如何在生物概念教学中渗透科学思维——以公开课“稳态的重要性”为例

张新红

(广东省佛山市超盈实验中学 528200)

人类的思维能力依赖于个体的思维方法和思维品质，其中思维方法主要包括比较、分析、综合、抽象、概括、推理和判断等；思维品质主要表现在思维的广阔性、深刻性、灵活性、创造性和批判性等。思维的材料分为两类，即感性和理性材料，理性材料主要就是概念，概念是思维的细胞。如何在概念教学中渗透科学思维的培养？以下将以苏科庚老师(以下简称“教师”)的一节公开课“稳态的重要性”为例进行分析和探讨。

1 以问题为导向层层递进，运用抽象概括的方法培养学生思维的深刻性

思维的深刻性主要表现在智力活动中深入思考问题，善于概括归类，逻辑抽象性高，层层深入，抓住事物的内在联系和本质规律。

在这节课中，教师以问题为导向，从内环境的定义到内环境稳态的定义，再到稳态的维持，最后到稳态维持的基础，不断地通过问题来引发学生的思考，层层深入，最后形成本节课的核心概念： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，其中核心问题如下： ①下列哪些液体属于内环境？血液、消化液、尿液、脑脊液；②请给内环境的稳态下一定义；③请尝试用数学方式表示内环境的稳态；④内环境稳态是如何实现的；⑤内环境保持稳态至少还需要哪些系统参与；⑥内环境稳态会不会出现“失调”的情况？请列举一个病例并说明其形成的原因。

从问题①分析，在学生第一节已经学习了细胞生活的液体环境及内环境的定义，在此基础上要更深入地思考： 这些液体属于内环境吗？解答完成这个问题，很自然地过渡到问题②，教师呈现化验单，通过化验单引发学生思考讨论，抽象概括出稳态的定义： 内环境保持相对稳定的状态。为了让学生更好地理解“相对”的含义，教师提出问题③。接下来过渡到问题④，以血糖调节为例引入，展开教学，从而归纳总结出神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。再过渡到问题⑤，结合两张相关的图片，师生共同讨论分析，发现至少需要四大系统的参与(消化、呼吸、循环、泌尿系统)。弄清楚了内环境稳态的相关知识，最后过渡到问题⑥，再次激发起学生的深度思考，最后很自然地得出结论： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

在本节课中教师以这六个问题为核心，组成了本节课逻辑思维的主线，引发学生的深度思维，抽象概括出概念的本质规律，从而培养学生思维的深刻性。

2 以模型建构为依据，运用分析综合的方法培养学生思维的灵活性

灵活性是指思维活动的灵活程度，主要表现在多维度地分析和解决问题。多维度思维是思维灵活性的重要表现之一，培养学生思维的多维性也是培养学生思维灵活性的重要方法。

在这节课中，教师为了加深学生对内环境稳态的理解，设置问题： 请尝试用数学方式表示内环境的稳态，这一问题的设置在教材中是没有的，也体现了教师教学设计的灵活性和创造性。利用这一问题，引发学生换角度思考，相对稳定的含义如何用数学的方式呈现，很快就有学生分析综合得到图1，教师再次提问： 还可以用曲线图怎么表示？学生再次思考，最后经过反复分析讨论，综合得出图2。

图1 用数学方式表示内环境稳态方法之一

图2 用数学方式表示内环境稳态方法之二

学生在刚开始学习生物时，思考的过程通常是单一方向的思维，这会限制学生思维的灵活性，因此在平时的教学中应该像苏老师一样，多思考、多研究教材，利用数学模型、概念模型及物理模型等，培养学生思维的灵活性。

3 以生活实例展开探讨，运用比较分析推理的方法培养学生思维的广阔性

思维的广阔性指思维的广度，从不同的方面去思考问题，从不同的角度去分析问题，避免出现对问题本质认识的片面性和狭隘性。

在本节课中，在给稳态下定义之前，教师给学生呈现了一张教材上的血液生化六项检查化验单(图略)，提出问题： 此人的身体状况可能存在什么问题？学生通过比较分析测定值与参考范围的差距，从不同的角度推测出此人可能有肥胖、高血糖、肾炎等问题。在讲到内环境稳态会不会出现“失调”的情况时，教师提出了组织水肿的问题，要求学生结合血浆、组织液和淋巴三者的关系，从不同的方面思考和分析组织水肿的原因，最后经过师生共同的比较分析推理，归纳出组织水肿的五大原因包括： 过敏反应引起，毛细淋巴管受阻，组织细胞代谢产物增加，营养不良以及肾炎等。

生物学中的很多问题和现象，会有很多方面的原因造成，如果多留意这些生活实例，以此为依据引导学生展开思维，可培养学生思维的广阔性。

4 以具体事实为材料正误判断，运用解释评价的方法培养学生思维的批判性

思维的批判性品质，来自于对思维活动各个环节、各个方面进行调整、校正的自我意识。批判性思维出众的人，善于严格审查结论与证据材料的一致性，精细检查自己思维过程的严密性，从而对判断是否合理进行准确的解释和评价。

在本节课中，在对内环境的定义进行回顾后，教师呈现问题： 消化道中的消化液、心脏中的血液、膀胱中的尿液、颅腔与椎管中的脑脊液，哪些属于内环境？引导学生思考，血液是吗？如果不是，为什么呢？学生评价解释： 不是，血液中有血细胞，内环境是指细胞外的液体，应该说血浆是内环境。消化液、尿液呢？学生思考后评价解释： 也不是，消化道和尿道是和外界相通的管道，属于外界环境，脑脊液呢？由于这部分知识学生比较缺乏，教师呈现脑部结构图(图略)，学生再次思考后进行评价和解释，得出结论： 脑脊液属于内环境。

通过这些具体事实的判断，引导学生不断地深入思考，不断地从正反两个方面进行解释论证，长期训练可提高学生思维的批判性。