培養理性思維 提升核心素養

陸桂花

摘要：在素質教育理念的背景下，高中生物教學需要進行全面的改革。新課改要求高中生物教師在傳授學生相關知識技能的同時，發展學生的生物核心素養，以此來提升學生的學習有效性。核心素養中，理性思維是一項重要組成，對拓展學生思維能力有著重要的作用。基于此，本文針對高中生物實驗教學中培養學生理性思維的策略進行探究。

關鍵詞：生物實驗教學;理性思維;策略研究

理性思維是發展學生生物核心素養中的重要組成，是指邏輯結構和證據為基礎的思維方式。培養學生的理性思維，能夠使得學生在思考問題時思路更加清晰，能夠自主猜想、假設和驗證。因此，教師必須要關注學生理性邏輯思維的發展，引導學生運用創新性思維、演繹與推理、歸納與概括等思維進行生物課程的有效學習，提升學生的生物核心素質，為學生在生物學課以及其他學科上的長遠發展奠定基礎?；诖?，下文提出了幾點在高中生物教學中培養學生理性思維的策略。

一、問題引導學生思考，理性分析

高中生物教師必須認識到，生物課程是一門科學探究課程，生物教學不僅在于傳遞生物知識，更在于讓學生理性思考，科學探究，掌握生物課程的學習與探究方法，在教學過程中，教師應通過多種教學形式鼓勵學生積極進行獨立思考，從而形成良好的理性分析授課過程中，適當進行知識留白是培養學生獨立思考能力的有效途徑。質疑是理性思維形成的基礎，人們是在質疑的基礎上，逐步發展出一種更高級的更嚴謹的思維模式，先質疑，然后才能總結客觀的科學規律。在教學的過程中，教師應該充分應用課本教材中的案例，以案例來引導學生深入分析，提出質疑并一步步解答問題，通過提出階段性引導問題的教學手段，培養學生思維的嚴謹性，使其形成理性思考的意識。

例如，在孟德爾豌豆實驗教學案例中，教師就可以先引導學生瀏覽教材，整體把握孟德爾豌豆實驗的思路;之后教師可以一步步提出引導性問題：首先孟德爾為什么要以豌豆作為實驗對象？他在8年時間中證明了一個怎樣的結論？在問題的引導下，學生閱讀案例材料，并且和小組同學一起討論，最終得出“選擇豌豆是因為其是一種穩定的自花授粉植物，具有易栽種、易逐一分離計數的優勢，便于實驗觀察”。孟德爾用8年的時間才得到科學結論，從中學生也可以發現孟德爾嚴謹的科學精神。

教師向學生提問，為什么孟德爾在實驗過程中要兩次套袋？為什么要做多次雜交實驗？

除了豌豆實驗，孟德爾還利用了哪些植物研究遺傳規律，為什么這么做？通過對以上問題的深入思考，逐步發現兩次套袋的原因是要避免異花授粉干擾實驗結果，多次實驗是為了要排除特殊性，從而更加深入地體會到孟德爾思維的嚴謹性。

通過這些問題的引導學生逐步理解孟德爾豌豆實驗的假設思路，更準確地把握實施過程，把握實驗的重點環節，為后續的課程學習奠定良好的基礎;從某個人身上學生也可以學習到他嚴謹的科學態度，在思考問題時保持更嚴謹的思考方式，逐步形成理性思考的意識。

二、引導學生進行辯論，合理批判

課堂教學不是單向傳遞知識，而應該是讓學生充分的交流合作和分享，將知識、觀點、問題等等進行充分的交流和協商。在教學過程中教師要適當弱化自己在課堂上的主體地位，突出學生的學習主體性，結合學生的疑問引導學生在分組學習中進行思考，創造思辨時代，讓學生進行大膽自由的辯論，讓他們找點論據、梳理辯詞，逐步提高邏輯思維能力和批判能力。

教師也可以給學生提出一些辯題，讓學生進行思考辯論，比如教師可以提出：“可遺傳變異的判定條件是遺傳物質是否改變而不是是否會遺傳到下一代”的生物學觀點，根據這個辯題，讓學生進行討論，這樣學生的思辨能力逐步得到培養，學習興趣被激發起來，問題探索能力、思維能力逐步增強。

三、基于事實展開推理，加強求證

理性思維的兩大核心要點在于客觀事實和邏輯推理，理性思以客觀事實為基礎。在高中生物課程教學中，教師要培養學生注重事實的學習觀念，使學生形成依托客觀事實進行思考、推理和探索的意識。

例如，在細胞的能量供應這節課程中，“探究酶活性的影響因素”是一個學習重點。在講解該部分知識時，教師可以在進行探究性實驗前，讓學生對“酶活性的影響因素”進行大膽猜想，并將猜想記錄在紙上。然后，教師可以鼓勵學生根據以往的生物經驗，自主進行實驗設計。最后，組織和協助學生開展探究性生物實驗，通過直觀可見的實驗現象和結果，對提出的猜想進行逐一驗證。

自主設計實驗驗證實驗猜想，求證實驗結果，一方面提高了學生的學習興趣，使他們在學習過程中更投入，培養了他們獨立思考和實驗探究的能力，又能夠通過“實驗驗證結論”的方式，培養學生注重事實、利用客觀現象驗證知識理論的意識和能力。

