這樣不僅可以有效填補生物實驗教學的缺失和空白環節,也能以先進的虛擬仿真技術推動學生科學思維穩健發展,從而使學生的科學探究能力、科學思維習慣和理性精神得到多方位的鞏固和提升。

(八)引領生活化觀察,增強學生的觀察能力和科學思維

初中生物課堂教學中所傳達的生命現象在許多生活場景中都有所體現,依托生活實際調整生物教學內容和結構,是發展學生科學思維的最佳捷徑。如果學生科學思維的培養孤立于現實生活之外,那么在此條件下構建出的思維體系也等同于空中樓閣,學生的思維能力和理性精神勢必沒有立根之地,這給學生科學思維以及生物核心素養發展帶來的不利影響是巨大的。生物課程知識具有抽象性,化解這種抽象特征最直接的辦法就是引領學生開展生活化觀察,使生活成為聯結學生科學思維以及理論知識學習的紐帶。這樣一方面可以使學生的觀察能力和演繹推理能力更上一層樓,另一方面也能培養學生崇尚科學、實事求是的理性思維習慣,從而彰顯生活化教學對學生科學思維培養的奠基作用。首先,教師在生物課堂教學中應該善于開發多元化教育資源為學生重現自然生活中的生命現象,使學生擁有充足的生活化觀察和自主探究機會,進而切實強化學生的觀察能力和科學思維。其次,學生在觀察生活場景中的生物學現象時,教師還應該從歸納與概括、演繹與推理和模型與建模的視角出發,對學生實施更加精準、具體的思維啟發和引領,使學生在生活化觀察中有所感悟,產生思辨、判斷和論證等有效思維活動,這些不僅可以深化學生對生命現象和變化規律的探析和掌握,也能使學生科學思維的發展回歸到實際生活,從而完善學生的科學思維和自主探究意識。

三、結語

總而言之,在新課改背景下的初中生物課堂教學中,教師應該明確培養學生科學思維的必要性和緊迫性,積極為學生開發創新的生物學習路徑,提供充足的科學探究機會,從而激發學生的科學探究興趣、發展學生的科學思維品質,收獲豐碩的教學成果。

作者:李堃 單位:甘肅省張掖市第一中學

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