高中生物教学中培养学生科学思维的策略研究

引言：随着培养学生科学思维理念的提出，科学思维作为生物核心素养的重要内容，对高中生物教学中生物学科核心素养培养更加受到关注。对于生物课程教学策略的研究，更多的是课程的知识体系构建，而科学思维培养尚处于摸索阶段，更缺乏结合生物学科特点进行科学思维培养的策略。文章旨在立足高中生物学科特性，弥补以往研究中的不足，探索高中生物教学中科学思维培育的有效路径。

一、高中生物教学中培养学生科学思维的益处

（一）助力学生深入理解生物学科核心概念与规律

科学思维能引导学生超越对生物概念的表面记忆，去发现概念背后的逻辑关系和形成过程；通过挖掘现象与本质的逻辑关系，认识学科规律的本质与必然，实现概念的本质性理解。这种思维方式推动学生从被动接受知识转向主动探究概念间的依存关系，理解规律的适用范围与限制条件，使对生物学科核心内容的理解达到结构化与系统化，形成稳固且可迁移的认知框架。

（二）提升学生应对复杂生物问题的分析与解决能力

科学思维为学生应对复杂生物问题提供认知框架。面对多元信息交织的情境，学生能剥离表象干扰，识别关键要素，梳理要素间的关联。在解决问题的过程中，学生应用思维路径，从整体到局部找寻问题原因。在解决问题的过程中，学生调动生物本质，找寻解决思路，而不是调动死记硬背的知识。通过这种思维路径学生能够逐渐形成从分析问题到解决问题的思路。

二、高中生物教学培养学生科学思维的优化策略

（一） 强化实验教学训练，实证科学思维

实验是培养实证科学思想的途径，让学生在观察、记述、思考、分析实验的过程中，从具体的现象中归纳出抽象的道理，使思维立足于事实，认识到科学的结论必须有证据支撑。

例如教师在教授“ DNA 的复制” 时可以展示有关实验，科学家用¹⁵N标记的脱氧核苷酸培养大肠杆菌，使 DNA 双链均含重氮同位素，转入¹N 培养基后，追踪不同世代DNA 的密度变化。通过CSCL 密度梯度离心，观察紫外吸收峰的位置变化：子一代DNA 条带处于重带与轻带之间，子二代则出现中带与轻带两种条带。这一结果与半保留复制模型预测完全一致，否定全保留复制假说。学生在复现实验逻辑时，需理解碱基互补配对原则下子链合成的方向性，以及离心技术分离不同密度DNA 的原理，从实验数据与模型的对应关系中，建立证据支撑结论的思维路径。通过这样的实验课堂使得实证思想自然萌芽。学生在体会实验设计合理性、数据和结论之间的必然性的过程中潜移默化地形成了用数据证明观点的论证意识，让实证思想成为一种认识生物世界的科学思维习惯。

（二）开展项目式学习培育创新协作思维

项目型任务为创新合作思维搭建平台。学生基于项目话题展开深度思考，在小组项目推进中，思维冲破束缚，创意迸发，并学会尊重他人、包容他人，使思维在对话中交锋，思维在合作中成长。

例如教师在教授“ 基因突变和基因重组” 时可以要求学生探究某一类生物性状变异是否与基因突变、基因重组有关，分组收集案例、分析变异、整理分子机理、总结两者之间的区别。有人可能提议从农业育种案例入手，有人建议从遗传病案例开始，在讨论中，确立探究方向，防止探究方向单一。在探究中，负责整理分子机理的同学对某一变异归类不清，在全组中，大家查资料，反复讨论，最后确定归属基因突变还是基因重组，在这一过程中，既提出新的探究方向，又进行探究分工，创新和合作就在探究过程中自然发生。这样通过项目学习将合作创新精神真正地付诸行动。学生通过共同对事物进行探究，学会了换一个角度看问题，学会了与他人相互配合，帮助解决生物学习中遇到的各种难题。

（三）整合知识网络促进科学思维整体发展

整合知识网络为科学发展思维整体发展服务。孤立的知识点犹如一个个珠子，无法产生知识的合力，知识网络能够将孤立的知识点连接成有机整体，让学生在知识内在联系中，学会从全面的角度看问题。

例如教师在教授“ 基因在染色体上” 时可以将基因的传递规律与染色体的行为变化相联系。孟德尔的遗传因子(基因)具有分离和自由组合的特点，减数分裂中同源染色体上的分离和不同源染色体上的自由组合在时间是同步的，行为上是平行的，画一个图把基因放在染色体上，基因随着染色体移动的过程一目了然，基因的分离定律就是同源染色体上的等位基因分离，自由组合定律就是非同源染色体上的非等位基因自由组合。这样，遗传规律不再是孤立的理论，而是与细胞分裂过程紧密相连的整体认知。这样通过整合知识网络能够促使科学思维在整合中升华，学生通过整理知识之间的内在联系，思维从某个知识点的认知上升为整体系统的认知，从而更加深入理解生物学科知识。

结束语：

高中生物教学中科学思维的培养，需始终扎根学科特性，在实验探究中夯实实证根基，在项目协作中激活创新潜能，在知识整合中完善系统认知。这一过程不是孤立的方法叠加，而是思维品质在教学各环节的自然生长。当学生能以实证精神审视现象，以协作意识攻克难题，以系统视角把握规律，科学思维便成为认知生命世界的内在力量。

参考文献：

[1]李冰.浅谈高中生物教学中培养学生科学思维的策略[J].学周刊,2025,(15):116-118.

[2]]田孟学.高中生物教学中培养学生高阶思维的策略[J].启迪与智慧(上),2025,(04):79-81.

[3]池珍.高中生物实验教学中培养学生科学思维的策略研究[J].高考,2024,(26):117-119.