基于理性思維培養(yǎng)的高三生物課堂教學(xué)策略探究

摘要：結(jié)合高三生物課堂教學(xué)實踐，旨在探討通過“利用開放性問題，培養(yǎng)思維的廣闊性”“通過科學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性”“通過模型與建模，培養(yǎng)思維的邏輯性”“利用科學(xué)史，培養(yǎng)思維的批判性”等方式，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

關(guān)鍵詞：高三生物；核心素養(yǎng)；理性思維；教學(xué)策略

中學(xué)生物學(xué)科的核心素養(yǎng)包括：生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任四個方面。其中，理性思維是指崇尚并形成科學(xué)思維的習(xí)慣，具體表現(xiàn)為能夠運(yùn)用演繹與推理、歸納與概括、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，高三學(xué)生有了一定的生物學(xué)知識基礎(chǔ)，他們的理性思維的培養(yǎng)更易得到貫徹實施。筆者結(jié)合教學(xué)實際，探討在高三生物復(fù)習(xí)課中培養(yǎng)理性思維的方法。

一、 利用開放性問題，培養(yǎng)思維的廣闊性

思維的廣闊性是指一個人在思維的過程中，能夠全方位、多角度地考慮問題，善于建立事物的內(nèi)在和外部聯(lián)系。思維往往是從問題開始的。當(dāng)復(fù)習(xí)基因的表達(dá)時，教師先拋出一個問題：“關(guān)于基因的表達(dá)，你能想到哪些相關(guān)知識點(diǎn)？請用筆在紙張上寫下來，內(nèi)容不要重復(fù)”。

以下是學(xué)生寫出來的內(nèi)容：DNA、mRNA、rRNA、tRNA、核糖體、轉(zhuǎn)錄、翻譯、轉(zhuǎn)錄過程、轉(zhuǎn)錄場所、翻譯過程、翻譯場所、密碼子、反密碼子、真核生物轉(zhuǎn)錄翻譯、原核生物轉(zhuǎn)錄、翻譯、多聚核糖體、氨基酸、多肽（蛋白質(zhì)）……

教師課堂發(fā)現(xiàn)，學(xué)生一開始的思維比較活躍，反應(yīng)迅速，寫得較多，后來就逐漸慢下來，經(jīng)過他們努力思考，依然能繼續(xù)寫出較多的關(guān)聯(lián)知識。一定的時間后，讓學(xué)生以小組為單位，完善、補(bǔ)充相關(guān)的知識點(diǎn)，并通過小組合作，建立基因表達(dá)的概念圖。學(xué)生在參與此類開放性問題的互動中，一方面有自己的獨(dú)立思考，同時也能了解別人的答案，在思維的碰撞中，相互學(xué)習(xí)，從多個角度去思考問題，從而有助于培養(yǎng)思維的廣闊性。并且，通過進(jìn)一步構(gòu)建概念圖，建立知識之間的聯(lián)系，還可以培養(yǎng)思維的邏輯性。這是一個思維從“零散、無序”到“系統(tǒng)、有序”的過程，也是學(xué)生主動思考，建立知識內(nèi)在聯(lián)系的過程，有助于培養(yǎng)思維的邏輯性。

二、 通過科學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性

“假說演繹法”是高中生物學(xué)習(xí)中，很重要的一種科學(xué)方法。其中“演繹和推理”就是從一般性的前提出發(fā)，通過演繹，得出具體陳述或個別結(jié)論的過程。高中生物學(xué)習(xí)過程中，演繹和推理思維要求學(xué)生能運(yùn)用已知的生物學(xué)規(guī)律，預(yù)測或探討相關(guān)生命現(xiàn)象的機(jī)制。在課堂教學(xué)中，教師可通過引導(dǎo)學(xué)生剖析典型案例，培養(yǎng)其理性思維能力，同時交給他們問題解決的一般過程：提出問題→作出假設(shè)→驗證假設(shè)→得出結(jié)論。

