在初中生物教学中培养学生科学思维的方法

  在初中生物教学中培养学生科学思维的方法

张惠芳

安徽省泗县黑塔中学234341

摘要：伴随着新课标的全面实施以及教育改革的深入推进，科学思维被视为生物学教学领域的重要目标。特别在遵循新课标教学原则的大环境下，教师在设计并执行初中生物教学方案时，必须努力打破传统教学模式中过分依赖基础理论知识和技能讲解的局限性，更加注重学生思维能力的发展规律，适时调整教学策略。因此，本文旨在详细探讨科学思维的基本概念及其培养的关键要素，同时提出在初中生物教学过程中如何有效培养学生科学思维的策略，以期提升生物学科的教学质量。

关键词：初中生物；科学思维；培养策略；

科学思维作为生物学学科核心素养的重要构成元素，对于引导学生从理性角度去探究和解释生命现象及规律，培养学生科学的认知习惯和认知品质具有深远影响。因此，作为初中生物教师，我们应当在日常教学实践中，严格按照新课标的要求，高度重视对学生科学思维的培养，并且不断创新和完善教学方法。据笔者观察，在生物课程中，由生物学事实和证据衍生出的“归纳与概括”“实验与分析”“模型与建模”“质疑与思考”等都可以归类于科学思维的范畴。

一、借助归纳与概括方式培养学生的科学思维

相较于小学生，初中生面临着更为严格的素质要求，仅仅依靠机械式的死记硬背来提高学习效果显然是行不通的。尤其在生物这门知识点繁多且复杂的学科中，学生唯有深刻理解相关知识，并在此基础上进行恰当的总结归纳和分析概括，方能实现高效的记忆，进而在初中生物学习过程中逐步发展出科学思维。因此，在实际教学过程中，教师应以培养学生科学思维为导向，根据具体教学内容，有目的地引导学生对知识进行深度剖析、整合和归纳概括，协助学生将零散的知识点有机串联，构建起一个完整的知识框架，为他们以理性思维去探索和解释相关事物的本质提供坚实的基础。

例如，在北师大版八年级上册第19章第2节《动物的生殖和发育》鸟的生殖和发育部分内教学中，在学生对鸟的外部形态、内部结构、生理特征等基础知识有了初步了解后，教师就可以带领学生以思维导图的方式，对这些知识进行归纳概括，以简单清晰的形式将知识间的关联呈现出来，以帮助学生建立完整的知识结构，同时获得“归纳与概括”思维能力的发展。

二、通过实验与分析培养学生的科学思维

科学实验在促进学生思维能力发展中发挥着不可或缺的作用，而生物则是一门以实验为基础的自然学科。在实际教学中，为了更好地发展学生的科学思维，教师应结合教学内容，积极组织学生开展实验探究活动，让学生在参与生物实验活动、观察实验现象、分析实验结果的过程中，对相关生物知识形成更科学、客观的了解，获得“演绎与推理”等科学思维能力的发展。

例如，在北师大版七年级下册第10章第二节《人体细胞获得氧气的过程》这部分内容教学中，为了让学生充分理解“人体细胞获得氧气”的原理和方法，从科学的角度来解释这一生命现象，从而发展学生的科学思维能力，在实际教学中，教师就可以从教材内容出发，围绕“肺扩张和收缩时气体是如何运动的”这一问题，带领学生开展实验探究活动。考虑到学生对“气压”知识的理解较为有限，因此教师在设计实验时可以增设“针筒”实验，以帮助学生了解气压知识，突破认知障碍。首先，教师为学生发放提前准备好的针筒，并指导学生将针筒活塞拉出一段距离后，用手指堵住针筒口，再推动活塞，观察此时会有什么现象发生。其次，松开推动活塞的手，同时观察活塞位置、后退速度的变化情况。通过这种方式让学生对“气体是有压力的”这一知识点形成直观了解。最后，教师指导学生将气球绑在针筒口上，一手捏住气球，并堵住针筒口，另一只手推动活塞时松开堵住针筒口的手指，观察气球有什么变化以及气体流动方向是怎样的。教师这样带领学生开展实验探究，能够让学生对“肺内气体运动情况”产生深刻的印象，帮助其更充分地理解这一知识点，使其明白“肺扩张时，肺内气压比大气压低，吸气；肺收缩时，肺内气压比大气压高，呼气。”

在实验活动的辅助下，学生不仅能够对所学知识形成直观、深刻的印象，还能参与到知识的分析总结过程中，这对于提高学生的知识掌握程度，培养学生以客观证据来解释相关生命现象的能力等方面也有积极帮助，可以有效促进学生科学思维能力的发展。

三、通过模型与建模培养学生的科学思维

模型与建模是培养科学思维的重要方法，也是现代教学中常见的一种认知手段及思维方式。模型与建模的应用不仅能够帮助学生形成科学的概念认知、系统地理解知识，还可以为学生提供动手实践的机会，让学生通过“在做中学、学中做”的方式领悟相关思想，从而学会用生物学模型建构方式来解决相关问题、形成科学思维。在初中生物教学中，合理地应用模型建构方式进行教学，可以直观反映生物体结构功能和生命现象规律，对降低学生知识理解难度，帮助其观察事物特征、发现事物本质有着积极的意义，能够促使学生形成从科学、客观的角度来认识事物、解释生命现象的习惯，获得科学思维能力的发展。为此，在实际教学中，教师应善于应用模型与建模方式开展教学活动，以表征生命现象及规律，发展学生的科学思维。

例如，在北师大版上第18章第2节《微生物与人类的关系》教学中，微生物与食品的关系是本节的一个教学重点，可先让学生列举可以直接食用的微生物食品，然后列举应用微生物进行食品加工方面的实例，如母菌与发酵、醋酸菌与酿醋、乳酸菌与制作酸奶等，在完成本章节基础知识的讲解后，教师可以引导学生通过模型建构方式来直观形象地了解乳酸菌结构，为学生掌握本章节知识提供更丰富的例证支持。具体进行模型建构时，教师可以先引导学生结合所学内容在白色卡纸上自行绘制乳酸菌简图，用以模拟蛋白质外壳，然后以回形针为工具在纸上粘贴，模拟遗传物质，同时对其结构进行标注。这样的模型建构方式看似简单，但是在建构过程中需要学生认真观察，了解乳酸菌与其他生物的本质区别，才能准确归纳和呈现病毒结构的特点。通过建模的方式进行教学，可以让学生在动手实践中学习、思考、总结所学知识。再通过课件展示学生制作泡菜酸奶活动，让学生初步理解应用微生物制作食品的一般原理。关于微生物导致食品腐败或霉烂的知识，组织学生分小组讨论，教师则做相应的归纳和补充。让学生在交流讨论中形成认知冲突，改变原有的认知错误，这对于促进学生科学思维的发展有着积极意义。

四、结语

总而言之，新课标指导教学实施的背景下，教育教学活动已经不再是单纯地为学生传授基础理论知识，更重要的是加强对学生思维能力和学科核心素养培养的重视。初中生物作为一门自然学科，其涵盖的内容丰富多样，可以为学生科学思维能力的培养提供有利条件，教师要转变教学理念、丰富教学手段，真正将科学思维培养融入日常教学活动中，让新课标理念在生物教学中落地生根。

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