在高中生物教学中发展学生的“本质思维”

摘   要：高中生物教学要致力于培育学生的生物“本质思维”。“本质思维”是一种“刨根问底”的思维，也是一种具有“关系性”“关联性”的思维。在高中生物教学中，教师要借助问题来引发学生的“本质思考”，借助任务引发学生的“本质探究”，借助证据支撑学生的“本质表达”。培育学生的生物“本质思维”，有助于促进学生的高中生物自主学习。

关键词：高中生物 学科本质 “本质思维”

高中生物是一门兼具演绎性、归纳性的学科。它不仅需要学生展开缜密的思考，也需要学生进行大量的观察、推理。教师应当采用一种“实证”的方式，来引导学生进行生物学习，发展学生的“本质思维”。“实证”就是注重证据，注重论证过程。“本质思维”不仅是一种“刨根问底”的思维，也是一种具有“关系性”“关联性”的思维。

一、问题催生：引发学生的“本质思考”

问题是高中生物教学的重要载体。“猜测与证实”“猜测与反驳”“猜测与证伪”等是学生进行生物学习的几种重要范式。要培育学生的生物“本质思维”，教师首先就应当设计问题，启发学生自主发现问题、提出问题，引导学生分析并解决问题。有效的问题往往能引导学生聚焦“生物本质”，培育学生的科学思维。

例如，在教学人教版高中生物选择性必修2《生物与环境》时，笔者就采用问题导学的教学策略，来引导学生阅读、思考、研讨。生物与环境是一个统一的整体，其中生态因子（主要包括生物因子和非生物因子）会影响植物的生长、发育。而生物因子主要包括种内关系和种间关系，非生物因子主要包括光、温度、水等。在教学中，笔者引导学生“像生物学家一样思考”“像生物学家一样探究”，让学生经历科学现象、假说、论证等过程，从而充分、深刻地认识到生物知识的科学本质。例如，在引导学生探究“光与植物的生长发育”时，笔者首先引导学生阅读“美国科学家弗林特和麦卡利斯特用不同波长的光源分别照射浸泡过的莴苣种子”的历史故事。在这个过程中，学生自然提出了这样的问题：为什么波长520nm到700nm的光照能促进莴苣种子的萌发？为什么在这样一个范围内，波长越长效果越明显？由此引导学生研究光质、光周期、光照强度等对植物生长发育的调控作用。在此研究的基础上，笔者引导学生结合温度、水对植物生长发育的作用，让学生认识“限制因子”，引导学生抽象、提炼、概括出“最小因子定律”等。这样的教学，是基于问题发现、提出、猜想、验证的归纳性教学。

在高中生物教学中，教师可以从历史故事、事件、现象等入手，引导学生自主提出相关问题，并围绕相关问题展开积极的阅读、思辨、研讨，从而让学生概括、归纳出生物学科知识的本质。在高中生物教学中，教师要鼓励学生通过自主阅读、思考去寻找证据，并积极地应用证据证明自己的猜想，引导学生形成具有整体性、系统性、结构性的生物学科知识体系。

二、任务驱动：引导学生进行“本质探究”

科学探究是高中生物教学的基本范式。在高中生物教学中，教师可以设计研发相关的任务，来驱动学生的生物学“本质探究”。任务不仅是学生生物探究的动力引擎，也是学生生物探究的重要载体、媒介。在高中生物教学中，教师要帮助学生打造生物探究平台，赋予学生充分的生物探究机会，让学生积极主动地投身于生物探究。作为教师，我们要鼓励学生积极主动地收集探究素材、资源，让学生经历科学探究的全过程，形成良好的科学素养。

