高中生物教學中培養(yǎng)學生理性思維的方法探索

羅明夷

摘要：生物課程是高中課程體系的重要組成部分，其核心目標之一是培養(yǎng)學生的科學思維，理性思維是科學思維的一種體現(xiàn)。本文以高中生理性思維為研究對象，先分析理性思維的內(nèi)涵及其培養(yǎng)意義，再分析高中學生理性思維發(fā)展存在的問題，明確高中生物課程培養(yǎng)學生理性思維的必要性，并從啟發(fā)學生自主思考、挖掘知識生成背景、組織開展辯論活動、樹立實事求是觀念四個方面闡述具體的教學方法。

關鍵詞：高中；生物教學；理性思維；自主思考；批判思維

《普通高中生物學課程標準》強調(diào)，生物學課程要求學生主動地參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設和發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中習得生物學知識，養(yǎng)成科學思維的習慣，發(fā)展終身學習的能力?；诖?，要求高中生物教師要明確學科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，除了注重知識教學之外，還要認識到培養(yǎng)學生理性思維的重要性，從核心素養(yǎng)視角科學組織生物教學活動，結合學生理性思維發(fā)展特點探索行之有效的教學方法。

1? ?理性思維的內(nèi)涵及其意義

1.1理性思維的內(nèi)涵

理性思維的專業(yè)學術定義為：“有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維?！笨梢岳斫鉃橐环N建立在證據(jù)和邏輯推理基礎上的思維方式。理性思維是每個個體科學認識物質(zhì)世界所必備的思維方式，圍繞具體事物或問題進行觀察、分析、判斷和推理，客觀把握事物的本質(zhì)及其規(guī)律，實現(xiàn)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的目的。

1.2高中生物課程培養(yǎng)學生理性思維的意義

根據(jù)理性思維的內(nèi)涵及生物學課程特性，筆者認為，在高中生物教學中培養(yǎng)學生的理性思維極其重要。一方面，理性思維是科學思維的一種體現(xiàn)，它包含在生物課程核心素養(yǎng)之中。在生物教學實踐中，有目的地培養(yǎng)學生的理性思維，讓學生能夠運用科學的思維方法認識事物，掌握有效的生物學習方法，學會圍繞客觀事物和問題深入觀察、分析、判斷和推理，創(chuàng)造性地解決生物問題，逐步培養(yǎng)良好的生物學習習慣和思維習慣，這是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要舉措。另一方面，高中階段的生物課程分為必修和選修兩部分，內(nèi)容設置更具難度，理解起來頗為不易。學生除了要識記相關理論概念或原理，更要學會理解理論知識或?qū)嶒灥谋举|(zhì)，剖析其邏輯關系，由表及里地掌握知識內(nèi)核，確保知識體系的靈活構建。通過培養(yǎng)學生的理性思維，使其善于運用科學方法來探討、理解和審視生物知識，體現(xiàn)其自主意識，最終學生能夠透過理論或?qū)嶒灡硐蟀l(fā)現(xiàn)其邏輯關系及關聯(lián)知識，逐步在腦海中形成邏輯化的生物學結構體系，達到生物課程教學的本質(zhì)要求。

2? ?高中生理性思維發(fā)展存在的問題

高中生的思維能力相較于小初階段的學生已經(jīng)有了整體提升，但思維水平參差不齊。筆者通過觀察學生在生物課程上的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)他們的理性思維發(fā)展存在以下兩個方面的問題：

2.1思維邏輯不清

筆者時常會在生物課堂上組織學生進行探究學習，設計探究任務引領其自主探究。此時，有些學生面對具體問題無法用準確的語言來分析概括其核心要點，導致后續(xù)的探究思路混亂，條理不清，無法調(diào)動已學知識或經(jīng)驗去解決問題；有些學生的語言表達或解題過程總是圍繞著正確答案打轉(zhuǎn)，讓人不明其意。在新知教學或生物實驗中，有些學生會抱著走一步看一步的想法進行學習，他們?nèi)鄙倏茖W的學習方法，有時分析或推理過程過于簡單，有時又過于煩瑣，與預期目標存在較大差異，這不僅會影響學習效率，而且會讓學習成果有較大偏差。

2.2不善于思考問題

生物課程學習應遵循由表及里、循序漸進的原則，學生應樹立全局觀念，具有科學思維，有效開展科學探究活動。但是，有些學生面對抽象的理論或?qū)嶒灂r，其分析、推理過程并未建立在客觀證據(jù)之上，時常會基于表象認識給出含糊其詞或模棱兩可的結論，導致答案存在片面性。還有些學生面對一些復雜的題目，因缺乏耐心或粗心沒有讀完題目就落筆做題，對于問題的分析過于淺表，習慣性套用已學公式、理論，思維過程不夠嚴謹，對題目斷章取義，盲目地給出結論。這種情況下，很容易得出錯誤結論，同時，也是學生個體惰性思維的表現(xiàn)，會阻礙生物學習能力的提升。

