新高考背景下高中生生物學(xué)理性思維能力培養(yǎng)的思考

何彬??

摘要：理性思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。新高考背景下，高中老師為了趕進(jìn)度，不可避免地出現(xiàn)重知識(shí)講解，輕學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就新高考背景下生物學(xué)核心素養(yǎng)中的理性思維能力的培養(yǎng)做幾點(diǎn)探討，以期對(duì)高中生物教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：新高考；理性思維；培養(yǎng)

2014年9月，國(guó)務(wù)院以國(guó)發(fā)[2014]35號(hào)文件頒布《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見(jiàn)》，最新一輪高考改革啟動(dòng)，浙江省和上海市2014年啟動(dòng)高考綜合改革試點(diǎn)，2014年9月18日浙江省高考綜合改革試點(diǎn)方案出臺(tái)。該方案指出新高考生物學(xué)科選考的考查范圍是必修1、必修2、必修3、選修1、選修3五本教材，首次考試時(shí)間可以安排在高二的4月份。和以前理綜高考相比，生物學(xué)科的考查內(nèi)容增多、考試時(shí)間提前，但多數(shù)學(xué)校依然是高二開(kāi)課，周課時(shí)數(shù)還是4節(jié)。為了應(yīng)對(duì)考試，大家都在拼命趕進(jìn)度，不可避免地出現(xiàn)重知識(shí)講解，輕學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就新高考背景下生物學(xué)核心素養(yǎng)中的理性思維能力的培養(yǎng)做幾點(diǎn)探討，以期對(duì)高中生物教學(xué)提供參考。

一、 生物學(xué)核心素養(yǎng)和理性思維的含義

2016年9月公布的“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”中提出要發(fā)展學(xué)生人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新的6大核心素養(yǎng)。生物學(xué)核心素養(yǎng)由生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)要素組成。

理性思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。理性思維的類型有：比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹、抽象與概括、建立模型、批判性思維，等等。

二、 生物學(xué)理性思維的培養(yǎng)

（一） 通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題串來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力

批判性思維是指具有目的性和反思性的判斷。批判性思維既包括闡釋、分析、推理、評(píng)估、解釋和自我調(diào)整等認(rèn)知技能，也包括好奇、敏銳、求真等思維習(xí)性。

臺(tái)州市2017年2月選考科目教學(xué)質(zhì)量評(píng)估生物試題的第33題改編自《促性腺激素釋放激素類似物對(duì)耐藥卵巢癌細(xì)胞血管形成的抑制作用》這篇論文。試題情景來(lái)源自生物科技論文，有效地保證了試題的科學(xué)性、權(quán)威性、指向性、公平性。從考試結(jié)果看，本題難度系數(shù)0.42，較好地考查了學(xué)生獲取、分析、整合知識(shí)的學(xué)習(xí)能力。我設(shè)計(jì)了以下問(wèn)題串來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。①胰蛋白酶有什么作用？②實(shí)驗(yàn)時(shí)如何添加胰蛋白酶，有什么意義？③何謂前測(cè)？前測(cè)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有何意義？④甲藥物對(duì)細(xì)胞數(shù)量變化曲線的影響實(shí)驗(yàn)是否需要前測(cè)？⑤乙藥物對(duì)細(xì)胞不同時(shí)間生存活力的影響實(shí)驗(yàn)是否需要前測(cè)？⑥丙藥物對(duì)細(xì)胞增殖的影響實(shí)驗(yàn)是否需要前測(cè)？⑦丁藥物對(duì)小鼠血糖的影響的實(shí)驗(yàn)是否需要前測(cè)？⑧你做出判斷的依據(jù)是什么？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中是否需要前測(cè)以及何時(shí)開(kāi)展前測(cè)你總結(jié)出了什么規(guī)律？

