例析高中生物教學中理性思維的培養

摘 要：通過實例，淺議高中生物教學中如何對學生進行理性思維的培養。

關鍵詞：高中生物；理性思維；培養

2017年普通高中生物學課程標準指出，提高每個學生的生物學素養是本課程標準實施中的基本任務。生物學核心素養中的理性思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生應該在學習過程中逐步發展理性思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。理性思維的培養已經成為生物學科課堂教學中的一個重要任務，而提高學生理性思維能力的重要途徑是給學生時間和機會參與到生物學問題的分析、判斷、推理和論證過程中。本文結合自身教學，例析教學過程中對學生理性思維能力的培養。

一、 理解基本方法，是理性思維培養的基礎

如在必修二第一章第一節中提出來假說-演繹法，教師在教學過程中可以引導學生對“一對相對性狀的雜交實驗”的實驗結果提出問題（F1為什么只表現為高莖？F1為什么會出現性狀分離且比例為3∶1？），試著作出假設（生物的性狀由遺傳因子決定；體細胞中遺傳因子是成對存在的；配子中只含有每對遺傳因子的一個；受精時雌雄配子的結合是隨機的），并進行演繹推理（對F1進行測交，預期結果是高莖：矮莖=1∶1）、實驗驗證（實際的測交實驗結果是怎樣的？）、得出結論（若實驗結果與預期結果一致，說明假說正確，得出分離定律）。在完成本節教學后，我們可以采用同樣的方法，通過學生的自主學習和小組合作，完成第二節的學習，進一步強化對假說-演繹法的理解。

二、 在科學史教育中，體驗理性思維

科學史教育蘊含有豐富的教育價值：發展學生智力，培養能力；培養學生的科學方法和科學精神；陶冶學生的人文精神；促進教師的自我充實。人教版教材中，有較多的生物科學史的內容，我們不能僅僅將這部分內容理解為“歷史”，或只重視結果，更重要的是通過探究其中的實驗，去體驗科學家發現問題、分析問題、解決問題的方法和過程，從而提高自身的理性思維能力。例如，在學習“光合作用的探究歷程”時，可補充介紹亞里士多德的學說和海爾蒙特的實驗，并將“資料分析——葉綠體的功能”調整到本節課來完成，形成如下學習順序：亞里士多德的學說、海爾蒙特實驗、普利斯特利實驗、英格豪斯實驗、梅耶的推論、薩克斯實驗、恩格爾曼實驗、魯賓與卡門實驗、卡爾文實驗。通過精心設問引導，與學生一起循序漸進地分析每一個實驗，將光合作用的產物、原料、場所、條件等聯系起來，不僅讓學生學到了知識，更重要的是體會到了如何開展實驗、分析實驗，從而培養學生的理性思維能力。

三、 利用圖表等形式，培養歸納思維

例如，在復習備考時，通過表格的形式引導學生比較各種育種方式的原理、育種過程、優點和缺點；通過表格的形式讓學生在學習完減數分裂后，引導學生自主歸納：精子和卵細胞形成過程的發生場所、是否有細胞質的不均等分裂、是否有變形的過程、分裂的結果有什么不同等。再如，利用思維導圖的形式讓學生構建一個章節的知識體系。思維導圖能把零碎的組塊系統化成更大的組塊，降低了認知負荷，提高了大腦加工和儲存的能力。通過構建思維導圖，不僅能讓學生感受到趣味性，將零散、繁雜的知識點聯系起來，還可以將學生的思維過程形象地展示出來，增強了歸納思維。

四、 拓展探究內容，提升思維能力

例如，在復習“基因在染色體上”時，根據摩爾根果蠅雜交實驗及其結果，學生會提出三種假設，假設一：紅眼基因（B）和白眼基因（b）位于X染色體的非同源區段上；假設二：B和b只位于Y染色體的非同源區段上；假設三：B和b位于X和Y染色體的同源區段上。甚至于有些不夠認真的同學還會提出假設四：B和b位于常染色體上；假設五：B和b位于細胞質中。教師引導學生結合摩爾根實驗結果，很容易得出假設二、假設四、假設五是不成立的。此時的學生會主動去思考如何才能證明是假設一成立還是假設三成立，教師適時引導：孟德爾驗證假說的實驗方法是什么？讓學生將F1中的雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，以遺傳圖解的形式展示預期結果，學生會發現，該結果并不能區分假設一和假設三。教師再提出：如果讓摩爾根雜交實驗中得到的白眼雌果蠅與純種紅眼果蠅雜交呢？學生們興趣濃厚地完成了遺傳圖解，發現預期結果能夠區分假設一和假設三，教師再展示摩爾根的實際實驗結果，由學生分析得出結論。在這個設計中，拓展了探究內容，學生們全身心地投入到了探究之中，通過不斷思考和質疑，提出解決問題的方法，體會到了科學的嚴謹，培養了學生的語言表達能力，提升了思維能力。

五、 提高論證技能，發展理性思維

論證給予學生將自己的觀點和看法展現給他人的機會，通過交流，有利于學生表達和進一步修正自己的觀點。目前的全國卷高考試題，減少了對“是什么”的考查，增加了對“為什么”的考查，也就是通過設置問題情景，改“填空式”為“問答式”，讓學生對相關問題進行論證，能有效反映學生的思維水平、推理能力。如2017年全國三卷的37題的（1）和（4）小題。

以上內容，僅僅是筆者在高中生物教學和復習中的一點點做法和體會，期望能起到拋磚引玉的作用，讓我和同行們能夠更加認真地去研究核心素養版新課程標準，并結合自身的教學實際去落實和體現，最終達到立德樹人的根本任務。

參考文獻：

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[4]楊銘，劉恩山.在生物學課堂中培養學生理性思維[J].生物學通報，2017（8）.

作者簡介：

蘭世和，四川省宜賓市，宜賓縣第二中學校。