基于數(shù)學(xué)思想的高中生物學(xué)習(xí)理性思維培養(yǎng)

楊通林

摘 要：高中教育中，生物學(xué)科雖然不是主要的科目，但是也為學(xué)生提供了重要的生物知識(shí)，對(duì)學(xué)生的發(fā)展是有重要意義的。因此，要提升學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。但學(xué)習(xí)知識(shí)要有理性思維，不能只靠教師的教授和自己的死記硬背，而應(yīng)該尋找有效的方式。可以借助數(shù)學(xué)中的一些理念來(lái)培養(yǎng)高中生物學(xué)習(xí)理性思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)思想 高中生物 理性思維

高中生物教學(xué)，對(duì)學(xué)生注重知識(shí)的傳授，但卻缺少必要的學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中更多是聽教師講課，沒有自主學(xué)習(xí)的能力。隨著教育改革的不斷深入，這種教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法滿足需要，因此要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的理性思維，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。如果能夠?qū)?shù)學(xué)思想運(yùn)用其中，將會(huì)極大地提升學(xué)生理性思考和學(xué)習(xí)的能力，對(duì)高中生物的學(xué)習(xí)有重要作用。

一、理性思維的含義

理性是人類在生活中各種經(jīng)歷后心理活動(dòng)的重要表現(xiàn)。受到經(jīng)歷的影響，人們會(huì)在心理上產(chǎn)生一定的潛意識(shí)，為避免發(fā)生同樣的事情而采取措施。這種在心理上形成的防范活動(dòng)就是理性。理性思維就是對(duì)事物進(jìn)行有效觀察分析，通過(guò)合理的思維方向和依據(jù)，運(yùn)用邏輯手段進(jìn)行思考。在學(xué)習(xí)中，如果學(xué)生能夠發(fā)揮理性思維，將會(huì)極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的思維方式和方法。

二、培養(yǎng)高中生物學(xué)習(xí)理性思維的方式

1.培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維

在生物學(xué)科中，經(jīng)常會(huì)遇到一些隨機(jī)發(fā)生的事件，這些事件的發(fā)生是無(wú)法控制的，因此要提高學(xué)生的系統(tǒng)性思維，提高對(duì)復(fù)雜性、不確定性事物的觀察和思考能力。概率統(tǒng)計(jì)是一種科學(xué)性的思維方式，學(xué)生如果能夠在學(xué)習(xí)中發(fā)揮出這種思維方式，將會(huì)對(duì)生物學(xué)科中的隨機(jī)事件產(chǎn)生理性分析，尋找到解決的辦法。例如分析光合作用在缺少時(shí)減弱的因素，很多學(xué)生根據(jù)水是光合作用的原料，缺少就會(huì)影響光和作用的概念而給出水分不足的答案。這樣的思考方式就比較固化，沒有通過(guò)系統(tǒng)分析給出答案。在缺水的環(huán)境下，植物會(huì)避免水分散失而關(guān)閉氣孔，減少了二氧化碳的吸收量，導(dǎo)致光合作用減弱。學(xué)生應(yīng)根據(jù)課本知識(shí)理性思考，才能提高思維能力。

2.利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)理性思維

教師要給學(xué)生講授生物理論知識(shí)，同時(shí)也要利用生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生理性思維。生物實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在實(shí)踐操作中發(fā)揮自己的思維能力。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作。例如對(duì)細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)，可以用不同濃度的蔗糖溶液。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)高濃度的溶液會(huì)直接讓細(xì)胞失水過(guò)多而死亡，低濃度的溶液則沒有明顯效果，只有適當(dāng)濃度的溶液才能完成細(xì)胞質(zhì)壁分離。教師通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手操作能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，讓學(xué)生形成良好的理性思維，對(duì)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)有很大提高。

3.培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力

在生物教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)實(shí)踐，對(duì)生物學(xué)科知識(shí)進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)問題并通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行解答，進(jìn)而對(duì)生物學(xué)中的規(guī)律和知識(shí)形成深入的思考。教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生理性思維習(xí)慣，提升學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，將理論學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合在一起，用實(shí)踐檢驗(yàn)理論的真實(shí)性，深入思考問題，培養(yǎng)自己的理性思維。