例如，在復(fù)習(xí)基因位于染色體上時，學(xué)生已經(jīng)熟悉假說-演繹法的基本流程，也已經(jīng)清楚果蠅的X和Y染色體的同源區(qū)段和非同源區(qū)段，此時教師展示摩爾根的果蠅雜交實驗，讓學(xué)生觀察實驗，提出問題：為什么F2白眼果蠅只有雄性？經(jīng)過推理、想象提出假說：假設(shè)一：控制果蠅眼色的基因只位于Y染色體上；假設(shè)二，控制果蠅眼色的基因在X染色體上，Y上也有等位基因；假設(shè)三：控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上。讓學(xué)生分三個小組，分別對三種假說書寫出該雜交過程的遺傳圖譜，學(xué)生通過書寫遺傳圖譜，自然把假設(shè)一排除掉，剩下假設(shè)二和假設(shè)三，再讓學(xué)生設(shè)計測交實驗進(jìn)行演繹推理，最后教師把摩爾根做的測交實驗的真實結(jié)果告訴學(xué)生，從而驗證了假設(shè)三是正確的。學(xué)生通過親自體會科學(xué)探索的過程，并且設(shè)計實驗在證實結(jié)論，通過假設(shè)、推理、對比、排除、驗證等過程，有助于培養(yǎng)他們思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。

三、 通過模型與建模，培養(yǎng)思維的邏輯性

物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型是高中生物教學(xué)中常見的模型。在高三復(fù)習(xí)階段，多加鍛煉學(xué)生的建模能力，有助于學(xué)生內(nèi)化知識，培養(yǎng)思維的邏輯性。

例如，復(fù)習(xí)呼吸作用之后，讓學(xué)生按照以下順序在同一個坐標(biāo)軸畫圖：（1）畫出酵母菌的有氧呼吸強(qiáng)度隨氧氣濃度變化曲線；（2）酵母菌的無氧呼吸隨氧氣變化曲線；（3）畫出總呼吸強(qiáng)度隨氧氣變化曲線。教師觀察發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很快能準(zhǔn)確的畫出第一個曲線和第二個曲線，第三個圖就存在明顯的問題。經(jīng)過教師引導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)可以通過特殊點(diǎn)分析的方法，把起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)三個點(diǎn)確定后，再用平滑的曲線鏈接起來就得到第三個曲線，最后讓學(xué)生總結(jié)從點(diǎn)、線、面的角度分析第三個曲線的意義。這一教學(xué)過程就是典型的運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決難點(diǎn)知識，借用數(shù)形結(jié)合思想可使高中生物學(xué)的微觀和抽象問題直觀化，使問題易于解決。

高中生物知識零散、繁雜，在高三復(fù)習(xí)課中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將知識點(diǎn)串起來，通過構(gòu)建概念圖，對知識進(jìn)行梳理、概括。在構(gòu)建概念圖的過程中，不僅讓學(xué)生主動獲取知識，認(rèn)清每一個概念，同時能夠努力尋找不同概念的關(guān)聯(lián)，建立不同概念的邏輯關(guān)系，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。

四、 利用科學(xué)史，培養(yǎng)思維的批判性

由于應(yīng)試教育的局限，很多教師在復(fù)習(xí)科學(xué)史時，只是簡單的呈現(xiàn)事實，學(xué)生背下結(jié)論。筆者認(rèn)為，在高三復(fù)習(xí)階段，教師要鼓勵學(xué)生從不同角度去審視這些科學(xué)史中的經(jīng)典實驗。例如，對于向光彎曲生長的原因，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，在單側(cè)光下，向光側(cè)的生長素橫向往背光側(cè)運(yùn)輸，導(dǎo)致背光側(cè)生長更快。對于這個結(jié)果，是否有質(zhì)疑呢？學(xué)生思考之后回答，還可能是向光側(cè)生長素被分解了，所以向光側(cè)長的慢，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗來驗證兩種推測。學(xué)生在質(zhì)疑過程，修正主張，多維度體驗科學(xué)史的經(jīng)典實驗。教師在教學(xué)中鼓勵學(xué)生用批判性思維看待經(jīng)典實驗，意味著教育只是提供一個可能的空間，不是滿堂灌，讓個體有自己獨(dú)立的判斷與選擇。

總之，在高三生物課堂教學(xué)中，通過精心設(shè)計，尋找多種方式培養(yǎng)學(xué)生的理性思維是提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。理性思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，教師需要不斷鉆研教學(xué)理論，并在實踐中認(rèn)真把握和駕馭教材，積極反思，注重積累經(jīng)驗，重視學(xué)生的核心素養(yǎng)的塑造，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)、全面發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]柴葳，劉博智.中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果正式發(fā)布[N].中國教育報，2016-09-14（1）.

[2]候鳳霞.例談高中生物深度學(xué)習(xí)對理性思維品質(zhì)的培養(yǎng)[J].中學(xué)生物學(xué)，2017（7）：74-76.

[3]王吉文.例談高中生物學(xué)教學(xué)中理性思維能力的培養(yǎng)[J].生物學(xué)教學(xué)，2017（5）：13-14.

作者簡介：

陳小華，福建省邵武市，福建省邵武第一中學(xué)。