摘要：科学思维是高中生物学学科核心素养的重要组成部分。如今，培养学生的科学思维已经成为高中生物学教学的重要目标，而深度学习是培养学生核心素养的重要途径。基于此，文章简述了深度学习在培养学生科学思维方面的价值，并结合具体教学案例，从巧设探究问题、引入生物学史、开展自主实验、构建生物模型、融入持续评价五个方面出发，探究了在深度学习背景下培养学生科学思维的具体策略，以期为广大教师提供参考。

　　关键词：高中生物学；深度学习；科学思维

　　《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）将科学思维确定为生物学学科核心素养之一，并指出学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，由此可见在高中生物学教学中培养学生科学思维的重要性。深度学习是一种兼具深度、广度、高度和效度的学习模式，教师立足学生发展采取多样化的教学手段能让学生在思考、探究中实现深度学习，发展科学思维。

　　一、深度学习在培养学生生物学科学思维方面的价值

　　（一）提供理论与实践支撑

　　《课程标准》指出，科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。根据这一定义可知，科学思维的培养需要理论与实践的双重支持。而深度学习的开展能为学生创造分析理论、探索实验的机会，为其科学思维发展提供有力支持[1]。从理论层面上看，当前一线教育工作者对深度学习的研究取得了一定的成果，建构主义理论、情境认知理论、元认知理论等为教学工作的开展指明了方向。教师基于这些理论指导学生学习能助力学生知识和技能的发展。而从实践层面看，深度学习倡导学生主动沉浸到学习状态中，并通过动手实践收获丰富的学习经验，从而为科学思维的发展提供有力支持。

　　（二）促使学生逐步发展科学思维

　　科学思维包括批判思维、创新思维、逻辑思维等，教师需在教学中逐步指导学生养成科学思维。

　　在深度学习视域下，学生可以在记忆、理解知识的基础上，运用所学知识进行探究和实践，通过应用知识来更准确地认知生物生命现象，并自主搭建知识框架，逐步培养自身的科学思维，实现高阶思维的发展[2]。

　　（三）提供更多实践机会

　　科学思维的形成与发展离不开实践。在深度学习模式下，教师会为学生提供更多的实践机会，在凸显学生主体性的同时引导学生在学习探索中深入反思，并基于反思结果进行验证和实践。通过这一过程，学生的科学思维能够得到有效发展。

　　二、基于深度学习视域在高中生物学教学中培养学生科学思维的策略

　　（一）巧设探究问题，唤醒科学思维意识

　　探究问题的质量对学生科学思维的发展具有重要作用。在深度学习视域下，教师可科学设计问题引导学生在探究中理解生命活动发生的规律和机理，并用语言或文字进行表述；也可以利用问题指导学生去体验、创造某项成果，并展示最终成果。这样的教学方式可以让学生在分析和探究问题的过程中唤醒自身的科学思维意识[3]。

　　以人教版高中生物学必修1“蛋白质是生命活动的主要承担者”的教学为例，为了让学生掌握蛋白质在身体中发挥的作用，教师可利用问题引导学生展开探究。在课堂初始，教师可创设有趣的问题情境，如“都说蛋白质是生命活动的主要承担者，那么，蛋白质在人体内会经历怎样的奇妙旅行？”。学生会在问题的驱动下主动学习、探索知识，并组织语言表述自己所获取的知识。然后，教师可要求学生以“蛋白质的生命之旅”为主题绘制地图，以展示自己的学习成果。同时，教师可结合学生绘制的地图再次提出问题，如“人体吃进多少蛋白质就会吸收多少蛋白质吗？”“蛋白质被分解后的物质又重新组成了哪些结构？”“由蛋白质构成的不同结构为什么可以执行不同的功能？”等。这样，学生通过在解决了大问题后继续阐述小问题，能够逐步丰富、完善知识框架，实现高效学习。如此，教师通过巧妙设问，紧扣教学主题启发学生思维，让学生结合理论知识展开深度思考，使其在解决问题的过程中增强了科学思维意识。

　　（二）引入生物学史，培养学生批判思维

　　批判性思维是科学思维的重要组成部分，在深度学习视域下，教师在关注学生基础知识掌握情况的同时，还要教导学生立足自身认知，批判性地看待新的思想和事实。生物学史记录了学科发展的历程，其中很多理论会随着时间推移被质疑甚至推翻，这为培养学生的批判思维提供了良好契机。教师应利用生物学史中的案例激发学生的认知矛盾，引导他们在批判和质疑中实现深度学习。

　　以人教版高中生物学选择性必修1“激素调节的过程”的教学为例，教师可以“促胰液素的发现”为切入点，引入史料引导学生质疑、探究。教师可先结合学生的认知能力、理解能力，为其提供丰富的生物学史料内容，如19世纪贝尔纳实验的过程和结论，然后提出问题引导学生思考：“根据贝尔纳的实验我们可以知道，当酸性食物进入人体的小肠后会引起胰腺分泌胰液，胰液通过导管注入小肠，其中的酶用来消化食物。那么，胰腺是如何‘知道’食物进入小肠的呢？它们是如何传递信息的？”学生会结合已掌握的知识猜测是“神经调节”起到的作用。这时，教师不要着急去判定学生想法的正误，而是再利用课件展示巴甫洛夫的观点，即“胰腺分泌胰液是因为神经调节”，并继续提问：“如何证明这一结论是正确的呢？其他生物学家是如何验证的？”而后，教师可继续为学生提供史料，让其自行搜集、处理信息，结合沃泰默的实验结果推翻之前的观点，得出“胰腺分泌胰液可以不通过神经系统来调节”的结论。在这一过程中，学生会产生明显的认知矛盾，主动提出疑问“究竟谁的观点是正确的？如何才能判断？”,并进一步分析斯他林、贝利斯的实验，自主寻找解决问题的途径。由此可见，教师利用生物学史引导学生展开探索，能让学生在科学思考中领会实验的探究价值，并在探索、冲突与批判中发展科学思维。

