高中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)

王麗麗

(江蘇省高郵中學(xué),江蘇 揚州 225600)

所謂“理性思維”是指人能夠?qū)λl(fā)現(xiàn)的事物進行觀察、比較、分析以及總結(jié)的一種思維能力,要求人的思維方式合乎邏輯,能夠?qū)λ吹降氖挛锘颥F(xiàn)象持有辯證的、批判的態(tài)度,為了驗證猜想、需求答案而形成明確的思維探究方向,能夠主動地搜集與整理證據(jù),做到邏輯嚴謹?shù)赝评韀1].對于高中生而言,他們的思維能力已經(jīng)得到了較大程度上的發(fā)展,在高中階段的生物教學(xué)中滲透理性思維能力訓(xùn)練的內(nèi)容,符合高中生的思維發(fā)展規(guī)律,能夠促使學(xué)生更好地理解與內(nèi)化所習(xí)得的學(xué)科知識,促進學(xué)生文化素養(yǎng)的形成.因此加強對理性思維能力培養(yǎng)的研究勢在必行,也是本文研究的重點所在.

1 理性思維能力的組成

理性思維是一種復(fù)雜的思維活動,主要由演繹與推理、歸納與概括、模型與建模、創(chuàng)新性思維、批判性思維組成,具體如下:

1.1 演繹與推理

演繹與推理主要是從一般到特殊的規(guī)則總結(jié),演繹與推理思維的形成與生物學(xué)的學(xué)科特點相適應(yīng),相較于其他課程,生物學(xué)具有較強的邏輯性與復(fù)雜性,對于學(xué)生的嚴謹性思維以及推理性思維要求較高,需要學(xué)生經(jīng)歷演繹與推理的過程,促進學(xué)生主動地尋求真相[2].

1.2 歸納與概括

同演繹與推理思維相比,歸納與概括的思維過程恰恰相反,是指從特殊到一般的思維過程,掌握歸納與概括的思維,有助于學(xué)生在生物學(xué)的學(xué)習(xí)中,從一個又一個的案例中概括出生物知識,做到知其然也知其所以然.

1.3 模型與建模

模型與建模思維能力的培養(yǎng)對于學(xué)生的生物學(xué)學(xué)習(xí)尤為重要,其是指學(xué)生能夠在生物學(xué)學(xué)習(xí)中理解相關(guān)的概念與定義,并建立相關(guān)的概念模型,促進學(xué)生對生命活動的理解,進一步探索并高度地概括出原理,促進學(xué)生問題解決能力的提升,達到舉一反三的效果.

1.4 創(chuàng)新性思維

創(chuàng)新性思維是指學(xué)生能夠在知識學(xué)習(xí)中,打破固有的思維模式,從不同的角度思考問題,探索問題解決的全新方式,得出具有創(chuàng)造性結(jié)論的思維模式.培養(yǎng)出具備創(chuàng)新性思維的人才是時代發(fā)展、社會進步的需求,在生物學(xué)的教學(xué)過程中,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生創(chuàng)新,不被所謂的標準答案束縛,敢于發(fā)出不同的聲音.

1.5 批判性思維

批判性思維是指學(xué)生在知識學(xué)習(xí)、事物的分析以及觀點的判斷中,能夠做到不盲目信任、不全盤接收,能夠從事實出發(fā)提出疑問,能夠?qū)σ蓡栕龀隹陀^、合理的批判.建構(gòu)主義理論中指出人的知識并非是與生俱來的,更不是依靠灌輸?shù)脕淼?而是要依據(jù)自己的知識、經(jīng)驗主動建構(gòu),能夠積極地思考與判斷、質(zhì)疑與釋疑,加強對學(xué)生的批判性思維培養(yǎng),有助于提升學(xué)生的思維高度[3].

2 高中生物學(xué)教學(xué)中的理性思維能力培養(yǎng)有效策略

2.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激活理性思維意識

情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)模式能夠為學(xué)生營造出更具吸引力的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境,也有助于教師的教學(xué)活動順利開展,將原本枯燥的、生澀難懂的生物學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦拥?、有趣的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前,可以促使學(xué)生在感知的刺激下,實現(xiàn)從感性思維到理性思維的過渡,激活高中生對生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,為高中生全身心地參與生物學(xué)探究活動提供了動力,是促進高中生形成理性思維能力的基礎(chǔ)與前提[4].

