初中生物理性思維培養策略

張培賢

（江蘇省常州市北郊初級中學 江蘇常州 213002）

在新課程的理念下，教學活動的焦點逐漸聚焦核心素養，理性思維是生物學核心素養之一。在《義務教育生物學課程標準（2011年版）》中，也明確提出了關于生物學“理性思維”的課程目標：初步形成生物學基本觀點、創新意識和科學態度，并為確立辯證唯物主義世界觀奠定必要的基礎。因此，學生素養之理性思維的培養是生物學科教育教學的出發點、著力點和歸宿點。

1 基于學生素養養成的實際需要

初中生物的學科內容涉及到植物學、動物學、微生物學、生物技術、遺傳等方方面面，非常廣泛。對于學生而言，初步的學習往往比較容易；然而，隨著內容的增加，腦中的知識就開始混亂，體現了學生缺乏足夠的理性思維意識和能力，不懂得歸納、篩選、匯總，導致學習效率較低。另外，現在隨著互聯網的廣泛分布，海量信息撲面而來，如果離開了理性思維，面對海量信息及各類似是而非的解決方案，人們會誤信、迷失。現在也是一個充滿機會與挑戰的創新時代，需要人們具備思維的創新與各項能力，而理性思維是創新思維的組成，也是其他關鍵能力發展的基礎。進入中學，初中生初步具備了一定的邏輯思維能力，對一些現象和事物具有自己的觀點和看法，主體意識開始覺醒，此時是培養學生理性思維的好時機。

2 建構“理性思維”培養的目標框架

在初中階段實施“理性思維”素養的培養，教師應結合學生的學情和課程內容的設置精心設計。不同的課程內容，其具體實施的價值目標就不同，對學生素養和能力的發展和貢獻也就不同。有的課程內容側重于理性解釋目標，有的側重于歸納演繹目標，有的側重于模型建構目標等。因此，對于培養總目標的達成教師，應順應不同的側重目標，逐步實現。對學生素養“理性思維”的培養整體規劃，初步設計初中生素養之理性思維培養的逐級目標框架（表1）。

表1 初中生素養“社會責任”培養的逐級目標框架

3 例談“理性思維”培養的有效策略

3.1 創新探究實驗，提升學生思維質量

教材中有許多探究實驗，教師可鼓勵學生用批判性思維來審視實驗方案，改進創新探究實驗，更好地實現實驗目的。這樣既能鍛煉學生的批判性思維，使學生形成辨偽存真的思維習慣，也能提升其科學素質。

【案例1】蘇教版初中生物七年級下冊第十章第四節“人體內的氣體交換”學習時，學生發現本課中的探究實驗“呼吸中二氧化碳含量的改變”在實驗設計與操作中存在一些問題，使得實驗不夠嚴謹，因此進行了實驗的改進與利用，取得了較好的效果。

改進原因：

（1）對照實驗強調單一變量，而本實驗中的教材推薦器材“燒杯、澄清石灰水、塑料管、洗耳球”只能做到定性而無法定量。即只能確保通入的是吸入氣體和呼出氣體，無法控制通入澄清石灰水的氣體量相同，增加了實驗變量。

（2）學生通過吸管吹氣或者用洗耳球打氣時，常會因為吹氣過猛或操作不當導致石灰水吸入口腔或洗耳球，既不衛生，又改變了澄清石灰水的量這一實驗因素。

改進步驟及結論：

（1）取兩只顏色不同的氣球，一只往里吹氣，一只打氣，至相同大小。

（2）取兩支試管并編號，倒入5 mL澄清石灰水。

（3）將兩只氣球分別套在編好號的試管口，1號氣球中的氣體為呼出氣體，2號氣球中的氣體為吸入氣體。

（4）2 min后觀察實驗結果。

實驗結果：1號試管中的石灰水比2號渾濁。實驗結論：呼出氣體中的二氧化碳比吸入氣體中的二氧化碳多。

反思：

（1）本實驗只用到了試管、氣球和打氣筒這些常見的實驗器材，而且操作步驟簡單，增加了實驗的可行性。

（2）通過氣球集氣，做到了呼出氣體與吸入氣體等量，將定性實驗變定量實驗，增強了實驗的嚴謹性。

（3）氣球中的二氧化碳與澄清石灰水并未直接接觸，卻使得澄清石灰水變渾濁，充分說明了氣體分子是運動著的，二氧化碳氣體分子從高濃度的氣球向低濃度的試管中擴散。這為后面解釋組織里和肺泡里氣體交換原因提供了有力實例。

（4）學生對實驗的質疑，體現了學生的批判性思維。通過實驗改進，又提升了學生解決問題的能力。

3.2 制作可拆卸學具，提升學生模型建構的能力

作為一門實驗學科，教師應引導學生盡量開展實驗探究新知。而實驗之余，教師也可鼓勵學生將課本抽象的圖文內容，利用生活日常材料，動手制作可拆卸學具。這樣既是對所學的歸納演繹，又利于養成學生思考、判斷、嘗試、體驗的行為習慣。

【案例2】蘇教版初中生物七下第十章第二節“人體的血液循環”中描述血液循環的組成包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液，這是初中生物的重要概念，也是學生學習的難點。通常，教師借助圖片、視頻來幫助學生理解，但從學生反饋的情況來看，效果并不十分理想。由此，教師可用模型制作的方法來突破這一難點。根據學生喜愛拼裝類積木的愛好，將這一想法運用到“人體血液循環”可拆卸學具（圖1）的制作中，運用彎頭吸管可長可短、可插、可彎曲的特點模擬血管，紅色吸管、藍色吸管分別模擬動脈、靜脈血管；硬紙盒模擬心臟，紙盒中可進行分隔，模擬四腔；用可移除的便利貼做標注，制作血液循環的可拆卸重復使用的學具。學生在制作過程中需要較強的抽象思維能力以及將所想轉變為實踐的演繹能力，而在反復的拆拼過程中，學生對血液循環這一重要概念又有了更深的理解。

圖1 人體的血液循環教具

模型建構后，組織學生對照同組教師制訂的模型評價表（表2）進行自評，反思不足，及時調整。

表2 學具模型作品“自我評價”指南

反思：

（1）模型的建構是集科學判斷、歸納演繹于一體的理性思維活動。從材料的選擇到組裝，從結構的直觀體現到功能的實現，無不傾注著學生的智慧。

（2）學具制作是受學生歡迎的動腦動手的實踐形式，可以在其他課程內容中實現，如腎單位、神經元、呼吸運動等，值得推廣。

（3）可拆卸學具可以反復拼裝，給予學生充分的深入思考的機會，促進其挖掘自身潛能，收獲成就感。

（4）評價量表的使用，給予學生一定評價標準，使學生有針對性地反思改進，進一步實現理性思維的培養。

4 重視對“理性思維”培養的多元評價

理性思維是學生核心素養發展中的一個重要內容，因此，教師要積極發揮自身在理性思維素養培養過程中的指導作用和評價作用。一方面，生物學教師要善思踐行，創設情境，激發學生的思維熱情，改變教學方式，盡可能創造利于學生成長的環境和空間。另一方面，教師要突出學生在理性思維素養培養過程中的主體地位，關注個體差異，進行及時評價和鼓勵性評價。教師要注重過程性評價和表現性評價，盡量提供多元化的評價工具和有效的評價反饋信息，鼓勵學生自評和互評，使學生逐漸形成理性思維意識。