立足高中生物學(xué)課堂培育理性思維的策略

陳文昕

摘要：理性思維是生物學(xué)核心素養(yǎng)的組成部分。充分認(rèn)識理性思維的內(nèi)涵、形成、發(fā)展和重要性，了解理性思維與生物學(xué)的關(guān)系，掌握培養(yǎng)理性思維的策略以及具體方法，從而逐步使學(xué)生養(yǎng)成理性思維的能力。

關(guān)鍵詞：高中生物；理性思維；策略

中圖分類號：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-3315（2021）6-009-002

理性思維是核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。高中生正處于思維方式形成和發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，培養(yǎng)和優(yōu)化思維方式，對于他們的生活和學(xué)習(xí)都有巨大的影響。生物是一門與生活聯(lián)系緊密的學(xué)科，越來越多的生物知識用于我們的生活，基于此，本文探討立足高中生物課堂培育理性思維的策略，更好地促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

一、理性思維

（一）理性思維的內(nèi)涵

理性思維的內(nèi)涵是在把握事實(shí)證據(jù)和科學(xué)原理的前提下，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、科學(xué)的思維去解決問題[1]，是一種建立在證據(jù)和邏輯推理上的思維，是人類把握客觀事物本質(zhì)和規(guī)律的一種活動(dòng)。生物學(xué)核心素養(yǎng)認(rèn)為學(xué)生最必要的基礎(chǔ)就是理性思維[2]，就是用歸納概括、演繹推理、模型建模、批判性思維等科學(xué)方法去研究生物的現(xiàn)象及規(guī)律[3]，生物學(xué)中理性思維的特點(diǎn)有：概括性、實(shí)踐性、邏輯性和目的性等。

（二）形成與發(fā)展

理性思維不是憑空產(chǎn)生的，而是要通過理性思維習(xí)慣培養(yǎng)出來的。人的思維是建立在大腦的學(xué)習(xí)與記憶的基礎(chǔ)之上的，是大腦的反射活動(dòng)。神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育具有可塑性，學(xué)習(xí)和記憶可以改變突觸的可塑性，同時(shí)，提升突觸的可塑性，可以使學(xué)習(xí)與記憶的功能加強(qiáng)[4]。通過學(xué)習(xí)和記憶，可以使大腦內(nèi)的神經(jīng)元高度的特異和復(fù)雜，經(jīng)過漫長時(shí)間的鍛煉，逐漸形成特定的思維方式。

高中學(xué)生的思維邏輯水平基本接近成熟，學(xué)生能夠運(yùn)用正確合理的邏輯思維方式進(jìn)行推理，可以有效地解決生活中所發(fā)現(xiàn)的問題，但其認(rèn)知教育和發(fā)展的水平還處于形式運(yùn)算的階段，因此高中時(shí)期是培養(yǎng)學(xué)生理性思維的最佳階段。

（三）理性思維的重要性

每個(gè)人都會思考，但對于同一件事情，每個(gè)人的思考并不相同，會有偏頗、扭曲、片面等。而卓越的思想和思維方式對于認(rèn)識問題解決問題異常重要，這需要后天的系統(tǒng)的培養(yǎng)，而理性思維便是卓越的思維方式，也是學(xué)校教書育人的目標(biāo)之一。

思想的質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和生活的質(zhì)量。理性思維是基于事實(shí)和嚴(yán)密的邏輯的，是高質(zhì)量的思維方式。擁有理性思維，可以改善學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)識和觀點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)和生活的質(zhì)量和效率，可以獲得正確的結(jié)論和明智的答案。

（四）理性思維與生物學(xué)的關(guān)系

高中生物教材知識點(diǎn)繁雜而瑣碎，但知識間邏輯關(guān)系復(fù)雜，強(qiáng)調(diào)論證式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)掌握專業(yè)術(shù)語和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維，要求學(xué)生在了解基本事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)探究，自主歸納和總結(jié)原理和規(guī)律。學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)課程，感受和理解理性思維的要素，掌握思考和決策的方法，培養(yǎng)和學(xué)習(xí)邏輯推理能力，提高學(xué)習(xí)的思辨能力，能夠透過現(xiàn)象把握事物的本質(zhì)規(guī)律，提高思維質(zhì)量。

二、高中學(xué)生生物思維存在的問題

高中生的思維有了一定程度的提升，但思維水平還較差。學(xué)生思考問題時(shí)，邏輯不夠清晰，分析問題時(shí)條理性差，當(dāng)出現(xiàn)矛盾時(shí)，常用直觀感覺去判斷；思考問題比較片面，缺少大局觀，往往只是根據(jù)問題的表象直接下結(jié)論，沒有透過表象，深入分析，看清事物本質(zhì)。往往斷章取義，未經(jīng)分析，直接套用公式，缺乏思維的嚴(yán)謹(jǐn)性，這無形中成為學(xué)生學(xué)習(xí)的絆腳石。

