【正文】【摘 要】 本文根据生物学教学的特点，从培养学生发散、严谨、辩证、创新的思维四个方面，探索有效的课堂建设，阐述了通过培养科学思维可以优化课堂建设，提高教学效果和学习能力。
　　【关键词】 科学思维；优化；课堂建设；生物学教学

　　“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。生物学是研究生命现象和生命规律的科学，包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程，通过生物的学习有助于学生发展科学思维能力，学生一旦形成了良好的科学思维能力，对于学习过程又有极大的促进作用。
　　1. 取材于生活，培养学生发散的科学思维
　　生物学与生活紧密联系，息息相关，生物学来源于生活，服务于生活。如果能在教学中以生活中的实例导入或展开，更接地气，学生更熟悉，更有兴趣，可以优化课堂建设。例如在讲“植物激素调节”一节中，以向日葵总是朝着太阳开花，窗台的植物总是弯向光源生长，这两种常见的现象导入，并且让学生分析讨论可能的原因，学生马上会想到第一个结论：植物生长的方向与感受光的方位有关，再问：弯曲说明向光侧和背光侧生长速度有何不同？学生很快回答：背光侧比向光侧长得快。追问：生长的快慢应该与化学物质有关，这种物质是什么？为什么控制生长的这种化学物质分布不均匀？以这样的情境开展接下来的新课就顺理成章，同时激发了学生解释生活现象的兴趣和学习的动力，为后面建构解释植物向光性生长的模型做好了铺垫，降低了学习的难度，也提高了学生参与课堂的主动性。这节内容最好能结合生产和生活实际，比如让学生解释以下现象：1）熟的香蕉与不熟的水果放一起更容易熟；2）茎的背地性和根的向地性；3）城市园艺设计：去除顶端的原因；4）喷洒生长素除去稻田中的杂草等等。“从生活中来，到生活中去”，这样的课堂更容易激发学生的兴趣，打开学生的思维。
　　2. 通过问题串培养学生严谨的科学思维
　　问题串，是有一连串具有逻辑联系的问题构成的问题系列。采用“问题串”式的问答方式进行教学，创设良好的探究氛围，启发学生思维，给予学生更多独立思考的机会，可以激发学生学习积极性，还能激发学生的学习兴趣，同时也为课堂教学增添了活力。
　　教师的设问必须遵循学生思维发展的规律，有针对性地把学生引向最近发展区，使学生的思维能充分展开，设问还应是多元开放的，引导学生多层次，多角度思考和分析问题[1]。例如在讲减数分裂一节中，引入主题后，通过设计一系列问题，引导学生一步一步对主题进行学习和探究。1）.什么是染色体？2）.亲子代之间“染色体”和“遗传因子”的传递是在什么过程中实现的？3）.染色体在配子的形成过程中、结合过程中是如何变化的？4）.减数分裂过程是如何实现染色体数目的减半的？5）. 精子和卵细胞是如何形成的？在精子和卵细胞形成过程中，染色体是如何变化的？6）. 精子和卵细胞的结合是如何完成的？染色体又有什么变化？在面对问题的解决过程中，采用观察、讨论、模拟实验等方式，师生共同分析讨论问题，最后形成对减数分裂的总体认识。这六个问题围绕着染色体展开，抓住遗传物质传递这条主线，通过讨论染色体如何实现减半的原因，回归精子和卵细胞的形成过程，从简到难，层层递进，从结果分析原因，由表及里、有启发性的问题串，引导学生一步步地深入思考、积极交流，有利于学生养成严谨的科学思维，同时有利于学生理解知识的逻辑关系，内化为自己的知识，在问题情境中借助问题解决的实践，培育生物学科的核心素养，达到学科育人的目的。 
　　减数分裂概念多，过程抽象复杂，以往的有丝分裂相关特征容易干扰新的知识的构建等等，使得本节课难度较大，易混淆，难理解，故采用问题串的问答式是十分必要的，有利于学生自主建构知识体系，更容易理清前后因果关系，加深对抽象知识的理解，学习效果也会更好。
　　3. 通过概念教学培养学生辩证的科学思维
　　概念是思维的产物，也是思维的工具，学生理解概念的过程实际上是一个严密的逻辑思维过程，概念的学习决定着学生思维进一步发展的潜能。概念教学有利于培养学生辩证的科学思维。在生物学概念教学过程中，若能创设丰富的历史材料，学生沿着科学家探究的足迹，置身于科学概念产生的框架中思考，了解科学概念的产生、发展、完善，有利于学生重建、扩展和深入理解科学概念[2]。例如，在讲酶的概念时，学生只是笼统的知道酶可以作为催化剂，但是它的本质以及和其他无机催化剂的区别并不是很清楚，所以在教学过程中，首先呈现酶的发现史，根据酵母菌发酵的实验认同酶是可以催化代谢活动的进行，根据萨母纳尔分离的脲酶结晶，知道酶的本质是蛋白质，同时补充美国科学家切赫和奥特曼的实验内容，得到少数RNA也具有催化作用的结论。通过酶科学史的分析，学生不仅容易生成酶的概念，而且同时也让我们看到，科学是发展的，探索是无止境的，真理是相对的，现在的科学概念可能在今后也会被修正甚至推翻。酶的概念应该不止是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质或RNA，教学中还应该拓展它的外延，完善酶的概念，通过深入探究酶催化的特点：高效性和专一性，最后通过对酶催化的影响因素的教学，学生更加可以清晰地建构酶的概念体系，使酶的概念更加丰满形象，帮助学生形成辩证的思维方式。
　　概念是生物学理论基础和精髓，概念也是思维过程的核心，作为教师我们可以在教学过程中挖掘概念所负载的方法，蕴含的价值，以及体现的科学素养，用科学的态度对待概念，让学生对生物有一个全新的具体的全面的认识，优化学生的价值观念，思维品质和学习能力。
　　4. 通过对实验的设计培养学生系统和创新的科学思维
　　生物是以实验为基础的学科，通过生物实验的探索、研究，可以培养学生的创新思维和创新能力。构想实验方案及问题解决等环节中可以促进学生科学思维的培养。例如在“体液调节”一节中，为验证胰岛素能降低血糖浓度、胰高血糖素能升高血糖浓度，如何设计实验？实验要遵循什么原则？教师在教学过程中可以给予提示信息，如实验材料：健康、生长状况相似的小白鼠若干，适宜浓度的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液，适宜浓度的葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等，血糖浓度是可测量的。学生通过讨论很容易得出以下方案：