四、注重知識本源，完善生物思維

科學探究思維是基于事實，以事實為依據，對實驗或是現象中的不確定性、復雜性進行辯證分析的一種思維活動。在高中生物教學中，想要完善學生的生物思維，需要結合知識本源，重視教材中的內容，對教材內容進行深入挖掘和創新，讓學生主動探究生物課程知識，增強學生對生物知識的記憶和理解，使得學生逐步養成科學探究思維，提升學生學習生物知識的效果和效率。

例如，在光與光合反應這些課程中，探究“缺水環境下光合作用的變化及其原因”說重點內容，大部分學生僅僅能夠分析表面原因，即缺水原因，忽略了水分減少的原因，這也從側面反映出了學生思維能力的薄弱化。在自然環境中植物具有對環境的自適應能力，能夠根據環境的變化調節自身的狀態，在缺水環境中，植物會調節氣孔大小，調節自身的蒸發效率，從而減少對二氧化碳的吸收效率，降低光合作用。這種全面考慮綜合分析的分析方式，才是完整的生物思維。由此可見，在教學過程中，教師應該引導學生從多個角度、層次分析問題，培養和鍛煉學生全面化的思維，引導學生對生物現象、知識進行系統和全面的思考，使他們逐步完善生物思維。

五、歸納與概括，發展理性思維

歸納與概括能力也是高中生物理性思維的重要組成部分，是將某個事實抽象還原成某個原理的能力。要想讓學生發展出歸納與概括能力，教師必須要引導學生細致化分析實驗現象，獲取感性認知，之后基于事實表象尋找理論依據，以此來幫助學生積累知識，為學生奠定理性思維，讓學生逐步掌握基本的生物學規律和基礎。

例如，在孟德爾遺傳定律知識的教學中，對于F1產生配子時非等基因為何會進行自由組合以及通過什么方式進行自由組合這兩個問題，學生往往存在困惑。教師可以結合教學內容設計一個“對相對性狀的模擬雜交實驗”：準備4個紙盒子，將其分別命名為“雄1”“雌1”“雄2”“雌2”，然后在前兩個盒子中放入“黃Y”10張卡片、“綠y”10張卡片，在后兩個盒子中放入“圓R”10張卡片、“皺r”10張卡片。之后如同隨機事件一樣，教師隨機從“雄1”“雄2”的盒子中抽取里面的一張卡片;從“雌1”“雌2”盒子中各抽取一張卡片組合，將這4張卡片進行組合，以此來分別模擬F1雄配子、F1雌配子以及經過受精后產生的F2。之后，教師可以根據實驗來設置問題：“每一次試驗后，都需要將卡片重新放在盒子里嗎？在4個盒子中取出的Y、y、R、r的數量是否相等？”學生根據這些問題進行小組合作探究，加深對所學知識的理解與記憶，并發展歸納與概括思維能力。

六、推陳出新，發展創新性思維

理性思維也包括創新思維能力，是指學生通過新穎且獨特的思維方式去解決實際問題的活動。要培養創新思維，就需要突破常規，打破常規思維的限制，讓學生從多維度多層面來分析問題，從創新性的角度來提出問題解決策略，以此來提升學生的實際問題解決能力，進一步發展學生的生物核心素養。

例如，“檢測生物組織中蛋白質、糖類以及脂肪”這個實驗，教師可以要求學生自己準備實驗材料，如豆漿、花生、西瓜汁以及番茄汁等材料，都可以用于開展這個實驗。實驗過程中，學生會遇到一些問題，比如，花生種子難以切片的問題。教師可以引導學生思考是否具有更加新穎并且效率更高的方法對花生進行切片。學生進行大膽創新，自主思考和實踐。老師也可以引導學生轉換實驗室思路，引導他們思考是否還具有其他的實驗方式別要求學生進行實驗論證。通過這種方式，可以在培養學生創新思維的同時，促使學生加深對所知識的理解與記憶，進而提升學生的學習有效性。

七、由此及彼，演繹與推理

科學探究過程是由此及彼、由表及里的演繹與推理過程，基于一般性結論，然后通過科學性的推導、推理來獲取某些結果、結論。高中生生物知識的邏輯性比較強，為了讓學生得到更科學的結論、發展更嚴密的邏輯思維，教師可以充分利用實驗，引導學生以自身所學知識為基礎，對實驗活動進行充分的猜想、觀察以及實驗，以此來探究與實驗相關的生命現象，并在此過程中發展自身的演繹與推理理性思維。

例如，“物質出入細胞的方式”知識點，學生已經掌握關于植物細胞質壁分離現象中所蘊含的知識呢，而教師可以以教學內容為學生設置相應問題引導學生繼續思考：“如若在實驗過程中利用一定濃度的甘油來替代蔗糖溶液，能否產生不同的實驗現象？洋蔥的外表皮會發生質壁分離現象嗎？如何進行觀察？”然后教師可以引導學生進行自主推理和猜想，進而在鞏固學生所學知識的同時，發展學生的演繹與推理理性思維。

八、結語

綜上所述，新課改背景下，高中生物教師可以通過鼓勵學生獨立思考、訓練學生思維嚴謹性、引導學生進行辯論、引導學生注重事實等途徑，有效提升學生的理性思維能力，在優化教學效果的同時，促進學生全面發展。

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