高中生物教學(xué)中提升理性思維能力的策略

摘 要：高中生物教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行歸納和概括、演繹和推理、模型和建模以及批判性思維四個方面理性思維能力培養(yǎng)的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高中生物；理性思維；教學(xué)策略

理性思維能力是運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，如能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。在高中生物教學(xué)中應(yīng)如何采用相應(yīng)教學(xué)策略從而提升學(xué)生理性思維能力。

一、 培養(yǎng)歸納和概括思維能力的教學(xué)策略

“歸納和概括”就是指在頭腦中把對象的各個組成部分聯(lián)系起來，或把事物的個別特性、個別方面結(jié)合成整體的過程。

（一） 利用資料分析，培養(yǎng)歸納和概括思維能力

高中生物新課程教材（人教版）突出特點之一是出現(xiàn)了“資料分析”欄目，必修部分含“細(xì)胞活動與細(xì)胞關(guān)系”等23處資料分析。其中大多資料分析提供圖文資料和討論題，教師引導(dǎo)學(xué)生分析資料，討論相關(guān)問題，歸納得出結(jié)論。而改變傳統(tǒng)教法先給結(jié)論，后舉實例。通過改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生歸納和概括思維能力。如必修一P52“細(xì)胞核具有什么功能”該資料包括4個資料，學(xué)生通過分析資料一：美西螈的實驗，得出結(jié)論：生物性狀是由細(xì)胞核決定的；資料二：蠑螈實驗，得出結(jié)論：細(xì)胞分裂、分化離不開細(xì)胞核；資料三：變形蟲的實驗，得出結(jié)論：細(xì)胞生命活動受細(xì)胞核的控制；資料四：傘藻嫁接和核移植實驗，得出結(jié)論：細(xì)胞核控制生物體的性狀。通過每一個資料分析，學(xué)生最終歸納出細(xì)胞核的功能是控制細(xì)胞代謝和遺傳。

（二） 構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)歸納和概括思維能力

高中生物知識零散、易遺忘，學(xué)生要學(xué)會將零散的知識進(jìn)行歸納概括，形成知識網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生尋找該知識網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點，然后輻射出與之相關(guān)的各種知識，最終將知識點串起來。知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建對知識的歸納范圍可以是一節(jié)、一章、一個模塊甚至模塊間。實踐證明不管在新課還是高三復(fù)習(xí)課，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識的梳理和知識的整合都有利，不僅讓學(xué)生獲取知識，同時訓(xùn)練歸納和概括的能力，從而促進(jìn)學(xué)生理性思維的發(fā)展。

二、 培養(yǎng)演繹和推理思維能力的教學(xué)策略

“演繹和推理”是以一般性知識為前提，通過推導(dǎo)，得出具體陳述或個別結(jié)論的過程。

（一） 利用關(guān)系推理，培養(yǎng)演繹和推理思維能力

生物學(xué)概念是高中生物學(xué)不可缺少的內(nèi)容，利用關(guān)系推理，掌握概念之間的關(guān)系，避免概念間混淆。如推理出體液、細(xì)胞外液、細(xì)胞內(nèi)液、組織液；核酸、DNA、RNA、tRNA等這些概念間的相互從屬關(guān)系。

除概念外，關(guān)系推理在反映數(shù)量關(guān)系的應(yīng)用上。如，DNA上的堿基數(shù)、RNA上堿基數(shù)、蛋白質(zhì)上氨基酸數(shù)這三者之間的關(guān)系，在DNA分子結(jié)構(gòu)中，四種堿基在雙鏈及單鏈數(shù)量上。通過關(guān)系推理不僅掌握概念之間關(guān)系及數(shù)量關(guān)系，同時訓(xùn)練學(xué)生的推理思維能力。

（二） 利用假說演繹法，培養(yǎng)演繹和推理思維能力

教師充分利用教材中有關(guān)孟德爾的豌豆雜交實驗，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟假說—演繹法的內(nèi)涵。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生模擬孟德爾豌豆雜交實驗，利用假說—演繹法分析基因在染色體上的實驗、DNA是遺傳物質(zhì)、生長素的發(fā)現(xiàn)等。

三、 培養(yǎng)模型和建模思維能力的教學(xué)策略

模型方法是指用形象化的具體實物，或抽象的語言文字、圖表、數(shù)學(xué)公式等對認(rèn)識對象進(jìn)行模擬或簡化描述的一種方法。

（一） 把握教材已有模型，培養(yǎng)模型和建模思維能力

高中生物新課程教材（人教版）所涉及的模型分為物理模型（如DNA分子結(jié)構(gòu)模型）、數(shù)學(xué)模型（如種群增長曲線）、概念模型（如呼吸作用圖解）。教材中的模型建構(gòu)活動，讓學(xué)生通過模型建構(gòu)活動，理解模型方法的作用，同時，讓學(xué)生更好地理解和把握生物學(xué)的核心內(nèi)容。所以教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確運用文字、圖示建構(gòu)模型來表征并闡明相關(guān)生命活動的原理?！皣L試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”是學(xué)生在高中階段生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)中建構(gòu)的第一個模型，模型建構(gòu)活動盡可能安排在課堂中，讓學(xué)生親身體會到模型建構(gòu)的方法，領(lǐng)會模型方法的要素。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的物理模型是學(xué)生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的概念進(jìn)行具體化，而概念圖的構(gòu)建則可以進(jìn)一步讓學(xué)生對具體化的細(xì)胞模型進(jìn)行抽象化。通過模型構(gòu)建過程讓學(xué)生在認(rèn)識中達(dá)到了抽象化與具體化的辯證統(tǒng)一。

（二） 自主建構(gòu)生物模型，培養(yǎng)模型和建模思維能力

讓學(xué)生利用教材已有模型構(gòu)建的方法和思路，結(jié)合所學(xué)知識，展開思維的翅膀，自主建構(gòu)其他生物模型。如在課本建立血糖調(diào)節(jié)的模型（物理模型）的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的概念模型。讓學(xué)生在自主建構(gòu)生物模型的過程中，知識得到拓展，思維能力得以提高。

四、 培養(yǎng)批判性思維能力的教學(xué)策略

批判性思維的形成要求學(xué)生能基于生物學(xué)原理和限定條件等對生物學(xué)問題或觀點提出質(zhì)疑或論證。高中生物新課程教材（人教版）有著豐富的科學(xué)史，如生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程、關(guān)于酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、生長素的發(fā)現(xiàn)、促胰液素的發(fā)現(xiàn)等。在學(xué)習(xí)生物科學(xué)史的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)史，提出質(zhì)疑，并要有質(zhì)疑的依據(jù)，最后進(jìn)行修正。如在生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，針對羅伯特森提出“生物膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，且為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)”引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑一：生物膜真的是靜態(tài)的嗎？那變形蟲、細(xì)胞的生長等現(xiàn)象如何解釋？質(zhì)疑依據(jù)：熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實驗。修正結(jié)果：細(xì)胞膜具有流動性。引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑一：蛋白質(zhì)真的均勻分布在脂質(zhì)的兩側(cè)嗎？質(zhì)疑依據(jù)：冰凍蝕刻顯微法觀察細(xì)胞切面。修正結(jié)果：蛋白質(zhì)不是均勻分布在脂質(zhì)的兩側(cè)。學(xué)生在質(zhì)疑過程，修正主張，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力。

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作者簡介：

林瑞芳，福建省莆田市，福建莆田第六中學(xué)。