三、培養(yǎng)理性思維的策略

在課堂教學(xué)過程中，充分結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理性思維，對生命現(xiàn)象的規(guī)律和內(nèi)容進(jìn)行解釋和闡述，有理有據(jù)地對生物學(xué)重大事件進(jìn)行分析和論證。

（一）利用問題引導(dǎo)培養(yǎng)演繹和推理能力

演繹和推理是人們認(rèn)識自然和探索自然的重要的思維邏輯方式，在已有的經(jīng)驗(yàn)和知識的基礎(chǔ)上，通過逐步推導(dǎo)和演繹，得出最終的結(jié)論。它對于人的思維保守嚴(yán)密性、一貫性有著不可替代的校正作用。演繹和推理對學(xué)生的思維能力要求非常高，也是理性思維的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在高中生物學(xué)習(xí)過程中，推理生物學(xué)的現(xiàn)象，掌握相關(guān)規(guī)律，掌握探討和研究生命現(xiàn)象的方法和機(jī)制。

問題引導(dǎo)的教學(xué)模式，是在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，通過有效的創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突和探究情境等手段，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，根據(jù)已有知識來回答問題，培養(yǎng)理解和解決問題的能力，學(xué)生不僅能鞏固已有知識，更能探索新的知識，提高學(xué)習(xí)興趣，并有利于學(xué)生演繹與推理思維的發(fā)展。

（二）利用思維導(dǎo)圖培養(yǎng)歸納和概括能力

歸納和概括是人們把握事物本質(zhì)規(guī)律的一種思維過程，可以使高中生物學(xué)的繁雜瑣碎的知識點(diǎn)系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化，形成相對統(tǒng)一的整體，這需要對知識點(diǎn)進(jìn)行思考和比較，并且對于知識點(diǎn)的共性和聯(lián)系進(jìn)行歸納與總結(jié)，形成基本的生物學(xué)規(guī)律。

思維導(dǎo)圖以神經(jīng)學(xué)和心理學(xué)為依據(jù)，通過圖文結(jié)合，以點(diǎn)代面、層次分明、邏輯清楚、簡潔明了的展示個(gè)知識點(diǎn)之間存在的關(guān)系，是在學(xué)生頭腦中零散和碎片化的知識點(diǎn)之間尋找關(guān)聯(lián)性和相似性，這有助于學(xué)生充分了解各個(gè)知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，可充分的激發(fā)學(xué)生的思維，將知識點(diǎn)和思考方式具體化，增強(qiáng)學(xué)生知識的歸納性和概括能力，調(diào)整改變學(xué)生的思維方式，有助于理性思維的發(fā)展。

（三）利用模型建構(gòu)培養(yǎng)模型和建模能力

模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對所認(rèn)識的對象所做的一種簡化的定性的或者定量的描述，或借助于實(shí)物或者形象化或抽象畫的手段來表達(dá)。人們可以借助具體實(shí)物，也可以借助抽象的方式如數(shù)學(xué)公式等來模擬研究目標(biāo)的特點(diǎn)，解釋生命過程。

模型主要有三類：物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。所構(gòu)建的模型要與原對象在本質(zhì)上相似，符合原本的特征和本質(zhì)；簡潔，能突出主要特征；選擇的材料要常見易得，具有可操作性；模型建好后，通過相互交流，不斷的完善，鍛煉學(xué)生的批判性。

物理模型是以實(shí)物或圖畫形式直接地表達(dá)研究對象的基本結(jié)構(gòu)特征，幫助學(xué)生獲取重要信息，讓學(xué)生更直觀地了解事物的結(jié)構(gòu)、本質(zhì)和聯(lián)系。概念模型是用文字來概括事物的特征，是一種抽象的科學(xué)概念和理論。數(shù)學(xué)模型是用公式或圖表的形式描述具體的知識，直觀地了解生命發(fā)展的本質(zhì)并建立理論基礎(chǔ)。不同的生物學(xué)知識所采用的模型不同，在面對不同的知識點(diǎn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的模型，通過合作探究、觀察和分析，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高他們的探究能力，培養(yǎng)理性思維的發(fā)展。

（四）利用科學(xué)史培養(yǎng)批判性思維能力

批判性思維是在科學(xué)探究過程中必備的思維能力，它具有懷疑、反思、辨析和判斷的特點(diǎn)，通過邏輯嚴(yán)密的思考和獨(dú)立的分析，在理由充分的基礎(chǔ)上提出質(zhì)疑。批判性思維可以讓學(xué)生發(fā)散思維、不迷信權(quán)威，具有更強(qiáng)的創(chuàng)造和創(chuàng)新精神，勇于提出新的見解和論證，可以極大地促進(jìn)理性思維的發(fā)展。

