理性思維和科學(xué)探究相結(jié)合的高中生物課堂實(shí)驗(yàn)研究

邴瑩

《2017普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》中明確指出“學(xué)科素養(yǎng)”是四大課程理念之一，且將生物學(xué)核心素養(yǎng)劃分為生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)要素.現(xiàn)階段的生物學(xué)科的教學(xué)中，很多教師雖然強(qiáng)調(diào)“三維目標(biāo)”的達(dá)成和“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)，但由于受高考大方向影響，他們依然沒(méi)有把理性思維和科學(xué)探究深刻融入到高中生物課堂實(shí)驗(yàn)中.

一、理性思維和科學(xué)探究

1.理性思維的形式和方法.

理性思維的過(guò)程比較復(fù)雜，必須要有概念、判斷、推理這三種思維形式.理性思維是對(duì)事物的本質(zhì)特征加以概括的思維形式，其中判斷是對(duì)事物之間的關(guān)系進(jìn)行判別，推理是對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上的已知判斷進(jìn)行推導(dǎo)分析，從而得出新結(jié)論.由此可見(jiàn)，三種思維形式并非是獨(dú)立存在的，而是相互聯(lián)系的.從這三種思維形式中又可以衍生出不同的方法：（1）比較與分類(lèi)，即對(duì)事物之間的本質(zhì)特征加以區(qū)分，并找出它們之間的異同點(diǎn);（2）分析與綜合，即把整個(gè)事物分為部分來(lái)分別進(jìn)行研究;（3）歸納與演繹，即從個(gè)別中歸結(jié)出一般，從一般發(fā)現(xiàn)個(gè)別;（4）抽象與概括，即將許多事物的共有屬性提取出來(lái)，總結(jié)出此類(lèi)事物的共有屬性.

2.理性思維和科學(xué)探究的關(guān)系.

科學(xué)探究主要建立在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，具有理論嚴(yán)密性.理性思維不僅僅局限于科學(xué)探究的過(guò)程中，它還是一種客觀積極和辨證地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維方式，通常體現(xiàn)為對(duì)自身、對(duì)他人、對(duì)社會(huì)現(xiàn)象的客觀和辨證的認(rèn)知與判斷.科學(xué)探究過(guò)程中包含理性思維，但理性思維的習(xí)得與提升不限于科學(xué)探究.科學(xué)探究的過(guò)程一般包括：提出問(wèn)題、搜尋事實(shí)、捕獲信息和立論解釋這4個(gè)環(huán)節(jié).理性思維不僅限于在科學(xué)探究中培養(yǎng)提升，積極人生觀念的傳遞、培養(yǎng)開(kāi)放的人生態(tài)度與學(xué)習(xí)辨證地看待客觀事物等這些過(guò)程中都可以使理性思維得到提升.

二、高中生物課堂實(shí)驗(yàn)中理性思維和科學(xué)探究的結(jié)合策略

高中生已經(jīng)具備了一定的理性思維能力，但由于生物學(xué)習(xí)過(guò)程涉及了大量的實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生的理性思維并不能得到很好的發(fā)揮，因此需要將理性思維和科學(xué)探索進(jìn)行結(jié)合，由此來(lái)提高學(xué)生的綜合素質(zhì).

1.傳授理性思維的方法.

生物學(xué)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多概念和規(guī)律都需要在實(shí)驗(yàn)的前提下總結(jié)得出.在教學(xué)過(guò)程中，教師每演示完一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不是為了展示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，而是為了讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中調(diào)用自己的理性思維，演繹推理出整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程，從而將演繹推理的這一思維方法滲透到整個(gè)過(guò)程中.例如，在講解“對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生先基于事實(shí)提出問(wèn)題，形成假說(shuō)，然后讓學(xué)生閱讀課本第65頁(yè)“對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”的兩段資料，并提出問(wèn)題，根據(jù)提出的問(wèn)題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到該結(jié)論只是對(duì)大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理，真實(shí)結(jié)論還需要進(jìn)一步驗(yàn)證，最后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假說(shuō)的正確性，使學(xué)生明確在“提出假說(shuō)”之后需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō).

2.運(yùn)用探究式教學(xué)策略.

在新課程理念下，探究式教學(xué)已經(jīng)成為了課堂教學(xué)的主旋律，它在培養(yǎng)學(xué)生理性思維方面有著重要的作用.例如，在學(xué)習(xí)《細(xì)胞中的糖類(lèi)和脂質(zhì)》時(shí)，可以結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)，如有人將自己買(mǎi)回來(lái)的一袋肉松餅?zāi)盟莺?，發(fā)現(xiàn)肉松里面根本沒(méi)有肉松，而是“棉花”.根據(jù)這個(gè)視頻，讓學(xué)生站在質(zhì)檢部門(mén)的角度想應(yīng)該如何檢驗(yàn)這個(gè)新聞的真實(shí)性，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩者的成分即“肉松是蛋白質(zhì)、棉花的主要成分是纖維素”展開(kāi)鑒別.在此過(guò)程中，既可以鞏固學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、不盲從的科學(xué)態(tài)度.

探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和思維方式，但高中課本中的探究實(shí)驗(yàn)并不是真正意義上為了發(fā)現(xiàn)新知而設(shè)計(jì)的，這就需要教師循序漸進(jìn)地啟發(fā)學(xué)生，由發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題開(kāi)始，根據(jù)問(wèn)題或現(xiàn)象進(jìn)行猜想與假設(shè)，然后制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行分析與論證，最后進(jìn)行評(píng)估與交流.

高中生物是培養(yǎng)學(xué)生理性思維和科學(xué)探究能力的一門(mén)重要學(xué)科.在教學(xué)過(guò)程中，教師要明確理性思維和科學(xué)探究之間的關(guān)系，結(jié)合高中生物學(xué)科的具體內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力和科學(xué)探究能力.