三、基于數(shù)學(xué)思想對(duì)高中生物理性思維的培養(yǎng)

在高中生物教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)該利用科學(xué)的思維去思考問題，而數(shù)學(xué)思想是非常理性的，具有解決實(shí)際問題的能力。因此，可以利用數(shù)學(xué)思想去培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高中生物學(xué)習(xí)的理性思維，不斷加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

1.數(shù)形結(jié)合思想在高中生物理性思維培養(yǎng)中的運(yùn)用

高中數(shù)學(xué)的數(shù)形結(jié)合思想主要是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式，通過(guò)坐標(biāo)系和數(shù)字之間形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在高中生物教學(xué)中，可以利用這種數(shù)形結(jié)合的思想，將相應(yīng)的生物問題從抽象變得直觀，方便問題的解決。例如坐標(biāo)圖、模型圖等的應(yīng)用。在生物教學(xué)中，會(huì)對(duì)細(xì)胞周期的概念進(jìn)行介紹，同時(shí)還會(huì)講述細(xì)胞光合作用、細(xì)胞增殖等相關(guān)知識(shí)。將數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用到生物教學(xué)中，此時(shí)可以用坐標(biāo)圖對(duì)細(xì)胞周期的各個(gè)時(shí)期進(jìn)行表示，用模型圖表示細(xì)胞光合作用、細(xì)胞增殖、細(xì)胞呼吸等相關(guān)知識(shí)。經(jīng)過(guò)圖形的直觀介紹，學(xué)生能夠有效理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)問題進(jìn)行更深入的思考，最后獲得解決問題的能力。

2.方程思想在高中生物理性思維培養(yǎng)中的應(yīng)用

函數(shù)方程在高中數(shù)學(xué)中是對(duì)函數(shù)的抽象概括，在研究函數(shù)、幾何知識(shí)時(shí)，可以利用函數(shù)和方程，對(duì)各種計(jì)算問題進(jìn)行解決。在高中生物的學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果能將函數(shù)方程思想帶入學(xué)習(xí)中，將一些生物原理知識(shí)和函數(shù)方程等相聯(lián)系，將會(huì)有效解決相關(guān)的生物問題。例如對(duì)細(xì)胞呼吸知識(shí)的學(xué)習(xí)，可以用Y1=f1（x）表示有氧呼吸，用Y2=f2（x）表示無(wú)氧呼吸，則細(xì)胞呼吸為Y=Y1+Y2=f1（x）+f2（x），其中x為氧氣的濃度?？梢娫谧鴺?biāo)系中，上述函數(shù)的定義域?yàn)閇0，1]，f1（x）為增函數(shù)，f2（x）為減函數(shù)，二者共同構(gòu)成了細(xì)胞呼吸的總體。當(dāng)氧氣濃度升高時(shí)，會(huì)提升有氧呼吸而削弱無(wú)氧呼吸，當(dāng)氧氣濃度降低時(shí)，會(huì)提高無(wú)氧呼吸而削弱有氧呼吸，二者是相輔相成的關(guān)系。將數(shù)學(xué)思想應(yīng)用在生物學(xué)習(xí)中，能夠讓生物概念更加直觀，培養(yǎng)學(xué)生理性思維，對(duì)知識(shí)更深入地思考，加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著教育體制的不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)的教學(xué)方式和理念難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，學(xué)校的教育教學(xué)已經(jīng)急需做出改變。對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是教學(xué)中的重要內(nèi)容，教師應(yīng)該創(chuàng)新教學(xué)模式和方法，在傳授理論知識(shí)的同時(shí)，也要提升學(xué)生的理性思維能力。在高中生物學(xué)習(xí)中，學(xué)生的理性思維培養(yǎng)需要教師的引導(dǎo)，教師可以通過(guò)實(shí)踐教學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)等加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索和思考的能力。如果能夠?qū)?shù)學(xué)思想引入到生物學(xué)習(xí)中，這對(duì)學(xué)生的理性思維培養(yǎng)四非常有必要的。數(shù)學(xué)思想可以將抽象的知識(shí)和概念變得具象化，方便學(xué)生直觀地觀察和思考，有助于對(duì)學(xué)生高中生物理性思維的培養(yǎng)。

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