　　（三）开展自主实验，培养学生创新思维

　　具备创新思维的学生能在解决问题时打破固有模式，尝试多种解题方式或提出独特的解题思路[4]。很明显，具有创新思维的学生能将所学知识融会贯通，并结合实际需求进行创新性应用，这与深度学习的要求相契合。因此，在实际教学中，教师应利用自主实验培养学生的创新思维，让学生在实践中动手操作、迁移创新，助力学生发展科学思维。

　　以人教版高中生物学必修1“光合作用与能量转化”的教学为例，教师在组织学生开展“绿叶中色素的提取和分离”实验时，可鼓励学生自主选择实验材料、自主设计实验方案。具体来说，为培养学生的创新思维，教师应让学生参与实验材料的筛选和应用，鼓励学生自行选择植物叶片，如苋菜、甘蓝、芹菜等。这样不仅在极大程度上丰富了实验材料，还拓宽了学生的学习视野。同时，教师应鼓励学生阅读教材内容，了解实验的开展过程。在这一过程中，教师可倡导学生结合所学知识展开自主思考，并主动提出问题，如：“各种试剂的作用是什么？”“滤纸条带为何要剪去两角？”教师可从这些问题中提炼出教学重难点，并适时调整探究重点，引导学生设计生物实验方案。在分析实验结果时，教师可鼓励学生先阐述自己探究的问题、所使用的材料以及实验结果，再得出相应的结论。如此，学生通过自主实验拓展了学习的广度和深度，并在自主探究中掌握了正确的探究方法，同时发展了科学思维。

　　（四）构建生物模型，培养学生逻辑思维

　　《课程标准》提出，学生应能基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法探讨、阐释生命现象及规律[5]。由此可知，模型的建构与运用是培养学生科学思维的重要途径。高中生物学教材中的模型大多是利用文字、图像等方式呈现生命活动的规律。对此，教师可借助思维导图、流程图等工具，以更简洁的形式呈现知识点，并基于思维发散点帮助学生梳理逻辑、巩固知识基础，同时发展科学思维。

　　以人教版高中生物学必修1“降低化学反应活化能的酶”的教学为例，“酶”是蛋白质的一种，生物体内的化学反应往往离不开酶，在生活中有着广泛应用。教师可利用思维导图（如图1）指导学生构建以“酶”为关键的模型，促进学生思维的发散。

　　教师通过逻辑清晰的思维导图将与“酶”有关的知识串联在一起，能让学生更好地搭建知识框架。这样不仅可以助力学生的学习朝着结构化方向发展，还可以促进其思维逻辑性、条理性的发展。

　　（五）融入持续评价，发展学生科学思维

　　评价是判断学生核心素养发展水平的重要步骤，也是教师分析学生深度学习开展情况的关键举措。为了保证评价的客观性，教师应立足学生的认知水平设计评价量表，在教学后根据学生的真实表现开展持续性学习评价。这样一来，学生可以根据评价结果认识到自身能力上的不足，并在后续学习中有针对性地解决，从而推动自身科学思维的发展。

　　以人教版高中生物学必修2“伴性遗传”的教学为例，为让学生理解决定性别的因素以及伴性遗传的传递规律，教师应制订客观的评价标准，并引入生活案例培养学生运用伴性遗传理论解决实际问题的能力。具体而言，教师要先结合教学目标及学生现有科学思维能力制订评价量表（见表1）。

　　然后，教师可借助生活案例实施教学，如“随着科技的发展，现在通过基因检测便能确定胎儿的基因型，这有助于诊断遗传病。现有一对夫妻，其中一人X染色体上带有导致某遗传病的隐性基因，被确诊为遗传病患者，另一方表现型正常。妻子怀孕后，想要知道胎儿是否携带致病基因，请回答以下问题：“若妻子为遗传病患者，表现型胎儿是什么性别？若丈夫为遗传病患者，胎儿是男性时，是否还需要进行基因检测？你能否从优生优育的角度为夫妻提出科学建议，并为其生产设计一个合理方案？”然后，教师可根据学生的问题解决情况，借助评价量表对学生进行评价，帮助学生认识到自身不足，并在后续教学中引导他们加以改正，从而有序地促进其科学思维的发展。

　　三、结束语

　　总的来说，深度学习是培养学生核心素养的重要教学方式。在实际教学中，教师应以《课程标准》为导向，以培养学生的科学思维为目标，以深度学习为手段，设计丰富多样的教学活动，让学生在学习、探索和实践中实现全面发展。

参考文献

　　[1]代俊萍,任雪洁,何耀华.以问题激发问题,以开放引领思维:提升学生批判性思维的高中生物教学实践探索[J].批判性思维教育研究,2023(10):151-158.

　　[2]谌林竹.高中生物实验教学优化增效策略探究[J].基础教育论坛,2023(24):104-106.

　　[3]刘新星.聚焦核心素养创新教学模式:核心素养培养下的高中生物教学路径探究[J].数理化解题研究,2023(36):142-144.

　　[4]吴婷.基于核心素养的高中生物单元学习教学设计及策略:以“基因突变及其他变异”为例[J].新课程研究,2023(36):51-53.

　　[5]水丽,水兴武.指向科学思维品质培养的高中生物实验教学研究[J].现代盐化工,2023,50(6):102-104.