通過(guò)開(kāi)展討論和對(duì)2012年6月浙江高考理綜生物部分實(shí)驗(yàn)題的分析，基本達(dá)成了以下共識(shí)：①胰蛋白酶的作用是消化組織中的膠原纖維和細(xì)胞外的其他成分，獲得單個(gè)的成纖維細(xì)胞懸浮液，一般的添加時(shí)機(jī)是培養(yǎng)后，細(xì)胞觀察計(jì)數(shù)之前。②就實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理而言，對(duì)于縱坐標(biāo)是絕對(duì)數(shù)值的實(shí)驗(yàn)，一般不需要前測(cè)。③動(dòng)物生理實(shí)驗(yàn)，最后需要觀測(cè)變化量的實(shí)驗(yàn)往往都需要前測(cè)，前測(cè)應(yīng)該放在實(shí)施自變量之前完成。④對(duì)于自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)前測(cè)。

理性、靈活、開(kāi)放、求證、正確評(píng)價(jià)、審慎作出判斷、重新思考并作出調(diào)整，是批判性思維的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)具有探究背景的實(shí)驗(yàn)題講評(píng)能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的緊密聯(lián)系，崇尚并形成科學(xué)思維習(xí)慣，起到培養(yǎng)學(xué)生的理性思維的效果。

（二） 通過(guò)設(shè)計(jì)判斷題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的分析與綜合能力

分析是把研究對(duì)象的整體分解為局部或部分，對(duì)局部或部分分別進(jìn)行研究的思維方法。綜合是從整體上去把握和認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的思維方法。分析是綜合的基礎(chǔ)，綜合是分析的發(fā)展，二者相互依存、相互滲透甚至相互轉(zhuǎn)化。

浙科版生物必修2第3章第1節(jié)的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)在《高中生物學(xué)業(yè)水平考試暨選考科目考試標(biāo)準(zhǔn)》中是 b（理解）要求，但因其可以和遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、病毒的增殖機(jī)制、基因的表達(dá)、細(xì)菌的培養(yǎng)等考點(diǎn)綜合，一直以來(lái)是高中生物學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)高頻考點(diǎn)，需要學(xué)生有較強(qiáng)的分析和綜合能力才能準(zhǔn)確作答。對(duì)3次選考真題和2017年2、3月份浙江各地模擬題進(jìn)行分析，該考點(diǎn)的考察情況見(jiàn)表1。

表1噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)考察情況統(tǒng)計(jì)表

考試15年10月16年4月16年10月17年2月臺(tái)州17年3月溫州17年3月嘉興17年3月紹興17年3月寧波17年3月四地市

題號(hào)22—17181218—1722

分值202222022

教學(xué)中，我設(shè)計(jì)了以下判斷題來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的分析和綜合能力，突破該考點(diǎn)。①噬菌體的遺傳物質(zhì)主要是DNA。②肺炎雙球菌的離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都能證明DNA是遺傳物質(zhì)。③噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。④在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)前，要獲得含有32P 與35S標(biāo)記的噬菌體。⑤用含32P的普通培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體可以標(biāo)記噬菌體的DNA。⑥噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，兩次用到了細(xì)菌，一次是為了標(biāo)記噬菌體，一次是為了感染細(xì)菌。⑦噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)前，必須清楚噬菌體侵染細(xì)菌后引起細(xì)菌裂解的時(shí)間。⑧噬菌體侵入大腸桿菌后，進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成的原料來(lái)自自身攜帶的物質(zhì)。⑨噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，在攪拌器攪拌的目的是為了噬菌體和細(xì)菌充分混合。⑩用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，若實(shí)驗(yàn)中攪拌不充分，會(huì)造成沉淀中有很高的放射性。

通過(guò)討論，在分析和綜合的基礎(chǔ)上基本達(dá)成了以下共識(shí)：①噬菌體是病毒，遺傳物質(zhì)是DNA，只能營(yíng)寄生生活，增殖時(shí)所需的氨基酸、脫氧核苷酸均由寄主細(xì)胞大腸桿菌提供。②需要先對(duì)大腸桿菌進(jìn)行同位素標(biāo)記，然后讓噬菌體去侵染該細(xì)菌才能得到被同位素標(biāo)記的噬菌體。③噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的時(shí)間要控制好，否則會(huì)造成比較大的誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后攪拌、離心要充分，否則也會(huì)造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。endprint

（三） 通過(guò)設(shè)計(jì)討論題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的歸納和演繹能力

