高中生物教学中学生科学思维的培养策略分析

高中生物学科作为自然科学的重要组成部分，蕴含着丰富的科学知识和思维方法。在传统教学中，往往侧重于知识的传授，而对学生科学思维的培养有所忽视。科学思维涵盖了归纳与概括、演绎与推理、批判性思维、创造性思维等多个方面，对学生的终身学习和发展具有深远意义。因此，探索有效的培养策略成为高中生物教学的关键任务。

一、科学思维在高中生物教学中的重要性

（一）助力知识理解与掌握

科学思维能够帮助学生将零散的生物知识构建成系统的知识体系。例如，在学习细胞的结构与功能时，学生通过归纳与概括不同细胞器的特点和功能，能够更好地理解细胞作为一个整体的生命活动机制。

（二）提升问题解决能力

在面对生物相关的实际问题时，具备科学思维的学生能够运用演绎与推理等方法，分析问题的本质，提出合理的解决方案。比如在遗传实验设计的题目中，学生需要运用演绎推理，根据已知的遗传规律和实验目的，设计出可行的实验方案并预测实验结果。

（三）培养创新精神

批判性思维和创造性思维作为科学思维的重要组成部分，鼓励学生对既有知识和观点进行质疑和反思，从而激发创新思维。在生物教学中，引导学生对一些生物学理论或实验结果提出不同看法，并尝试从新的角度进行思考和探索，有助于培养学生的创新精神，为未来从事科学研究或其他领域的创新工作奠定基础。

二、高中生物教学中学生科学思维培养策略

（一）巧设问题情境，启迪科学思维

科学思维的激发离不开巧妙的问题引导。依据建构主义学习理论，学生在问题情境中主动构建知识体系，能有效锻炼思维。教师应依据教学内容与学生认知水平，创设层次分明、富有启发性的问题，引导学生思考探究。例如在“细胞呼吸”教学中，教师可提问：“人剧烈运动后肌肉为何酸痛？”“不同生物细胞呼吸方式有何差异？”此类问题贴近生活又紧扣教学重点，促使学生主动探究细胞呼吸的过程与原理，激发科学思维。

以人教版高中生物必修一《分子与细胞》教材为例，在讲解“物质跨膜运输的实例”时，教师创设问题情境：“将红细胞分别置于清水、生理盐水、高浓度盐水中，细胞形态会如何变化？”学生基于生活常识与已有知识进行思考，进而深入探究渗透作用原理，在分析问题、解决问题过程中，科学思维得到启迪。

（二）开展探究活动，锤炼科学思维

科学探究是培养科学思维的重要途径。《普通高中生物学课程标准》强调学生主动参与探究过程，提升科学思维等核心素养。教师应组织多样化探究活动，让学生在实践中运用科学思维。在“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验中，学生自主提出问题，如“光照强度如何影响光合作用强度？”作出假设，设计实验方案，选择实验材料与仪器，控制变量进行实验，记录分析数据得出结论。这一过程中，学生需运用演绎推理设计实验，运用归纳概括分析实验结果，科学思维得到全方位锤炼。

在人教版高中生物必修二《遗传与进化》中“性状分离比的模拟实验”，学生通过模拟雌雄配子随机结合的过程，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系。学生在模拟操作、数据统计与分析过程中，对孟德尔遗传定律的理解从抽象走向具体，在探究实践中运用科学思维，提升对遗传规律的认知，学会用科学思维方法解决遗传学问题。

（三）善用现代技术，拓展科学思维

现代教育技术为生物教学提供丰富资源，能突破时空限制，将抽象知识直观呈现，助力学生拓展科学思维。多媒体技术如动画、视频等可展示微观生物现象与生理过程，虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术能创设沉浸式学习环境。依据认知负荷理论，合理运用技术可减轻学生认知负担，促进思维发展。在讲解“减数分裂”过程时，通过动画演示染色体的行为变化，学生能清晰看到同源染色体联会、分离等过程，相较于抽象文字描述，更易理解减数分裂的本质，拓展对遗传规律的思维深度。

以人教版高中生物选择性必修一《稳态与调节》中“兴奋在神经纤维上的传导”为例，利用多媒体制作动态演示图，展示神经纤维受刺激时膜电位变化、局部电流形成等过程。学生通过观看演示，结合教材文字，深入理解兴奋传导机制，同时教师可借助在线学习平台布置相关问题，引导学生讨论，拓展思维广度，从多角度理解神经调节，学会运用科学思维分析复杂生命现象。

（四）深化思维训练，提升科学思维

系统的思维训练对提升学生科学思维品质至关重要。教师可结合教学内容设计思维训练活动，如案例分析、模型构建等。通过对典型生物案例的分析，引导学生运用批判性思维审视观点，运用创造性思维提出解决方案。在“生态系统稳定性”教学中，给出生态系统遭受破坏的案例，让学生分析原因，提出保护与修复措施，在分析讨论中提升思维的逻辑性与批判性。

在人教版高中生物必修三《稳态与环境》中，要求学生构建生态系统能量流动模型。学生需运用归纳概括能力梳理能量流动的过程与特点，运用创造性思维选择合适方式构建模型，如概念图、数学模型等。通过模型构建，学生深入理解生态系统能量流动规律，思维的严谨性、创造性得到提升，学会运用科学思维构建知识体系，解决生态相关问题，增强对生命观念与社会责任的理解。

结束语：

在高中生物教学中培养学生的科学思维是素质教育的必然要求，也是提升学生生物学科核心素养的重要途径。通过优化教学方法、强化实验教学、利用现代教育技术以及加强思维训练等多种策略，可以有效地激发学生的科学思维，提升学生的科学思维品质，为学生的未来发展奠定坚实的基础。教师应在教学实践中不断探索和创新，将科学思维培养贯穿于整个生物教学过程中，促进学生全面发展。

参考文献：

[1] 王秀芹 . 高中生物教学中学生科学思维的培养策略探究 [J]. 中华活页文选（高中版）, 2024(2):0083-0085.

[2] 乔桢 . 高中生物教学中学生科学思维的培养策略研究 [J]. 高考 ,2025(2).

[3] 索朗曲珍 . 高中生物教学中学生科学思维的培养策略研究 [J]. 电脑爱好者（电子刊）, 2023(7):2715-2716.

姓名：马敬 出生年月：1978.10 性别：女 民族：汉 籍贯：黑龙江大庆 学历：本科 职称：一级 研究方向：高中生物