【摘要】本文以案例为引，探讨如何运用教材中的生物学事实和科学史实，以脑为导向引导学生构建认识事物的思维方法，培养科学而严谨的思维习惯，并从以“史”为导建立科学思维习惯、以“践”为引培养严谨求知态度、以“问”促研提升科学素养三个方面详细阐述。

【关键词】科学思维;生物事实;脑科学

在生物课程标准中，对学科的核心素养进行了确立，一共分为4个方面，即科学思维、科学探究、生命观念和社会责任。在对证据与事实充分尊重的前提下，求知要实事求是，通过对科学思维手段的使用来了解事物，将具体问题解决的能力与思维习惯，此即为科学思维。在实际教学中，不是所有的教学都能起到让学生学习的效果，或者培养科学思维，因此所有的学习都应当“以脑为本”，我们在教学过程中需要关注学生如何感知、加工和记忆知识，那么在开展教学时，教师需要充分理解并运用教材中的生物学事实和科学史实，帮助学生构建认识事物的思维方法。达到该目的，需要一线教师根据学科特点勇于探索和实践，下面结合具体的教学案例来探讨以脑为导向的科学思维培养策略与方法。

一、BBT模式下，以“史”为导建立科学思维习惯

生物学科中许多科学本质、规律的发现离不开科学家们的不断努力，科学家展开探究所使用的方法是生物科学史上所有发现都不可缺少的，如孟德尔以假说-演绎法推演出遗传学两大定律，多位科学家探明光合作用的过程等等。教师在设计课堂时，需要关注教学与实际结合，以认识事物发展基本规律为原则，以科学史为教学主线，设计好课堂教学，将能极大地帮助学生建立科学思维习惯，并以史为鉴，对科学家的研究手段加以学习，提升学生兴趣，展开对生命的探索，对学生的创新和科学精神不断培养。在BBT（以脑为导向的教学）模式下，我们需要关注学习过程中的情感气氛和物理环境，运用模拟情境增强对知识的记忆与理解。以下以“流动镶嵌模型的建构史”为例来说明如何以“史”为导设计教学主线，帮助学生建立科学思维。

在探索生物膜的流动镶嵌模型建构史过程中，教师将学生分组，不同学生模仿不同的科学家的发现，学生阐述自己的实验和发现，以时间轴为主线（图1），通过发现问题解决问题。例如对于此问题的研究，脂质的排布模型，科学家是怎样从细胞膜中脂质分子进行连续两层的排列而得到的，可以先解决两个情境问题：1.水面上的单层脂质如何排布？2.在水中脂滴如何排布才更稳定？通过学生自主构建模型，沉浸于科学史实的探索，推演出生物膜的基本支架——磷脂双分子层。在这个过程中提出和解决问题，将科学思维成功构建，能学习掌握科学方法。在科学史的学习过程中，尽量让学生情境替代、感同身受通过科学事实归纳总结科学结论，当一回科学家。学会在研究过程中发现问题，如在人鼠细胞融合实验这一史实中，通过动画再现实验过程，学生得出细胞膜不是静态结构的结论，从而推翻1959年罗伯特森提出的“三明治模型”，教师应以此为契机来引导学生，渗透科学精神，做到唯物辩证、客观、敢于提出疑问。

二、以“践”为引获得严谨求知态度

生物学科是一门实践科学，必修和选择性必修包含了多个实验，而2007人教版选修1内容均为实验教学，可见实验在生物学科中的地位之重要。理解实验原理、设计实验流程、发现实验中的问题、提出解决方案，是贯穿高中生物课堂的重要内容。单纯的死记硬背不如实践出真知，人脑记忆和思维模式都是在不断的学习和实践中获得经验习得，学生们被不断要求将学习的内容运用到真实世界中去解决问题，因此提升学生参与度为初始目标，将实践融于生物课堂。例如《果酒和果醋的制备》这一课程，学生自己动手来进行果酒的制作，学习传统发酵技术的原理和方法。在实践中会出现一些问题，如教材提示每日扭松瓶盖放气两次，部分学生按此操作结果却导致爆瓶，或在扭松瓶盖时瓶内气压过大发酵液喷出，而有的学生却没有发生该现象。学生此时产生疑问：为何不同人做的发酵液产气量不同？通过讨论学生分析变量、提出解决方案，根据不同发酵瓶的产气速度调整放气频率，解决了实际问题。通过实践教学，学生学习生物的兴趣得到提高，善于提出问题并主动找寻解决方案，在实践中思维与记忆同时加强了锻炼，通过比对不同小组的实验成果，认识到严谨的实验操作和步骤设计是成功的关键。

三、以“问”促研提升科学素养

（一）问题导学提高思维水平

高中生物知识点多而广，学生在学习过程中往往感到顾此而失彼，如何将碎片化信息通过研究学习的方式建立有效的知识框架，然后有效地将课程内容与真实的生活景象联系，在课堂教学中，教师可通过设问将知识联系起来，学生的兴趣提高，促进他们的科学素养和思维有效提升。例如在教授动物细胞培养技术时，教师可以以问题导学的形式（表1），引领学生思考与讨论，提升科学探究的能力，提高思维水平。

（二）教学设问中需要注意的问题

下列问题是教师进行教学设问的过程中需重视的：第一，在问题的难度上要适宜。教师给出的问题太难或者太简单都不行，太简单则没有趣味，太难的话不利于教学目的的达成，还会使学生越来越不积极地投入学习，形成恶性循环。在思考或者讨论过后，具有较高水平的学生能够正确做到，这是所提出的问题能达到的最难的程度;第二，要以教学目标为依据来提问，不能脱离学生的实际情况，且要以学生学习状态的差异为依据，来适当调整;第三，要以所有的学生认知为目标来进行问题的设计，问题应当有层次之分，让全班各个层次的学生都能参与思考回答，使他们的信心能够有效增强;最后，问题指向的确定要合理、科学，对科学思维的培养要有足够的重视。

四、结语

从生物课改的内容中来看，对教师来说，除了传授知识以外，还要不断引导学生，实现科学的思维体系的构建，生物学科知识点零碎，记忆内容繁多，对学生的综合素养提出了更高的要求。教师在教学设计中，不能忽略学生的认知水平、记忆特征和遗忘规律，需要以脑为导向对症下药，依据学生思维特点和兴趣点进行生物科学思维能力的培养，在多样化的策略以及途径的使用之下，来使学生的核心素养有效提升，这样最终所培育出的人才才能更加严谨、理性、创新。

参考文献：

[1]郑云桓，丁奕然.试析多角度的生物科学史教学主线设计.中学生物学[J]，2014，30（11），16-17

[2]李林，基于人脑学习原理的课堂教学思考.宁波教育学院学报[J]，2015，17（2），1-3