例如，教学人教版高中生物必修1“酵母RNA的粗提取”部分内容时，笔者就引导学生尝试“用稀碱法来提取酵母细胞RNA”。在此基础上，笔者设计研发了下列任务，引导学生的实验探究：（1）称取8g干酵母粉置于100ml的烧杯中，加入质量分数为0.2%的40毫升的氢氧化钠溶液，边搅拌边加热30分钟。（2）等待溶液冷却之后，加入乙酸，调节pH至5.0到6.0。（3）放入离心机4000r/min离心大约10～15分钟，取上清液。加入2倍体积的体积分数为95%的乙醇，一边加入一边搅拌，然后静置，等到完全沉淀之后，放入离心机4000r/min离心5分钟，去除上清液。（4）取沉淀，然后用10ml体积分数为95%的乙醇悬浮，抽滤并保留滤渣，滤渣先用体积分数为95%的乙醇洗涤两次，每一次10分钟，后用乙醚洗涤两次，每一次10分钟，一边洗涤一边搅动沉淀。这样的任务，十分清晰地引导学生展开实验操作，能引发学生的思考，如“加入质量分数为0.2%的40毫升的氢氧化钠溶液的作用是什么？”“乙醇的作用是什么？”“RNA提取量不多，可能的原因是什么？”等。结合任务、问题，学生对相关知识的理解更为深入。在高中生物教学中，教师利用一切有利条件，引导学生亲身实践，展开积极的实验探究，能让学生在生物学习中理解、掌握知识本质，发展学生的“本质思维”。

高中生物教师要让学生积极主动地参与生物实验探究，让学生参与证明或证伪的过程，引导学生理解、掌握生物知识的本质，发展学生的生物“本质思维”。

三、证据支撑：引导学生的“本质表达”

在高中生物教学中，教师可以采用论证式的教学方式，引导学生积极地论证教材中的知识点。用证据支撑学生的科学学习，能催生学生的生物学科“本质表达”。“本质表达”是建立在学生对生物学科知识的“本质理解”的基础之上的。同时，“本质表达”是学生“本质思维”的可视化，是学生“本质思维”的确证与表征。

例如，在教学人教版高中生物选择性必修2“生态系统的能量流动”部分内容时，笔者就引导学生以小组为单位展开合作、互动、交流。笔者让学生以四人为一个小组，分别对“一条含有四个营养级的食物链中的能量流动情况”进行分析。在这个过程中，有的学生会用文字进行表达；有的学生尝试绘制思维导图，借助文字、箭头等，表现出各个营养级的能量输入、传递、转化、散失等情况。在引导学生学习的过程中，每一个小组都将自己的营养级分析图展示出来，从而完整地呈现生态系统的能量流动情况，由此开阔了学生的生物视野。在合作交流中，每一个小组的内部成员都积极地表达，从而能催生小组生物学习共识的达成。而在小组与小组之间的互动过程中，每一个小组成员都能对比与思考自己小组与其他小组的生物探究，彼此之间相互纠正、取长补短，共同发展、进步。

证据是生物学习的重要依据、条件。教师要引导学生积极寻找证据，对生物学科相关内容进行积极的论证。充分、丰富的论据再加上科学、合理的论证，能让学生形成“本质思维”，加深学生对生物知识的理解。在高中生物教学中，教师要引导学生对知识“追根溯源”，积极地寻找证据，从而有效地培育学生的生物“本质思维”，引导学生进行“生物表达”。

在高中生物教学中，教师引导学生进行学科“本质思考”，有助于学生从知识记忆转向理解和应用。教师要致力于培育学生的科学创新思维、实践能力、批判精神等，引导学生深入观察，不断地推理、不断地质疑，以此培育学生的生物“本质思维”。

参考文献：

[1]包春莹.例谈国外生物学教科书中关于科学本质的内容及其启示[J].中学生物教学，2017，（11）：4-7.

[2]冯华.科学本质观：发挥科学教育育人价值的关键[J].中小学管理，2019，（11）：15-17.

[3]谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革[J].课程·教材·教法，2016，36（7）：62-68.

（作者单位：苏州大学实验学校）