人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)往往是先從個(gè)別開(kāi)始，后擴(kuò)展到一般，再?gòu)囊话氵M(jìn)一步認(rèn)識(shí)個(gè)別。歸納就是在個(gè)別中發(fā)現(xiàn)一般的推理形式和思維方式；演繹就是在一般中發(fā)現(xiàn)個(gè)別的推理形式和思維方式。

高中生物學(xué)教材中有很多內(nèi)容都是科學(xué)家在歸納的基礎(chǔ)上進(jìn)行演繹后得到的，如基因的分離定律、自由組合定律、果蠅眼色基因位于X染色體上、DNA的半保留復(fù)制等。在進(jìn)行分析摩爾根的果蠅伴性遺傳實(shí)驗(yàn)時(shí)，我設(shè)計(jì)了以下問(wèn)題串供學(xué)生課堂討論。①白眼雄果蠅和紅眼雌果蠅的雜交后代（F1）全是紅眼果蠅，說(shuō)明果蠅眼色的紅眼和白眼這對(duì)相對(duì)性狀誰(shuí)為顯性？②F1自由交配產(chǎn)生的F2表現(xiàn)型比是紅眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅=2∶1∶1，支持你對(duì)①問(wèn)題的判斷嗎？它和我們?cè)谇懊鎸W(xué)習(xí)分離定律時(shí)的性狀分離比有什么區(qū)別？③以小組為單位開(kāi)展討論解釋這一現(xiàn)象，并用遺傳圖解表示你的解釋過(guò)程（相關(guān)基因用R、r表示）。④請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的解釋的正確性，并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出結(jié)論。

通過(guò)小組討論，基本達(dá)成了以下共識(shí)：①果蠅眼色紅眼對(duì)白眼為顯性，控制眼色的基因位于X染色體上，Y染色體上沒(méi)有相關(guān)基因。②如果控制眼色的基因僅位于X染色體上，則F1的紅眼雌果蠅能產(chǎn)生兩種類型的卵細(xì)胞，比例為 1∶1。如果讓F1的紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，雜交后代中不論雌雄果蠅都應(yīng)該是紅眼∶白眼=1∶1。

上述推理建立在對(duì)討論內(nèi)容歸納基礎(chǔ)上進(jìn)行演繹的過(guò)程，歸納和演繹是兩個(gè)方向相反的認(rèn)識(shí)方法，是兩個(gè)對(duì)立的方面，是既對(duì)立又統(tǒng)一的。在一些暫時(shí)還不能親歷或直接實(shí)驗(yàn)的情況下，歸納和演繹是一種十分有效的科學(xué)論證方法。通過(guò)對(duì)教材文本中典型的歸納演繹素材的解讀和設(shè)計(jì)，能起到培養(yǎng)學(xué)生的理性思維的效果。

三、 結(jié)語(yǔ)

生物學(xué)作為科學(xué)課程的門(mén)類之一，具有注重證據(jù)和邏輯的特點(diǎn)。對(duì)證據(jù)的選擇、分析和判斷是理性思維的結(jié)果，邏輯推理既是理性思維的過(guò)程，也是理性思維的要求。理性思維能力是生物學(xué)核心素養(yǎng)中關(guān)鍵能力的直接體現(xiàn)，必然會(huì)在新高考中得到充分體現(xiàn)。在教學(xué)中要通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景，倡導(dǎo)有高階思維的深度學(xué)習(xí)來(lái)促進(jìn)學(xué)生理性思維能力的養(yǎng)成，以落實(shí)“立德樹(shù)人”的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳成軍.基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國(guó)考試，2016，（10）：25-31.

[2]柴藏，劉博智.中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果正式發(fā)布[N].中國(guó)教育報(bào)，2016-09-14，（01）.

[3]祁鳳珍等.基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)與思考——以2016年高考（天津卷）理科綜合（生物部分）為例[J].考試研究，2016，（06）：24-34.

[4]張可柱等.2016年全國(guó)高考生物試題對(duì)核心素養(yǎng)的考查分析[J].課改研究，2016，（12）：26-28.

[5]彼得·范西昂.都建穎，李瓊，譯.批判性思維：它是什么，為何重要[J].工業(yè)和信息化教育，2015，（07）：10.endprint