基于數學思想的高中生物學習理性思維培養

楊通林

摘 要：高中教育中，生物學科雖然不是主要的科目，但是也為學生提供了重要的生物知識，對學生的發展是有重要意義的。因此，要提升學生對生物學科的學習興趣。但學習知識要有理性思維，不能只靠教師的教授和自己的死記硬背，而應該尋找有效的方式。可以借助數學中的一些理念來培養高中生物學習理性思維，提高學生學習生物知識的能力。

關鍵詞：數學思想 高中生物 理性思維

高中生物教學，對學生注重知識的傳授，但卻缺少必要的學習能力的培養。學生在學習過程中更多是聽教師講課，沒有自主學習的能力。隨著教育改革的不斷深入，這種教學方式已經無法滿足需要，因此要培養學生對生物學習的理性思維，養成良好的學習習慣。如果能夠將數學思想運用其中，將會極大地提升學生理性思考和學習的能力，對高中生物的學習有重要作用。

一、理性思維的含義

理性是人類在生活中各種經歷后心理活動的重要表現。受到經歷的影響，人們會在心理上產生一定的潛意識，為避免發生同樣的事情而采取措施。這種在心理上形成的防范活動就是理性。理性思維就是對事物進行有效觀察分析，通過合理的思維方向和依據，運用邏輯手段進行思考。在學習中，如果學生能夠發揮理性思維，將會極大提升學生的學習能力，培養學生深入學習的思維方式和方法。

二、培養高中生物學習理性思維的方式

1.培養學生的系統性思維

在生物學科中，經常會遇到一些隨機發生的事件，這些事件的發生是無法控制的，因此要提高學生的系統性思維，提高對復雜性、不確定性事物的觀察和思考能力。概率統計是一種科學性的思維方式，學生如果能夠在學習中發揮出這種思維方式，將會對生物學科中的隨機事件產生理性分析，尋找到解決的辦法。例如分析光合作用在缺少時減弱的因素，很多學生根據水是光合作用的原料，缺少就會影響光和作用的概念而給出水分不足的答案。這樣的思考方式就比較固化，沒有通過系統分析給出答案。在缺水的環境下，植物會避免水分散失而關閉氣孔，減少了二氧化碳的吸收量，導致光合作用減弱。學生應根據課本知識理性思考，才能提高思維能力。

2.利用實驗培養理性思維

教師要給學生講授生物理論知識，同時也要利用生物實驗培養學生理性思維。生物實驗能夠培養學生的動手能力，在實踐操作中發揮自己的思維能力。教師應引導學生對實驗進行設計和操作。例如對細胞質壁分離實驗，可以用不同濃度的蔗糖溶液。在實驗中，學生能夠發現高濃度的溶液會直接讓細胞失水過多而死亡，低濃度的溶液則沒有明顯效果，只有適當濃度的溶液才能完成細胞質壁分離。教師通過培養學生自己動手操作能力，對實驗進行合理設計，讓學生形成良好的理性思維，對生物知識的學習有很大提高。

3.培養學生動手實踐能力

在生物教學中，教師要引導學生主動參與學習實踐，對生物學科知識進行探討，發現問題并通過實踐進行解答，進而對生物學中的規律和知識形成深入的思考。教師應培養學生理性思維習慣，提升學習知識的主動性。學生在學習過程中，將理論學習和動手實踐結合在一起，用實踐檢驗理論的真實性，深入思考問題，培養自己的理性思維。

三、基于數學思想對高中生物理性思維的培養

在高中生物教學中，學生應該利用科學的思維去思考問題，而數學思想是非常理性的，具有解決實際問題的能力。因此，可以利用數學思想去培養學生對高中生物學習的理性思維，不斷加強學生的學習能力。

1.數形結合思想在高中生物理性思維培養中的運用

高中數學的數形結合思想主要是研究數量關系和空間形式，通過坐標系和數字之間形成一一對應關系。在高中生物教學中，可以利用這種數形結合的思想，將相應的生物問題從抽象變得直觀，方便問題的解決。例如坐標圖、模型圖等的應用。在生物教學中，會對細胞周期的概念進行介紹，同時還會講述細胞光合作用、細胞增殖等相關知識。將數形結合思想運用到生物教學中，此時可以用坐標圖對細胞周期的各個時期進行表示，用模型圖表示細胞光合作用、細胞增殖、細胞呼吸等相關知識。經過圖形的直觀介紹，學生能夠有效理解相關知識點，對問題進行更深入的思考，最后獲得解決問題的能力。

2.方程思想在高中生物理性思維培養中的應用

函數方程在高中數學中是對函數的抽象概括，在研究函數、幾何知識時，可以利用函數和方程，對各種計算問題進行解決。在高中生物的學習過程中，如果能將函數方程思想帶入學習中，將一些生物原理知識和函數方程等相聯系，將會有效解決相關的生物問題。例如對細胞呼吸知識的學習，可以用Y1=f1（x）表示有氧呼吸，用Y2=f2（x）表示無氧呼吸，則細胞呼吸為Y=Y1+Y2=f1（x）+f2（x），其中x為氧氣的濃度。可見在坐標系中，上述函數的定義域為[0，1]，f1（x）為增函數，f2（x）為減函數，二者共同構成了細胞呼吸的總體。當氧氣濃度升高時，會提升有氧呼吸而削弱無氧呼吸，當氧氣濃度降低時，會提高無氧呼吸而削弱有氧呼吸，二者是相輔相成的關系。將數學思想應用在生物學習中，能夠讓生物概念更加直觀，培養學生理性思維，對知識更深入地思考，加強學習能力。

四、結束語

隨著教育體制的不斷創新，傳統的教學方式和理念難以滿足學生的學習要求，學校的教育教學已經急需做出改變。對學生思維能力的培養是教學中的重要內容，教師應該創新教學模式和方法，在傳授理論知識的同時，也要提升學生的理性思維能力。在高中生物學習中，學生的理性思維培養需要教師的引導，教師可以通過實踐教學和生物實驗等加強學生動手能力，培養學生主動探索和思考的能力。如果能夠將數學思想引入到生物學習中，這對學生的理性思維培養四非常有必要的。數學思想可以將抽象的知識和概念變得具象化，方便學生直觀地觀察和思考，有助于對學生高中生物理性思維的培養。

參考文獻：

[1] 李永華.淺談高中生物教學中創新思維的培養[J].劍南文學（經典教苑），2011（11）.

[2] 張萬里.淺談高中生物教學中學生思維能力的培養[J].學周刊，2015（3）.

[3] 耗雪，龔大潔，王苑.淺談高中生物新課程教學中對學生思維技能的培養[J].新課程研究（基礎教育），2010（2）.

[4] 龐四喜.基于理性思維培養的高中生物課堂教學[J].中學生物教學，2017（1）：32-34.