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摘要:生物是高中教育重要學科之一，在培養學生思維能力和綜合素養方面發揮著不可小覷作用．隨著新課程改革全面實施，高中生物教師在此背景下需注重培養學生科學素養，使學生學會運用理性態度解析生物知識，并將所學知識應用于實際生產生活問題解決，提高生物教學質量，實現核心素養培養目標．對此，從多方面分析在生物教學培養學生科學思維策略．
關鍵詞:科學思維;教學策略;高中生物
科學素養是高中生物學科核心素養目標之一，能引領學生積極主動探究新知，并基于此深入思考，尋求正確答案．此種自主探究結果的學習方式能激發學生潛在求知欲與成就感，提升生物學習效率和質量，對未來發展有著重要現實意義．
1高中生物培養學生科學思維現狀
(1)忽略知識內在聯系;(2)忽略實驗探究過程;(3)忽略科學思維內涵．
2．1應用思維導圖
思維導圖是一種以主題為中心并基于此建立與其緊密相連的一級基本概念，再運用顏色、符號、詞匯、線條、圖片等形象化標識逐級朝著四周發散，通過歸納、分析、整合知識呈現自然有機組織，有效提升學生學習成績和發展思維水平．該工具無需過多標注就能將每個知識點以及與其相關的內容相聯系，減輕學生理解和記憶負擔，提高生物學習效率．雖然高中生物知識繁雜，然而知識網絡卻十分清晰．教材每個章節都有一個主題，如第一章和第二章分別為走進細胞和組成細胞的分子，故而上述兩個章節圍繞生物體基本單位細胞以及構成細胞的不同有機物、無機物分子進行敘述．學生學習首章節后時將各個章節關鍵詞作為建構框架重要因素并基于此繪制思維導圖，明確知識間緊密聯系的同時形成系統化知識網．若學習的知識點較為相似，教師可指導學生從多方面比較其相同和異同點并基于此繪制思維導圖，由此形成橫向知識網．以“細胞器之間的分工合作”教學為例，除了要比較八種不同細胞器，與項目所處位置、結構特征、膜層數，還需歸納總結不同細胞器協同配合案例，如生物膜系統組成與分泌蛋白合成、分泌等，逐層強化學生科學思維．
2．2巧用隱性信息
科學思維即在尊重證據與事實的基礎上以嚴謹的求知態度與科學探究思維方式解決實際問題．學生只有具備嚴謹務實的態度才能強化科學思維，實現真正意義層面深度學習．教師可挖掘教材中涵蓋的隱性信息并設置問題，使學生在深入思考中分析和解決問題，形成縝密思維，為強化科學思維做好鋪墊．學生在實驗教學中是否能準確理解操作步驟是培養科學思維的關鍵所在，生物教師可挖掘實驗材料、試劑、方法中涵蓋的隱性信息并指導學生掌握，使學生理解實驗操作步驟的同時形成嚴謹務實的學習態度與科學思維．以“探究影響酶活性的條件”實驗教學為例，生物教材收錄該實驗運用淀粉酶對溫度對酶活性產生的影響進行探究，但并未說明為何運用過氧化氫酶探究pH對酶活性影響原因，是否可運用淀粉酶探究分析pH對酶活性產生影響?生物教師可運用教材實驗中涵蓋的隱性信息使學生深度思考知識，引領學生形成嚴謹思維，為強化科學探究中所需的思維奠定堅實基礎．
2．3重視學生學情
高中生物教師需結合學生學情和教學內容從多方面優化教學，例如科學合理選取材料，培養學生建模能力;模型具有顯著的立體化特征，能便于學生理解抽象知識．以“細胞器之間的分工合作”教學為例，由于細胞器知識繁瑣復雜，通過顯微鏡觀察無法清晰看到立體化細胞．對此，教師將學生分為若干小組制作植物細胞，拿出提前準備的彩色顏料、棉花、彩色帶、鑷子、一個禮品盒蓋、膠水、剪刀等物品，先在盒蓋上粘貼灰色帶子作為細胞膜，再在其外部一圈粘貼黑色帶子充當細胞壁，隨后運用鑷子夾取棉花蘸上綠色顏料后貼滿在細胞膜里．在棕色氣球中裝入少量沙后再打結，再運用膠水貼將氣球貼在細胞質左中央區域充當細胞核．拿取一個白色氣球裝入少量清水充當液泡并運用膠水將其粘貼在細胞質上．通過構建細胞模型促使學生對植物細胞結構特征形成深入理解，最重要在此過程中體驗模型建構方式，強化科學思維能力．
2．4合理設置問題培養學生科學思維
高中生物教師可在教學中結合學生學情設置與知識內容有關問題并將其串聯形成問題串，強化學生科學思維．
2．4．1設置遞進式問題
