肖智勇

摘 要：以学生“说题”为教学载体，让学生把解题过程以语言方式向同学们进行解说呈现，在说题过程中完成知识的模型建构、进行演绎推理得出结论、對现象或事实进行批判等进而养成生物学科科学思维。

关键词：科学思维;批判性思维;演绎推理

生物学科核心素养有四个部分，其中科学思维是重要组成部分，发展科学思维就是创建理论和证据相互协调的过程。在教学过程中培养科学思维就是让学生的论证技能得以发展，生物课堂教学活动中，学生运用演绎推理、模型建构等方法以及批判性思维探讨生命现象并论证社会性议题，从而获得生物学科科学思维的培养。布鲁纳的发现学习理论认为学生是一个积极的探究者，学生学习的主要目的是积极主动地获取知识。教学过程要注重和发展学生学习的积极性和主动性，并且在积极主动学习中发展学生科学思维。学生“说题”便是一种让学生主动学习的教学策略，在高三的生物复习练习讲评课中很有作用。学生“说题”即让学生把自己的解题过程——审题、析题、解题和反思等思维过程运用自己的思维方式，组织语言进行表达交流。在说题的过程中可以展现出学生解题的思维过程，通过表达交流可以强化学生的解题过程，从而培养学生的生物科学思维。

一、说“演绎推理”培养学生的科学思维

演绎推理为生物学科核心素养中的科学思维的一种重要的类型。在高中生物的教材中，有许多科学家应用“演绎推理”这种科学方法开展生物实验。例如，孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根的果蝇杂交实验及遗传密码的破译等。在近几年的高考全国新课标卷试题中对演绎推理的考查体现得十分明显，充分体现出新课程改革对学生科学思维培养的希望。例如，2017年高考全国Ⅲ卷理综生物试题32题，其题干信息主要是某种昆虫由三对等位基因控制的三对相对性状，利用这三对相对性状的三个纯合品系为实验材料进行实验。其中第一小题是确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。该小题考查孟德尔的自由组合定律的应用，学生可以利用假说演绎法来解决这个遗传学问题，并说出解题的过程：先假设这三对等位基因分别位于三对染色体上，根据这个假设以及应用所学的自由组合定律的知识进行演绎推理，让这三个品系昆虫进行两两交配，观察后代的表现型及比例，判断结果是否满足自由组合定律，若满足自由组合定律则假设成立，若不满足自由组合定律则假设不成立。说题的学生向大家呈现了他使用演绎推理解题的思维过程，使学生可以逐步掌握并应用假说演绎法去解决实际的问题，从而养成生物学科科学思维。

二、说“模型构建”培养科学思维

在高中学习阶段，学生掌握了物理模型、数学模型和概念模型的构建。学生通过构建模型来辅助解题，借助积极思考、信息转换和思维发散等方式，可以培养学生的科学思维。例如，一道题目的题干信息为：某生物的一个体细胞染色体有12条，每条染色体的DNA的两条链都被放射性同位素标记，把该细胞培养在不含放射性同位素的培养基中培养，在细胞发生连续分裂的过程中，第几次有丝分裂的细胞的分裂中期和后期都有12条染色体被放射性同位素标记？这道试题考查的内容是，用同位素标记法研究细胞有丝分裂过程中DNA的复制及数目变化。细胞的有丝分裂结合DNA的复制是学生学习的一个难点，这两个生命过程是微观的，而且该过程的变化具有很强的逻辑性，学生在学习时会显得很吃力，很难理清这两个生命活动的变化过程。学生若要把试题准确解答出来并向同学们说清楚解题的过程，仅凭语言的表达很难理清细胞分裂和DNA变化的逻辑关系，即使学生可以说得清楚，同学也很难听懂。学生可以把自己解题的思维过程转换为物理模型（图片），如图所示：

学生能够准确地画出代表第一次有丝分裂过程和第二次有丝分裂过程中DNA的复制过程和数目变化情况，利用物理模型可以把微观世界生命过程直观化。因此，学生以自己构建的物理模型为参照，组织语言进行说题，显得更有条理性和逻辑性，更加锻炼学生的思维过程。因此，通过构建模型，讲解模型的构建方法、原理及含义可以培养学生的科学思维。

三、基于学生“说题”培养批判性思维

在新课程改革的过程中，不难发现批判性思维越来越受到重视，如近几年的高考试题中，对学生的批判性思维的考察比重越来越高。学生“说题”的教学活动是对学生的批判性思维养成的一种重要方法策略。

纵观对学生批判性思维考查的试题，尤其是以材料为背景的试题，都存在“论断”和“论据”这两个要素。批判性思维的核心是论证，利用已知的科学事实为论据并以归纳和演绎的方式进行论证，从而获得论断。

例如，2018年全国高考理科综合Ⅰ卷生物试题38题，题干的背景资料可以概括为：真核生物基因与原核生物的基因结构不同。其中第一小题设置的问题是：让学生写出人的蛋白基因在大肠杆菌中无法正常表达的原因。学生通过题干的阅读、分析，归纳出两个结论：①真核生物的基因存在内含子而原核生物的基因没有;②真核生物具有的切除内含子对应的RNA序列的机制而原核生物没有。学生利用这两个结论作为论据对遇到的问题作出合理的判断并得出结论。学生根据已学知识可知，人是真核生物而大肠杆菌是原核生物，学生可结合题干获取的证据进行论证：为什么大肠杆菌作为受体细胞未能得到人的蛋白。学生准确说出人是真核生物，基因中有内含子且具有相应的RNA剪切机制，而大肠杆菌的基因无内含子也没有相应的RNA剪切机制，所以大肠杆菌无法正常完成真核生物基因的表达过程，因此得不到人的蛋白。学生在说题过程中，能够准确分析并获取题干信息作为论据，针对题目设置的问题进行论证、得出结论，完成题目的准确作答。论证是批判性思维的核心，学生说题的过程也是论证的过程。因此，学生通过说题培养了批判性思维。

学生说题过程是学生解题过程的再现。教师在生物课堂教学中应用学生“说题”的教学模式进行教学，让学生主动地参与学习，亲历读题、析题、解题并说题，在说题过程中能够把应用于解题的科学观点、知识、思路和方法以语言的方式得以呈现，通过演绎推理、模型构建和批判等思维过程探讨或解决试题中的问题，养成科学思维。

参考文献：

[1]杨铭，刘恩山 .在生物学课堂中培养学生理性思维[J].生物学通报，2017，52（8）：12-15.

[2]王吉文.例谈高中生物教学中理性思维能力的培养[J].生物学教学，2017，42（5）：13-14.