摘  要：科学思维是生物学学科核心素养的重要组成部分，对学生的终身发展至关重要，因此生物学教学中如何落实科学思维这一素养备受关注。为了解决生物学繁重的知识体系和陈旧的高中生物学教学方式导致的学生生物学习效果不佳的问题，可以改变教学方式，用图式来表征生物学知识，此过程对学生的思维要求很高，并可以使师生的思维可见，对学生科学思维的培养有很大的帮助。

在阅读大量国内外文献的基础上，从理论层面深入研究了科学思维和图式理论。为了解当今生物学课堂中学生科学思维素养的水平和培养策略以及学生图式化应用的现状，论证科学思维和图式化应用之间存在的关系，选择了南京两所高中的生物教师和学生进行了访谈和问卷调查。分析调查结果发现了这样几个问题：教师和学生对科学思维的理解还不够；学生的科学思维素养水平参差不齐，有待提高；图式在生物学教学中的应用很常见但缺乏深度等。

结合具体的生物教材案例进行构思，从生物概念教学、模型教学等方面深度思考了如何用图式培养学生科学思维的教学设计，并在实习期间将其应用于真实的生物课堂教学中，取得了指导老师和同学良好的反馈。又在教学反馈的基础上对教学设计进行修正提升，最终形成了较为完善的培养科学思维的图式化教学策略，在一定程度上有助于学生科学思维的培养。

 

关键词：科学思维；图式化教学；策略研究

 

目  录

摘  要

ABSTRACT

1  绪 论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 图式理论的国内外研究现状 2

1.2.2 科学思维的国内外研究现状 4

1.3 研究内容与方法 7

2  概念界定与理论依据 9

2.1 概念界定 9

2.1.1 科学思维 9

2.1.2 图式化教学策略 9

2.2 理论依据 8

2.2.1 三棱智力理论 8

2.2.2 现代信息加工心理学 10

2.2.3 建构主义学习理论 9

3  培养科学思维的图式化教学策略调查研究 12

3.1 调查目的 12

3.2 调查对象 12

3.3 调查方法与过程 12

3.4 教师访谈分析 13

3.5 学生问卷数据与分析 14

3.6 调查总结 19

4  培养科学思维的图式化教学设计与实践 20

4.1 用图式表征概念，培养逻辑思维 20

4.2 用图式建构模型，激发创造思维 22

4.3 用图式引导探究，培养论证思维 23

4.4 用图式演绎推理，培养发散思维 24

4.5 用图式分析评价，提高批判思维 25

5  高中生物学中培养科学思维的图式化教学策略建议 27

5.1 图式化情境，促进思维迁移 27

5.2 图式化演绎，突破思维难点 27

5.3 图式化建模，显现思维路径 28

5.4 图式化桥梁，激发高阶思维 29

6  结论与展望 30

参考文献 31

附录1 32

附录2 33

致 谢 34