基于数学思想的高中生物学习理性思维培养

杨通林

摘 要：高中教育中，生物学科虽然不是主要的科目，但是也为学生提供了重要的生物知识，对学生的发展是有重要意义的。因此，要提升学生对生物学科的学习兴趣。但学习知识要有理性思维，不能只靠教师的教授和自己的死记硬背，而应该寻找有效的方式。可以借助数学中的一些理念来培养高中生物学习理性思维，提高学生学习生物知识的能力。

关键词：数学思想 高中生物 理性思维

高中生物教学，对学生注重知识的传授，但却缺少必要的学习能力的培养。学生在学习过程中更多是听教师讲课，没有自主学习的能力。随着教育改革的不断深入，这种教学方式已经无法满足需要，因此要培养学生对生物学习的理性思维，养成良好的学习习惯。如果能够将数学思想运用其中，将会极大地提升学生理性思考和学习的能力，对高中生物的学习有重要作用。

一、理性思维的含义

理性是人类在生活中各种经历后心理活动的重要表现。受到经历的影响，人们会在心理上产生一定的潜意识，为避免发生同样的事情而采取措施。这种在心理上形成的防范活动就是理性。理性思维就是对事物进行有效观察分析，通过合理的思维方向和依据，运用逻辑手段进行思考。在学习中，如果学生能够发挥理性思维，将会极大提升学生的学习能力，培养学生深入学习的思维方式和方法。

二、培养高中生物学习理性思维的方式

1.培养学生的系统性思维

在生物学科中，经常会遇到一些随机发生的事件，这些事件的发生是无法控制的，因此要提高学生的系统性思维，提高对复杂性、不确定性事物的观察和思考能力。概率统计是一种科学性的思维方式，学生如果能够在学习中发挥出这种思维方式，将会对生物学科中的随机事件产生理性分析，寻找到解决的办法。例如分析光合作用在缺少时减弱的因素，很多学生根据水是光合作用的原料，缺少就会影响光和作用的概念而给出水分不足的答案。这样的思考方式就比较固化，没有通过系统分析给出答案。在缺水的环境下，植物会避免水分散失而关闭气孔，减少了二氧化碳的吸收量，导致光合作用减弱。学生应根据课本知识理性思考，才能提高思维能力。

2.利用实验培养理性思维

教师要给学生讲授生物理论知识，同时也要利用生物实验培养学生理性思维。生物实验能够培养学生的动手能力，在实践操作中发挥自己的思维能力。教师应引导学生对实验进行设计和操作。例如对细胞质壁分离实验，可以用不同浓度的蔗糖溶液。在实验中，学生能够发现高浓度的溶液会直接让细胞失水过多而死亡，低浓度的溶液则没有明显效果，只有适当浓度的溶液才能完成细胞质壁分离。教师通过培养学生自己动手操作能力，对实验进行合理设计，让学生形成良好的理性思维，对生物知识的学习有很大提高。

3.培养学生动手实践能力

在生物教学中，教师要引导学生主动参与学习实践，对生物学科知识进行探讨，发现问题并通过实践进行解答，进而对生物学中的规律和知识形成深入的思考。教师应培养学生理性思维习惯，提升学习知识的主动性。学生在学习过程中，将理论学习和动手实践结合在一起，用实践检验理论的真实性，深入思考问题，培养自己的理性思维。

三、基于数学思想对高中生物理性思维的培养

在高中生物教学中，学生应该利用科学的思维去思考问题，而数学思想是非常理性的，具有解决实际问题的能力。因此，可以利用数学思想去培养学生对高中生物学习的理性思维，不断加强学生的学习能力。

1.数形结合思想在高中生物理性思维培养中的运用

高中数学的数形结合思想主要是研究数量关系和空间形式，通过坐标系和数字之间形成一一对应关系。在高中生物教学中，可以利用这种数形结合的思想，将相应的生物问题从抽象变得直观，方便问题的解决。例如坐标图、模型图等的应用。在生物教学中，会对细胞周期的概念进行介绍，同时还会讲述细胞光合作用、细胞增殖等相关知识。将数形结合思想运用到生物教学中，此时可以用坐标图对细胞周期的各个时期进行表示，用模型图表示细胞光合作用、细胞增殖、细胞呼吸等相关知识。经过图形的直观介绍，学生能够有效理解相关知识点，对问题进行更深入的思考，最后获得解决问题的能力。

2.方程思想在高中生物理性思维培养中的应用

函数方程在高中数学中是对函数的抽象概括，在研究函数、几何知识时，可以利用函数和方程，对各种计算问题进行解决。在高中生物的学习过程中，如果能将函数方程思想带入学习中，将一些生物原理知识和函数方程等相联系，将会有效解决相关的生物问题。例如对细胞呼吸知识的学习，可以用Y1=f1（x）表示有氧呼吸，用Y2=f2（x）表示無氧呼吸，则细胞呼吸为Y=Y1+Y2=f1（x）+f2（x），其中x为氧气的浓度。可见在坐标系中，上述函数的定义域为[0，1]，f1（x）为增函数，f2（x）为减函数，二者共同构成了细胞呼吸的总体。当氧气浓度升高时，会提升有氧呼吸而削弱无氧呼吸，当氧气浓度降低时，会提高无氧呼吸而削弱有氧呼吸，二者是相辅相成的关系。将数学思想应用在生物学习中，能够让生物概念更加直观，培养学生理性思维，对知识更深入地思考，加强学习能力。

四、结束语

随着教育体制的不断创新，传统的教学方式和理念难以满足学生的学习要求，学校的教育教学已经急需做出改变。对学生思维能力的培养是教学中的重要内容，教师应该创新教学模式和方法，在传授理论知识的同时，也要提升学生的理性思维能力。在高中生物学习中，学生的理性思维培养需要教师的引导，教师可以通过实践教学和生物实验等加强学生动手能力，培养学生主动探索和思考的能力。如果能够将数学思想引入到生物学习中，这对学生的理性思维培养四非常有必要的。数学思想可以将抽象的知识和概念变得具象化，方便学生直观地观察和思考，有助于对学生高中生物理性思维的培养。

参考文献：

[1] 李永华.浅谈高中生物教学中创新思维的培养[J].剑南文学（经典教苑），2011（11）.

[2] 张万里.浅谈高中生物教学中学生思维能力的培养[J].学周刊，2015（3）.

[3] 耗雪，龚大洁，王苑.浅谈高中生物新课程教学中对学生思维技能的培养[J].新课程研究（基础教育），2010（2）.

[4] 庞四喜.基于理性思维培养的高中生物课堂教学[J].中学生物教学，2017（1）：32-34.