所謂遞進式問題即知識和邏輯關系結構基礎上遵循由淺入深等環環相扣的問題串，之前問題是后面問題前提或鋪墊，后面問題則是前面問題延續，在培養學生深刻性思維中發揮著不可小覷作用．以“生態系統能量流動”教學為例，對于學生而言，該章節知識是一個重難點，因為能量為無法觸摸和肉眼觀察的存在，尤其能量流動相對復雜抽象，涉及較多概念．如果生物教師直接為學生講授該章節知識，學生不可避免會因理解困難產生枯燥感．所以，在教學中可涉及科學合理問題，引導學生分析理解概念形成．其中能量流動為過程性知識，涉及傳入－傳遞－轉化－散失四個過程，生物教師在設置問題時可根據上述過程實施分段處理．在第一過程中設置以下問題:“輸入能量以哪些形式存儲?有何用途?去向哪里?”根據上述分析后續營養級并設置以下問題串:①能量輸入→地球上生態系統總能量來自哪里?②能量轉化:從太陽能轉化至有機物中化學能→輸入生產者的能量以哪種方式村存儲?③涵蓋傳遞與散失的四個去向→生產者所固定能量有哪些方向?④植食性動物該如何獲取能量?去向有哪些?借助問題串促使學生清晰認識能量流動各個階段，更從整體層面認識能量流動過程．
2．4．2設置精細化問題
啟發性問題強調“問”，教師根據知識內容設置循序漸進的問題，啟發學生思維．設計精細化問題能使學生思維更具有深刻性，突破表面現象影響，深入思考和分析某一現象并在此基礎上提出新問題，經合理猜想后設計實驗進行驗證，挖掘現象背后特征得出結論，使演繹與推理能力得到發展．精細化問題強調在設計時體現細而精，其中“細”即問題連貫性與邏輯性，若缺少上述兩點則會導致學生思維陷入困境，影響問題解決．“精”則“細”的基礎上進一步凝練“細”，同時還要緊抓問題關鍵點展開剖析，提升教學效果．以“遺傳因子發現”教學為例，該章節知識點則基于孟德爾兩大遺傳定律發現展開，由于學生尚未學習基因和減數分裂等知識，在理解知識時不可避免出現困難，需要生物教師先梳理知識，結合假說演繹過程設計問題，引導學生有的放矢思考學習．在學習“一對相交性狀的雜交實驗”時，先提出孟德爾在實驗中先選取純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆進行雜交，無論正交或反交子一代(F1)均為高莖．緊接著設置以下問題:①大家對于上述實驗結果現象有何疑問?②孟德爾針對此提出哪些問題?③F1自交產生的子二代F2中除了有高莖豌豆，更有矮莖豌豆，為什么矮莖性狀從無轉至有?其中是否隱藏某種必然規律?孟德爾針對上述情況提出以下見解:并非豌豆矮莖性狀消失，則是高莖性轉掩蓋矮莖，運用統計學分析得出3∶1的高矮莖性狀分離，請問這種現象是偶然嗎?該如何證明?通過設置嚴密邏輯問題鍛煉學生科學思維，并學會在設計實驗驗證假說，逐漸形成良好科學思維與習慣，為后續學習做好鋪墊．
2．5營造良好氛圍提升課堂教學效率
生物學科最為顯著的特征即以實驗理論與規律為探究知識基礎，由此說明實驗教學在生物學科重要性．但傳統實驗教學模式過于單一枯燥，學生課堂學習后課后直接背誦實驗步驟，并未理解實驗真正意義，影響綜合素養提升．高中生物教師在教學過程中能可借助信息技術創設實驗教學情境，激發學生探究興趣．數字化實驗是蓬勃發展信息技術下的產物，有著較高地安全性，最重要以清晰直觀方式突破重難點生物知識，改變傳統實驗教學耗時長且學生并未看到顯著生物現象現狀，深入理解生物知識，提高學習效率與生物教學質量，強化學生科學思維．以“細胞器之間的分工合作”教學為例，由于細胞器知識繁瑣復雜，通過顯微鏡觀察無法清晰看到立體化細胞．對此，教師將學生分為若干小組制作植物細胞，拿出提前準備的彩色顏料、棉花、彩色帶、鑷子、一個禮品盒蓋、膠水、剪刀等物品，先在盒蓋上粘貼灰色帶子作為細胞膜，再在其外部一圈粘貼黑色帶子充當細胞壁，隨后運用鑷子夾取棉花蘸上綠色顏料后貼滿在細胞膜里．在棕色氣球中裝入少量沙后再打結，再運用膠水貼將氣球貼在細胞質左中央區域充當細胞核．拿取一個白色氣球裝入少量清水充當液泡并運用膠水將其粘貼在細胞質上．通過構建細胞模型促使學生對植物細胞結構特征形成深入理解，最重要在此過程中體驗模型建構方式，強化科學思維能力．此外，教師還需為學生營造良好科學思維培養氛圍;環境對人的發展有著較大影響，教師在培養學生科學思維時需先充分明確其主體地位，放下身份權威，以友好隨和態度與學生溝通交流，學生在此氛圍中會調動探究知識積極性和和主動性，更能在此過程中與其他同學共同分享獲得知識的喜悅和挫折，共同分析和解決問題，突破重難點知識，為形成良好科學思維能力奠定基礎．
總之，現代教育強調學生核心素養提升與發展，高中生物教師在全新教育背景下需積極培養學生科學思維，促使學生在探究生物事實的基礎上通過推理和演繹生物規律明確生物現象，感悟生物學科特有的樂趣和魅力．高中生物教師在具體教學中需充分關注學生學習態度與過程，改變以往過于注重成績而忽略學生探究和發展能力培養，引領學生在主動探索生物本質的同時以科學思維解決實際問題，從而更好地適應現代社會對人才提出的高水平和高水準要求.
作者：謝丹紅 單位：福建省龍巖市第二中學