以“種群的特征”一課教學(xué)為例,在這節(jié)課中需要學(xué)生掌握種群的空間特征以及數(shù)量特征,若是直接用語言進行講解,學(xué)生們對于種群的概念理解以及特征的掌握效果并不好,也無法幫助學(xué)生在種群特征的學(xué)習(xí)以及分析中獲得理性思維能力的發(fā)展.在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中,教師首先可以利用多媒體課件給學(xué)生展示一組圖片,分別是一塊均勻分布的田地、一塊隨機分布的雜草、一個集群分布的七星瓢蟲,讓學(xué)生通過對三個圖片內(nèi)的種群個體組成特點進行對比,發(fā)現(xiàn)不同物體在空間中的位置狀態(tài)或布局特點,促使學(xué)生在視覺的直觀觀察中,理解種群分布的空間特征.接下來,教師可以提出問題:“我看到了12只七星瓢蟲,你認為12只七星瓢蟲數(shù)量是多還是少呢?”學(xué)生們剛剛聽到這個問題的時候,表示很疑惑,有的說“多”,有的說“少”,還有學(xué)生表示:“判斷數(shù)量的多少需要根據(jù)面積范圍而定”,由此,帶領(lǐng)學(xué)生從感性認知進入到了理性分析的層面上,想到判斷種群數(shù)量的多少需要考慮到“單位面積”或“單位體積”,教師可以繼續(xù)播放課件,給學(xué)生展示不同單位面積或單位體積上的種群數(shù)量,讓學(xué)生判斷種群數(shù)量的多少,促使學(xué)生在理性的分析中掌握種群的數(shù)量特征,激活學(xué)生的理性思維意識,學(xué)會站在理性的視角思考生物問題、分析生命現(xiàn)象.

2.2 借助思維導(dǎo)圖,建立理性思維框架

學(xué)生在生物學(xué)的學(xué)習(xí)中會發(fā)現(xiàn),在生物世界時常會發(fā)生一些隨意事件,其中的一個影響因素或者是某個條件改變,所呈現(xiàn)出的結(jié)果會存在很大的差異,若是高中生不能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)生物學(xué)知識,就會在遇到隨機事件時茫然無措,不能快速地從腦海中調(diào)取有用的知識信息,這是學(xué)生生物學(xué)思維薄弱的表現(xiàn),體現(xiàn)了學(xué)生沒有建立系統(tǒng)化的理性思維框架.為了幫助學(xué)生系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)生物學(xué)知識,建立完善的理性思維框架,教師可以以思維導(dǎo)圖作為教學(xué)工具,促使學(xué)生在思維導(dǎo)圖的引領(lǐng)下一步一步地完善理性思維框架,能夠讓高中生的生物學(xué)學(xué)習(xí)獲得事半功倍的效果.

如在“細胞增殖、分化、衰老和死亡”的這一單元學(xué)習(xí)中,許多學(xué)生對于“增殖”和“分化”的理解不夠深入,因此經(jīng)常出現(xiàn)概念理解混淆的問題,為了解決學(xué)生在這一單元中遇到的學(xué)習(xí)問題,教師可以讓學(xué)生分別構(gòu)建以細胞增殖、細胞分化為核心的思維導(dǎo)圖,從定義、意義、特點、主要方式等角度進行信息的搜集與整理,將繪制好的兩個思維導(dǎo)圖進行對比分析,可以幫助學(xué)生更為系統(tǒng)地掌握細胞增殖與分化的特點與意義,在對比分析中發(fā)現(xiàn)二者之間的不同之處,加深學(xué)生對細胞增殖與細胞分化的了解程度.學(xué)生在思維導(dǎo)圖的繪制以及對比分析中,建立了理性思維的框架,學(xué)會用科學(xué)的方法解釋細胞增殖、細胞分化的含義,有助于學(xué)生認識到生物學(xué)知識點之間存在的關(guān)聯(lián)性,促進學(xué)生建立完整的知識體系.