以上兩種問題出現(xiàn)的根本原因在于學生不具備理性思維。因此，生物教師應追根溯源，將培養(yǎng)學生理性思維作為一項教學目標，有針對性地培養(yǎng)其思維能力。

3? ?高中生物教學中培養(yǎng)學生理性思維的方法

3.1啟發(fā)學生自主思考，理性分析

在核心素養(yǎng)理念指引下，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的知識本位觀念，基于知識教學培養(yǎng)學生科學思維，使其理性思維充分發(fā)展。教學過程應以啟發(fā)和鼓勵為主，利用恰當?shù)囊龑l(fā)學生理性思考和分析，鼓勵他們多角度、多層次分析判斷，再經(jīng)過練習學會歸納總結。具體來講，教師需要在生物課堂上適當留白，針對所提出的生物問題不急于將答案告知學生，而是啟發(fā)他們自主觀察、分析和驗證，鼓勵其基于已有知識嘗試解決新問題，師生再圍繞不同結論深入探討，為理性思維發(fā)展創(chuàng)造廣闊的空間。

例如，在“核酸是遺傳信息的攜帶者”相關知識的教學中，課堂上先學習“核酸的種類及其分布”和“核酸是由核苷酸連接而成的長鏈”兩部分內(nèi)容，為了讓學生及時消化所學知識，教師可利用問題啟發(fā)他們總結歸納。提問：“每種核酸都是由4種核苷酸組成的，不同類型的生物核酸并不相同，試分析核酸具有多樣性的原因?！贝藛栴}需要聯(lián)系蛋白質(zhì)多樣性進行分析，先預留幾分鐘時間讓學生自主思考，給予他們自主分析和思考的空間，根據(jù)分析情況適當引導，啟發(fā)他們將新舊知識綜合起來理解，確保知識總結歸納的準確性。隨后，教師繼續(xù)提問：“核酸是遺傳信息的攜帶者，那么對于某種生物而言，他的遺傳信息的攜帶者是DNA還是RNA，或是兩者都是？”有些學生面對此問題不能確定答案，教師可啟發(fā)他們根據(jù)新課知識再次分析，提取出本課核心知識，從中明確只有DNA才是遺傳物質(zhì)。

通過上述教學引導，教師在課堂上適時留白，為學生的自主學習創(chuàng)造空間，使其真正接觸到核心知識，并實現(xiàn)知識的理解與應用，有效培養(yǎng)其自主思考能力，通過理性分析完成知識的歸納總結。

3.2挖掘知識生成背景，引領理性探究

《普通高中生物學課程標準》明確指出，高中生物學課程既要讓學生獲得基礎的生物學知識，又要讓學生領悟生物學家在研究過程中所持有的觀點以及解決問題的思路和方法。因此，生物教師在啟發(fā)學生獨立思考時，必須使其全面地、有邏輯地展開學習，挖掘與生物理論知識相關的更多信息，善于發(fā)現(xiàn)核心問題與支持性證據(jù)，圍繞具體問題或?qū)嶒炗欣碛袚?jù)地學習，掌握相關理論的來龍去脈，提高思維嚴謹性。教師可圍繞教材中引入的案例或?qū)嶒炆钊虢虒W，引導學生圍繞具體案例或?qū)嶒炗杀砑袄锏胤治觯饰霭咐驅(qū)嶒灡尘?，學會發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，廣泛搜集論據(jù)，通過分析與驗證得出結論，確保生物學習縱深開展。

例如，教學“孟德爾的豌豆雜交實驗”時，教材將這部分內(nèi)容分成了兩節(jié)，第一節(jié)重點講解孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗與分離定律。第二節(jié)重點講解兩對相對性狀的雜交實驗與自由組合定律。學生要充分了解孟德爾豌豆雜交實驗的設計思路、研究方法與研究過程，必須明確該實驗的前因后果，進而掌握本課核心知識，感受孟德爾在科學研究中的嚴謹品質(zhì)。具體教學時，學生先進行自主預習，整體了解孟德爾豌豆雜交實驗涉及了什么內(nèi)容，經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)，結果如何。課堂上教師提出：“孟德爾為什么會選擇豌豆作為實驗對象？為什么先后做過一對相對性狀和兩對相對性狀的實驗？為什么做這個實驗用了八年時間？為什么孟德爾能夠取得成功？”這些問題可根據(jù)教學進度適時提出，一方面，學生要查閱資料了解更多與孟德爾豌豆雜交實驗相關的信息。另一方面，通過小組討論確定相關問題結論，通過深入思考整合課內(nèi)知識與課外知識，明確本課知識的生成背景與科學探究的嚴謹過程，讓孟德爾敢于質(zhì)疑的科學精神、縝密的科學思維和創(chuàng)新能力深深印記在學生的內(nèi)心。

