生物学可以培养学生思维能力？-学科网杏坛荟-教师频道

摘要：科学思维在核心素养中扮演了重要角色，是四大素养的根基所在。“思考·讨论”栏目是高中生物新教材的重要栏目。基于“思考·讨论”栏目的内涵与教学功能，尝试利用不同类型的“思考·讨论”栏目，有针对性地开展了学生归纳与概括、模型与建模、演绎与推理、批判性、创造性思维培养的实践与探索。

作者介绍：寇菲，中共党员，区级骨干教师。担任多年班主任工作，所带班级班风、学风优良，多次评为先进班集体。有着丰富的高中毕业班生物教学经验，任教学科成绩优秀，多次参加市、区级优质课比赛并获奖;多篇论文在省级、市级、区级等发表或获奖;获得过区级优秀共产党员、区优秀班主任、生物竞赛优秀辅导员等称号。

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新人教版高中生物教材设置了一些具有特色的辅助教学栏目，这些栏目在教材中起着独特的教学作用,“思考·讨论”正是其中之一。该栏目的具体内容都是相关领域的专家精心设计与甄选出来的，是基于一定的生物学现象或问题，通常穿插在教材的正文之中。该栏目常以问题为载体，在激发兴趣，启发思考，培养科学思维，提高探究能力，发展核心素养等方面均发挥着十分关键的作用。因此，将科学思维与“思考·讨论”栏目相结合，利用该栏目来培养学生的科学思维能力是非常具有现实意义的。

科学思维在核心素养中扮演了重要角色，是四大素养的根基所在。生物学在培养学生科学思维方面具有得天独厚的优势。但遗憾的是，教师和学生对该栏目的关注度与重视程度还远远不够，许多老师在处理“思考·讨论”栏目时，往往只注重学生兴趣的激发、形式上的交流、结论的得出，忽视了学生科学思维的培养；而绝大部分学生因为升学压力将全部的时间和精力用在教辅资料与习题册上，这无形中就导致部分“思考·讨论”栏目成为名副其实的“花瓶摆设”，使得该栏目在科学思维培养中的作用大打折扣。因此，教师必须转变这种知识本位的传统教学观念，充分发挥教材资源的功能，着力运用“思考·讨论”栏目去培养学生的科学思维，将以学生发展为本的课程改革推向深水区。

生物学可以培养学生思维能力？

1、生物事实类“思考·讨论”，培养归纳与概括思维能力

新课标中提出，教学活动不应该停留在零散的生物学事实层面，而是要通过对事实进行抽象和概括，在自主建构知识的过程中生成生物学概念。新教材“思考·讨论”栏目中提供了非常多的生物事实，让学生结合已学知识比较分析，自主去发现规律，建构概念，发展思维。

例如必修1第2章第4节的“氨基酸的结构特点”中，给出了四种氨基酸的结构简式，让学生通过直观对比几种氨基酸分子的结构，很容易找出其共同之处，总结出结构通式，同时用自己的语言进行表述与概括，进而加深学生的理解。又如必修1第2章第2节“无机盐的作用”中，给出了叶绿素分子和血红素分子的结构简图，旨在通过对生物事实的总结，提炼出无机盐的作用。

通过这样的形式，使学生不再生硬的理解与记忆，而是基于对生物学事实与现象的分析来自主建构概念与规律，有利于学生归纳与概括科学思维能力的发展。

2、科学探究类“思考·讨论”，培养演绎与推理思维能力

科学探究是科学思维的外在表现，是高中生物新课标中明确的生物学四大核心素养之一，也是学生全面可持续发展的阶梯。新教材中“思考·讨论”栏目中许多内容以探究性问题为主，引导学生主动参与，由易到难、逐层深入，通过小组利用合作探究、交流讨论，得出探究结论，完成演绎与推理过程。

例如必修1第3章第2节“分泌蛋白的合成和运输”中，需要通过同位素标记法来完成实验，此类栏目不但引出了同位素标记法的科学方法，还锻炼了学生分析现象、演绎推理得出结论的能力。又如必修2第2章第3节“预测红绿色盲基因的遗传”中，延续教材正文中红绿色盲遗传病的遗传情况而设置另外两种情形，栏目中设置了与教材正文相类似的问题情境以及与问题相对应的遗传图解，让学生将其推理过程用遗传图解的形式表示出来。遗传图解的推导、书写过程就是学生演绎推理的过程，是学生抽象逻辑思维具体化、可视化的过程。

通常“思考·讨论”栏目所给的探究活动是学生无法通过探究实践直接能做出的实验，教师的引导与讲解，可以检测学生演绎推理得正确与否，在不断修正中收获正确的解题思路与思维方法。

3、科学史实类“思考·讨论”，培养批判性与创新性思维能力

生物科学史引导学生站在生物科学家的角度探本溯源，体会运用生物学领域的科学方法以及相似的研究思路去观察实验现象、分析处理相关证据并基于事实证据，得出结论。“思考·讨论”栏目中提供了丰富的科学史资料，引导学生在阅读的过程中，分析问题、主动质疑、批判和自主思考并提出论据。

例如必修1第1章第1节“分析细胞学说建立的过程”中，第2个论题中提出施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出“所有动植物都是由细胞构成的”这一结论，要求学生说明是否可信及阐述原因。为什么科学家会得出这样的结论？学生会再次思考，继而在不断分析、思辨、求证的过程中获得批判性思维能力。又如必修2第3章第1节“证明DNA是主要遗传物质的实验”中，教师可以让学生从实验所使用材料的优点，实验方法的不足或优势，以及科学家成功或者失败的原因等方面对这些实验进行讨论和思考，逐步培养学生的科学探究的精神，发展学生的创造性思维和能力。

通过对这类知识的教学，引导学生用辩证的眼光看待某些具体的做法和观点，进行评价并提出自己的论据，进而发展了学生批判性和创新性思维能力。

生物学可以培养学生思维能力？

4、应用迁移类“思考·讨论”，培养分析与综合思维能力

生物学学科开设的初衷与根本价值就是让学生能够运用生物学知识解决社会生产生活实际问题。“思考·讨论”栏目设置了不少生活化问题，其目的就是让学生利用生物学事实和科学思维方法类比迁移、综合分析，解决社会问题。

例如必修1第5章第3节“细胞呼吸原理的应用”中，是学完有氧呼吸和无氧呼吸原理后对相关知识点的应用迁移，教材给出“包扎伤口”“储藏水果、粮食”“酿酒”“有氧运动”等6个案例情境，旨在让学生感受生物学知识在生活中的巨大价值。教师还可以通过类比以上实例，结合生活常识可以列举，制作酸奶时利用了乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，收获的粮食要晒干储存降低细胞呼吸速率等生活实例，进一步拓展学生的知识面。又如必修2第3章第4节“分析DNA与基因的关系”中，让学生将所学DNA序列特异性的相关知识迁移应用到了刑侦领域，分析DNA用于个人身份鉴定的科学依据。学生在解释与解决生产生活中疑难问题的过程中建构知识并逐步发展科学思维，从而实现学习的价值。

“思考·讨论”是一个非常典型的师生互动和生生互动教学活动栏目，从不同维度体现了其科学思维的培养价值。随着现代科技的发展，“知识力量”已转变为“思维力量”，科学思维在培养学生核心素养方面的重要性日益显现。为此,基于科学思维的内涵，如何通过“思考·讨论”栏目去培养学生的科学思维，是一项非常值得探究的课题。