创设真实情境 促科学思维发展

创设真实情境 促科学思维发展

石慧娟

海南省乐东中学

摘要：利用真实问题、热点事件、科学史和生活材料创设学习情境，浅谈高中生物课堂中，创设情境对促进学生科学思维发展的有效性。

关键词：高中生物；情境创设；科学思维

人民教育出版社的赵占良老师提到：落实核心素养最基本的思路是什么？落实核心素养需要学生在真实情境中发现问题，提出问题，分析问题，解决问题。不是从理论到理论，更不是讲完知识就做题。因此，在教学过程中，我尝试从以下四个方面创设学习情境，帮助学生进行科学思维的培养。

一、利用真实问题创设情境，培养系统思维的生成

例如必修1体细胞克隆猴的诞生为例，激发学生产生疑问；克隆猴是如何诞生的？学生因疑生趣，产生进一步学习的愿望。接着以问题串逐步递进，如单细胞生物是怎样生活的，多细胞生物怎样完成复杂的生命活动？病毒是怎样的生物，它的生活方式是什么？为什么生物的生命活动离不开细胞？为什么细胞的形态各异，却有着大致相同的基本结构？引导学生针对问题思考归纳，提炼出本章的重要概念（细胞是生命活动的基本单位，细胞具有多样性和统一性），有利于学生对概念的详细和系统的理解，形成全面归纳知识的思维习惯。

必修1第三章以胰岛素的合成为例，通过人工化学合成与胰岛细胞合成的比较，说明人工合成的艰难与细胞生物合成的“轻而易举”。细胞何以把一个靠人力完成非常艰难的工作变得轻而易举呢？这能引学生的好奇和兴趣，引发学生的思考：细胞是不是有合成胰岛素的特定结构？细胞中是不是有一条条“生产线”呢？这些问题暗含了细胞中各细胞器的分工和协作，细胞是一个整体的观念，同时给学生留下想象的空间。

第二阶段通过类比的方式：单纯的建筑材料不能让人居住，建筑材料必须以一定的方式搭建才能成为房子。同样地，组成细胞的分子机械地堆放在一起，它们不能进行生命活动；这些分子必须有序地组成细胞的结构，才能体现生命活动。细胞有什么样的结构？它们是如何协调配合着完成生命活动呢？通过问题的设置，引导学生推断物质必须形成特定的结构才能发挥功能，细胞的不同结构间需要协调配合才能有序、高效地完成生命活动。帮助学生构建结构和功能相适应的观点，同时对整章知识形成系统化归纳的思维。

二、利用热点事件创设情境，培养批判性思维的生成

例如2020年1月以来，我国暴发新型冠状病毒肺炎，作为高中生，能否基于事实依据，运用科学概念辨别信息，科学认知疫情，这是科学思维在真实情境中的集中体现。

教师展示资料：2020年1月23日，央视《新闻1+1》中“病毒检测的CPR试剂应尽快发往基层”这一说法，正确吗？在进行调查的学生中，大部分学生认为该说法正确。理由是央视新闻是权威媒体，它报道的信息都是正确的。少部分学生表示不清楚或不正确。央视新闻虽是权威媒体，但新闻工作者并非都有生物学背景和医学知识，在转述过程中也可能犯错。接着提出问题，病毒检测的原理是什么？什么是CPR？显然这些问题学生没有思考。新型冠状病毒的核酸检测采用的是PCR技术，而新冠病毒为RNA病毒，及核酸的特异性，所以目前主要通过提取病毒的RNA，逆转录成DNA后进行实时荧光定量PCR。而CPR是心肺复苏术的简称。

合理的怀疑是科学进步的动力。对权威的盲目认同也说明了学生在生活中缺乏质疑精神。保持一份怀疑，积极寻求实证，从证据推导结论，这才是我们倡导的科学思维。

三、以科学史创设情境，促进科学思维的发展

科学史经典实验是培养学生科学探究核心素养的优秀素材。但是这些经典实验大多很难在课堂上重现。如何引导学生挖掘其科学探究的思想方法呢？例如：在“噬菌体侵染细菌”的教学中，我通过精心设计问题串，层层推进探究的深度，深入剖析经典实验。

首先，播放“噬菌体侵染细菌”的多媒体动画，引导学生观察亲子代噬菌体间的相似性，引出生物的遗传现象。接着，引导学生观察教材实验。思考：决定生物遗传的是亲代噬菌体的DNA，还是蛋白质？通过观察动画，学生很快给出了答案：是亲代噬菌体的DNA决定了生物的遗传性状。因为亲代噬菌体的DNA进入了细菌细胞中，而蛋白质外壳却留在了外面。

那么，科学家有什么证据证明只有噬菌体的DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在外面？请同学们带着问题，阅读课本寻找答案。

①T2噬菌体有什么结构和功能？②科学家使用什么方法进行实验？③实验中如何特异性标记噬菌体的DNA 和蛋白质？④根据实验结果，你能得出什么结论？在教师的引导下，学生重温科学家的探索之路，亲历发现问题、提出问题、设计实验、分析实验结果、得出结论的过程。学生感知科学探究的过程中，学习科学探究的方法，学会通过研究过程和结论理解科学原理，培养科学探索的思想意识，促进科学思维的发展。通过本节的学习，也让学生明白科学知识的获得并非一蹴而就，它离不开几代科学家团队的共同努力，从而培养学生的合作交流与坚持不懈的精神。

四、结合生活情境，促进科学思维的应用

例如，必修1教材P32“拓展与应用”要求学生就民间“吃什么补什么”的说法进行评价。我在教学中借此情境充分促进学生学以致用，理性思考。学生在对细胞中的化合物相关知识充分理解的基础上，能够运用逻辑思维，进行科学的分析判断，结合事实证据进行正确评价。

必修1教材P36“拓展与应用”中引用核酸保健的广告宣传语，要求学生进行评析，指出其中的逻辑漏洞。我引导学生在解决实际问题的过程中，体会知识来源于生活，并指导生活。引导学生以科学的态度对待生活中的认识误区，提升逻辑思维的严谨性和深刻性。

质疑是思考的起点，问题在情境中产生。在教学过程中创设大量的真实情境，能激发学生的学习兴趣，培养学生的实证意识和获取证据、评价证据的能力，学会逻辑思考，理性判断实际问题，进而提升自身的科学思维。充分挖掘教材的情境价值，实现素材的最有效利用是值得我们深入研究和尝试的。

参考文献：

1、普通高中生物学课程标准（2017年版），人民教育出版社

2、梁怡.浅析新教材中的真实情境及其教学价值（J）.中学生物教学.2019(12):72—73

3、王凡，石晶，张雨岑.科学思维在真实情境中的应用，（J）.中学生物教学.2020（4）：4—7