通過上述教學引導，一方面，能幫助學生全面理解孟德爾豌豆雜交實驗的來龍去脈，使其把握重點環(huán)節(jié)，為后續(xù)知識學習打好基礎；另一方面，利用孟德爾的科學探索精神激發(fā)學生的科學思維，提高其思維嚴謹性。

3.3組織開展辯論活動，培養(yǎng)批判思維

生物教學不能僅僅停留在單項知識輸出的層面，而要通過科學引導建立知識、經(jīng)驗、問題多維度交流模式，確保學生能夠?qū)⑺鶎W知識與經(jīng)驗靈活轉(zhuǎn)化。教師需要有計劃地突出學生的主體地位，引導他們自主思考，同時，鼓勵其大膽質(zhì)疑，在師生配合下科學釋疑，讓靜態(tài)課堂轉(zhuǎn)變成動態(tài)課堂。師生之間、生生之間自由辯論，通過批判學習，促進知識、經(jīng)驗與問題的深度交匯。當然，在思辨學習中，教師需要整體把控，確保論點明確，學生要充分搜集論據(jù)，通過唇槍舌劍來保持所學知識的活力，鍛煉其思辨能力和批判能力。

例如，以“生物適應環(huán)境還是環(huán)境影響生物”為話題組織學生分組討論，學生在討論過程中會出現(xiàn)意見分歧，有些學生支持生物適應環(huán)境，有些學生支持環(huán)境影響生物。教師可以此為切入點組織分組辯論，將持有不同觀點的學生分成兩個陣營，使其圍繞支持的觀點展開辯論。在辯論前，給予學生充分的準備時間，他們可廣泛搜集論據(jù)，引入已學知識和理論；辯論過程需要清楚表明支持性證據(jù)，并舉出實例，做到語言邏輯清晰，緊貼核心論點。過程中，有學生提出：“駱駝的雙峰具有儲蓄功能，主要是為了在干旱的沙漠中生存?！杯h(huán)境并未改變，而駱駝為了適應環(huán)境主動發(fā)生改變，所以是生物適應環(huán)境。也有學生提出：“橘生淮南則為橘，生于淮北則謂枳?！边@句話明確表明了環(huán)境的變化會影響生物特性，所以是環(huán)境影響生物。課堂辯論如火如荼地進行，學生提出各種觀點和論據(jù)，隨著思辨學習的結束，他們能逐步認識到：環(huán)境影響生物，同時生物也在適應環(huán)境。

通過此教學環(huán)節(jié)，學生的批判思維被激活，他們能主動投入學習之中，靈活取用已學知識進行觀點交鋒。在實踐中，促進經(jīng)驗的有效積累，學生的思辨能力與理性思維均可得到充分培養(yǎng)。

3.4樹立實事求是觀念，遵從客觀真理

理性思維除了包括邏輯思維、批判思維之外，還包括尊重客觀事實這一要點。生物課程是自然科學中的一門基礎課程，教學過程應與人們探索自然科學的觀念和方法保持一致，遵從客觀真理，將教學活動建立在實事求是的基礎之上。高中生物教師在教學實踐中必須有意識地引導學生樹立實事求是的觀念，客觀看待生物課程所包含的人類認識自然現(xiàn)象和規(guī)律的特有思維方式和探究過程，能夠依據(jù)事實進行思考、分析與推理，在設計實驗時，做到大膽假設，小心求證，遵循客觀真理，逐漸形成理性認知。

例如，在“光合作用的原理和應用”教學中，本課安排了“探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響”學習任務。在這部分內(nèi)容講解之前，教師先強調(diào)：影響光合作用強度的因素有很多，請同學們根據(jù)現(xiàn)有知識猜想一下環(huán)境因素對光合作用強度有什么樣的影響。此時，學生可以大膽猜想，并將個人猜想記錄下來。隨后，教師組織他們參考教材案例和以往經(jīng)驗進行實驗設計，通過小組討論，確定本小組要探究的環(huán)境因素和實驗方案，開展實驗探究的主要目的是驗證前期猜想。各小組需要學習教材中的案例，根據(jù)其材料用具和方法步驟設計好實驗方案。在實驗過程中，做到準確觀察和記錄，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和實驗結果進一步驗證猜想是否正確。

通過此學習的環(huán)節(jié)，學生從實事求是的角度出發(fā)，先基于個人認知大膽提出猜想，再遵從客觀事實設計實驗進行驗證，最后基于實驗結果確定環(huán)境因素對光合作用強度的影響。這樣，既幫助他們掌握關鍵知識與生物學習方法，又能鍛煉他們的科學思維和實驗探究能力。

綜上所述，理性思維對于學生的生物學習活動和個人發(fā)展都有重要作用，在高中生物教學中培養(yǎng)學生理性思維尤為重要。教師應準確把握理性思維的內(nèi)涵，依據(jù)生物學課程特征設計教學活動，注重教學方式的多樣性，有目的地培養(yǎng)學生的理性思維，促使他們更好地完成生物學習和科學探究。

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