開展研究性學習，培養(yǎng)學生理性思維

荊永濤+王海

新一輪的課程改革把學科核心素養(yǎng)置于課程目標的重要地位。生物學核心素養(yǎng)由4個要素組成：生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任。這四個要素是統(tǒng)一的整體：生命觀念是生物學核心素養(yǎng)的基礎和支柱；生命觀念的形成過程中離不開理性思維和科學探究；理性思維和科學探究互為倚重，理性思維是科學探究的重要內(nèi)涵，科學探究是理性思維的實證過程；在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中，最終形成一定的社會責任意識。在高中生物學教學中，教師可通過開展研究性學習活動達到培養(yǎng)理性思維的目的。

1 理性思維的定義

理性思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎上的思維方式，是一種有明確的思維方向，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、抽象與概括的思維。高中階段主要培養(yǎng)的學生的理性思維有歸納、演繹、類比、建模等。

1.1 歸納與演繹

歸納和演繹都是一種推理和思維方式，前者在個別中發(fā)現(xiàn)一致，后者在一般中發(fā)現(xiàn)個例。歸納與演繹的實質(zhì)表明，它們是兩個方向相反的認識方法，既是對立的又是統(tǒng)一的。人們對事物的認識往往從個別開始，然后擴展到一般，再從一般進一步認識個別。一些概念的形成就是歸納的結果，對這些概念進行檢驗和運用體現(xiàn)了演繹的思維方法。

1.2 建立模型

建模是為了理解事物，從而對事物所作出的一種抽象。生物學中的模型有物理模型、數(shù)學模型和概念模型。從廣義來看，概念的建構過程就是建立模型的過程，概念的形成就是模型的形成過程；從狹義來看，建模是研究系統(tǒng)的重要方式，凡是用模型描述系統(tǒng)的因果關系或相互關系的過程都屬于建模。

1.3 類比推理

類比推理是科學研究中常用的方法，是從特殊推向特殊的推理，也是根據(jù)兩個或兩類對象部分相同的屬性，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。簡稱類推、類比。如聲和光有不少屬性相同：直線傳播，有反射、折射和干擾等現(xiàn)象，由此推導出：既然聲有波動性質(zhì)，光也有波動性質(zhì)。這就是類比推理。

2 科學探究的定義

科學探究強調(diào)的是學習和研究的一種方式，同時也是一種學習科學知識、發(fā)展理性思維、形成科學態(tài)度和精神的過程?？茖W探究是一種綜合的能力，其本質(zhì)是提出問題和解決問題，其核心內(nèi)涵包括探究的問題、方法、過程、結果和交流，以及科學態(tài)度和精神。學科教學中的科學探究一般包括提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流等環(huán)節(jié)。

3 在概念教學中，培養(yǎng)學生科學探究能力和理性思維的教學策略

關于概念教學，很多教師還只知道“概念獲得”的理念，該理念強調(diào)對概念和事實的片面記憶，忽視對概念的深刻理解。那么如何實現(xiàn)概念的有效教學呢？通過開展探究性教學活動，教師可以有效幫助學生改變他們錯誤的前科學概念，達到建構正確科學概念的目標。建構生物學概念時，離不開觀察、實驗、調(diào)查、比較、分類、歸納、演繹、分析與綜合等多種科學方法。在此過程中，教師既可以讓學生體驗概念建構的過程，加深對概念的理解，又能培養(yǎng)學生理性思維。

3.1 歸納和演繹舉例

歸納法常用于促進學生建構新概念，這需要教師呈現(xiàn)或組織學生收集具有代表性、多樣化的具體材料。演繹法則指在概念學習之后，學生將概念應用到具體情境的問題中。時至今日仍有部分教師習慣在概念教學初期采用演繹推理的方法；但這種“結論+演繹”式的概念教學是灌輸式教學的典型做法，不利于培養(yǎng)學生主動獲取和學習概念的本質(zhì)屬性。例如，關于“原核細胞”的學習，教師不宜先給出其定義，然后再通過細菌、藍藻來講解、舉證；而應先呈現(xiàn)細菌、藍藻、支原體的細胞模式圖，讓學生比較、辨別，最后歸納出三者之間的共同屬性。而概念的應用可以安排在“真核細胞”學習之后，通過對大腸桿菌、酵母菌、葉肉細胞和小腸絨毛上皮細胞結構示意圖的識別、比較與分類，讓學生在問題解決中成功應用概念。

3.2 類比舉例

事理類比是最常見的類比形式，通過師生對話，激勵和引導學生從自己的生活經(jīng)驗出發(fā)進行類比。例如，“細胞的減數(shù)分裂過程”是一個教學難點，教師的反復講解、動畫的演示、圖像的識別仍不能讓學生越過這道“坎”。那就不妨向?qū)W生講一段“牛郎織女鵲橋會”的故事：每年七月初七，牛郎和織女在鵲橋上相會互換信物最終又分離。接著，話鋒一轉(zhuǎn)進行類比說理：同源染色體就好比牛郎織女，在減數(shù)第一次分裂中它們互相聯(lián)會，發(fā)生互換，然后再相互分離。這樣熟悉而動人的故事，讓學生非常容易地理解減數(shù)第一次分裂中染色體的主要變化——聯(lián)會、互換與分離。經(jīng)過上述類比，學生茅塞頓開，這就是類比的魅力。有研究者提出的類比教學法基本步驟為：介紹目標概念——回顧類比物——識別兩者之間的相似性——類比映射——指出非類比性——得出科學概念。

3.3 模型建構舉例

“倡導探究性學習”是新課程的基本理念，而模型構建本身也是一種科學探究活動。模型構建是一種常見的高中生物教學方式，模型建構的一般步驟是先給出學生需要完成的任務，再讓學生自主探究，完成模型構建。如在減數(shù)分裂的概念教學中，教師事先準備好減數(shù)分裂整個過程的若干圖片，讓學生按照減數(shù)分裂各個階段的特征為模型進行排序，標出發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合、非姐妹染色單體交叉互換的階段。該教學活動有利于學生從不同視角了解分裂過程、掌握分裂特點、運用分裂規(guī)律，注重思維方式的訓練，提升了學生的生物學素養(yǎng)。

4 結語

探究性教學活動有利于培養(yǎng)學生的理性思維，提高沉重的探究能力。通過研究性學習的實踐，激發(fā)了學生自由創(chuàng)新的熱情，培養(yǎng)了學生獨立思考、探究新事物的科學精神，同時提高了學生協(xié)作能力和社會交際能力，正好填補了課堂教學的不足。

參考文獻：

吳成軍.初中生物學科學方法體系的建構及其教學建議[J].中學生物教學，2014（10）：4.