　　教师进行点评，肯定分组的正确性以及实验组和对照组的设计，但是除了对照性原则还应该有单一变量原则与等量原则，让学生提出修改意见：三组的小白鼠要健康且生长状况相似若干只，测血糖求平均值，这样更准确。教师进一步提示：动物体内胰高血糖素升血糖可能效果并不明显，如何使实验现象更明显，实验结论更有说服力？学生就自然会想到：可以在低血糖的基础上注射胰高血糖素，在这样的的思路下，同时提醒学生：三组实验还要体现单一变量原则，再让学生对实验方案进行改进。










　　基于上面的设计思路，教师最后再提示一点：以上实验方案还有一处不够严谨，两次实验现象都是血糖浓度的变化量，所以我们是不是需要一个原始的血糖浓度，那应该如何改进？学生纷纷表示：在注射前对三组小鼠的血糖浓度要先测量得要各自血糖的初始浓度。经过不断地改进实验方案，学生不断构建自己的知识体系，在该实验中，教师只提供辅助信息，学生自行讨论分析材料，应用已学知识，设计实验方案，并且在教师的引导下不断地改进和完善实验方案，他们才是课堂的主体，学生通过对特定的生物学原理，进行设问、设计实验、方案实施以及对结果的交流与讨论，逐步增强对生命现象的好奇心和求知欲，在探究中掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力和科学思维。
　　培养学生科学的思维能力，是发展学生其他能力的基础，在生物教学中，教师应有意识地抓住科学思维的培养，优化课堂建设，让学生透过现象看本质，正确理解和灵活应用生物学知识，提高生物学素养。
　　参考文献：
　　[1] 俞莉丹，应超，王丽君. 2017. 基于思维特性的高中生物学教学策略. 生物学教学，42（1）；25-26
　　[2] 姚国平. 2017. 丰富概念背景，促进概念理解. 生物学教学，42（1）；23-24