通過學(xué)習(xí)科學(xué)史，可以讓學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)客觀事實(shí)，養(yǎng)成批判性的看待權(quán)威的思維。教師要引導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)已有的知識和常識來明辨是非，敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，不受他人影響，從而養(yǎng)成不迷信權(quán)威，敢于挑戰(zhàn)的批判性思維。

如果只通過教科書來了解科學(xué)知識，往往會產(chǎn)生一種誤解，認(rèn)為科學(xué)的理論與生俱來都是正確的，是亙古不變的，是神圣不可侵犯的，但從科學(xué)史上我們知道，真理與謬誤交織發(fā)展，依賴于特定的歷史條件而產(chǎn)生的，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而得到不斷的修訂和改進(jìn)，質(zhì)疑和批判性思維在科學(xué)探究過程中起到了重要作用。高中生物學(xué)教材中有豐富的科學(xué)史的內(nèi)容，教師通過介紹時(shí)代背景，引導(dǎo)學(xué)生思考，介紹科學(xué)家的探究思路與試驗(yàn)方法，分析科學(xué)家探究實(shí)驗(yàn)的時(shí)代局限性和缺陷，了解科學(xué)家面臨巨大的壓力，勇于挑戰(zhàn)權(quán)威，最終推動(dòng)科學(xué)而發(fā)展，在這個(gè)過程中提高學(xué)生的演繹推理能力、邏輯思維能力和批判性思維能力。

例如在生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)中，教師引入聶力敢于質(zhì)疑專家和權(quán)威，并引起了很大的反響。此外在很多的科學(xué)理論中，存在很多科學(xué)假說，缺乏足夠的證據(jù)，尚未取得所有科學(xué)家的認(rèn)可，要鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑，小心求證，在科學(xué)方面要有自己的見解，而不是盲從他人。

（五）利用實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)理性思維

高中學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心，通過高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鞏固知識，鍛煉動(dòng)手能力。通過具體的實(shí)驗(yàn)操作，將生物學(xué)知識具象化，通過設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行演繹和推理再用實(shí)驗(yàn)來證明，培養(yǎng)歸納與總結(jié)概括能力，如果實(shí)驗(yàn)失敗，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，培養(yǎng)批判思維能力，在實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)了科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，對于培養(yǎng)學(xué)生的理性思維起到很大的推動(dòng)作用。

四、培養(yǎng)理性思維的具體方法

（一）在講解新知識中培養(yǎng)

在課堂上，教師通過設(shè)計(jì)一些與生活密切相關(guān)的生物實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會正確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)材料、操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備、正確使用科學(xué)分析方法，發(fā)現(xiàn)問題，驗(yàn)證生物規(guī)律。通過新知識點(diǎn)的講解和認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生正確的邏輯思維能力和解決問題的能力。例如在講解“光合作用”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以設(shè)置視頻動(dòng)畫、具體例子等，讓學(xué)生推導(dǎo)出光合作用的原料與產(chǎn)物，找到其中的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

（二）在習(xí)題中培養(yǎng)

教師要利用好習(xí)題課，優(yōu)選經(jīng)典習(xí)題，對有深入研究意義的習(xí)題進(jìn)行拓展，還可以關(guān)聯(lián)小的習(xí)題而形成一個(gè)綜合的大習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。學(xué)生常常因?yàn)閷忣}不清或粗心大意導(dǎo)致做題時(shí)出錯(cuò)。有些題目中的內(nèi)容比較隱晦，需要學(xué)生仔細(xì)閱讀，建立模型，對題目進(jìn)一步分析，最終正確解決問題。當(dāng)學(xué)生出錯(cuò)時(shí)，教師要教會學(xué)生如何正確全面的審題，如何挖掘更多的已知信息，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力和學(xué)習(xí)能力。

（三）在復(fù)習(xí)中培養(yǎng)

教師要充分利用復(fù)習(xí)課，教會學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)，對知識進(jìn)行重新演繹。通過對知識點(diǎn)的梳理，讓學(xué)生了解知識的層次與結(jié)構(gòu)，建立完善的知識結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生建模，將所學(xué)的知識進(jìn)行住轉(zhuǎn)化，形成完整性的知識網(wǎng)絡(luò)，更好地掌握生物學(xué)知識。

五、結(jié)語

學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)艱苦而漫長的過程，為了幫助學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和生活中可以用理性思維去解決問題。在生物課堂教學(xué)中，教師要巧妙設(shè)計(jì)課程，培養(yǎng)學(xué)生理性思維，充分達(dá)到生物課程的教育目標(biāo)。盡管在人生的道路上會遇到各種各樣的挑戰(zhàn)與磨難，但具備了理性思維，就有能力獲取知識，并利用知識來解決遇到的問題。

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