2.3 組織實驗活動,鍛煉理性思維能力

通過實驗探究活動的開展,可以為學(xué)生提供科學(xué)實踐的機會,引領(lǐng)學(xué)生在實驗現(xiàn)象的觀察、數(shù)據(jù)記錄、猜想與推理、分析與驗證中,獲得理性思維能力的發(fā)展.大量實踐研究表明,實驗的開展可以促進學(xué)生經(jīng)歷演繹與推理的過程,因此教師在生物學(xué)實驗活動的組織與實施中,應(yīng)讓學(xué)生明確實驗的目的,能夠掌握基本的生物學(xué)實驗操作流程與方法,通過實驗的方式驗證猜想,在對實驗現(xiàn)象以及數(shù)據(jù)信息的嚴謹分析、推理中,總結(jié)一般規(guī)律[5].

例如,教師組織“綠葉中色素的提取與分離”實驗,建立了實驗合作學(xué)習(xí)小組,要求各個小組成員在課前準備好實驗所需的材料,分別為新鮮的綠葉、定性濾紙、無水乙醇、層析液等,在實驗活動開展之前,教師可以先示范操作,讓學(xué)生掌握此次實驗的基本操作步驟是:(1)提取綠葉中的色素;(2)制備濾紙條;(3)畫濾液細線;(4)分離綠葉中的色素;(5)觀察與記錄;(6)得出實驗結(jié)果,同時還要求學(xué)生掌握不同實驗材料的功能,如SiO2可以使碾磨更加充分,CaCO3能夠防止色素被破壞,無水乙醇是成功提取色素的主要材料,讓學(xué)生經(jīng)歷實驗猜想、動手操作、推理驗證、歸納總結(jié)的全過程,促進學(xué)生獲得演繹與推理、歸納與概括等理性思維能力的發(fā)展,能夠以理性的思維看待實驗現(xiàn)象,學(xué)會用科學(xué)的方法得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維.

2.4 借助科學(xué)史實,樹立敢于質(zhì)疑權(quán)威精神

理性思維能力的培養(yǎng)不能僅僅局限于科學(xué)思維的培養(yǎng)上,更不可將理性思維能力培養(yǎng)的目標定義在只提升學(xué)生解題能力方面,更為重要的是發(fā)展學(xué)生形成批判與質(zhì)疑的精神.在信息社會快速發(fā)展的背景下,學(xué)生們接觸信息的渠道增加,如何理性地甄別信息的真?zhèn)问菍W(xué)生必須要具備的能力.在高中生物學(xué)的教學(xué)中,教師應(yīng)肩負起責任,能夠指導(dǎo)學(xué)生站在理性思維視角,形成敢于質(zhì)疑權(quán)威的精神,形成客觀、公正的品質(zhì),認識到每一個科學(xué)成果的研究與發(fā)現(xiàn)都是生物學(xué)家對前人觀點的質(zhì)疑,再經(jīng)過深入的思考與改進,才能夠推進生物學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展.

例如,在課堂教學(xué)中教師可以搜集一些我國生物學(xué)家研究出的重大成果,在教學(xué)過程中給學(xué)生分析一些生物學(xué)家研究的過程以及研究成果.比如,我國在雜交育種和基因工程領(lǐng)域獲得了突出的成果,被譽為雜交水稻之父的袁隆平先生用自己多年的研究成果,打破了“水稻不能雜交”的解困,解決了我國糧食短缺的重大難題,讓14億人可以吃上飽飯;在基因工程的領(lǐng)域,我國科學(xué)研究團隊經(jīng)過不懈的努力,研發(fā)出了全球首例合成牛胰島素,與此同時還成功地研發(fā)了轉(zhuǎn)基因棉,擊碎了“牛胰島素無法合成”的言論,不僅對于我國各行業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用,也轟動了全球.無論是袁隆平先生還是參與牛胰島素合成研究的工作人員,對于前人的研究成果以及言論都持有質(zhì)疑、批判的態(tài)度,并用自己的行動證實了自己的觀點,用“真相”打敗“權(quán)威”.教師要帶領(lǐng)學(xué)生了解科學(xué)史實,受到科學(xué)精神上的感染,樹立敢于質(zhì)疑的意識,形成批判思維能力.