立足高中生物学课堂培育理性思维的策略

陈文昕

摘要：理性思维是生物学核心素养的组成部分。充分认识理性思维的内涵、形成、发展和重要性，了解理性思维与生物学的关系，掌握培养理性思维的策略以及具体方法，从而逐步使学生养成理性思维的能力。

关键词：高中生物；理性思维；策略

中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：1006-3315（2021）6-009-002

理性思维是核心素养的重要内容之一。高中生正处于思维方式形成和发展的关键时期，培养和优化思维方式，对于他们的生活和学习都有巨大的影响。生物是一门与生活联系紧密的学科，越来越多的生物知识用于我们的生活，基于此，本文探讨立足高中生物课堂培育理性思维的策略，更好地促进学生综合素质的发展。

一、理性思维

（一）理性思维的内涵

理性思维的内涵是在把握事实证据和科学原理的前提下，用严谨的态度、科学的思维去解决问题[1]，是一种建立在证据和逻辑推理上的思维，是人类把握客观事物本质和规律的一种活动。生物学核心素养认为学生最必要的基础就是理性思维[2]，就是用归纳概括、演绎推理、模型建模、批判性思维等科学方法去研究生物的现象及规律[3]，生物学中理性思维的特点有：概括性、实践性、逻辑性和目的性等。

（二）形成与发展

理性思维不是凭空产生的，而是要通过理性思维习惯培养出来的。人的思维是建立在大脑的学习与记忆的基础之上的，是大脑的反射活动。神经系统的发育具有可塑性，学习和记忆可以改变突触的可塑性，同时，提升突触的可塑性，可以使学习与记忆的功能加强[4]。通过学习和记忆，可以使大脑内的神经元高度的特异和复杂，经过漫长时间的锻炼，逐渐形成特定的思维方式。

高中学生的思维逻辑水平基本接近成熟，学生能够运用正确合理的逻辑思维方式进行推理，可以有效地解决生活中所发现的问题，但其认知教育和发展的水平还处于形式运算的阶段，因此高中时期是培养学生理性思维的最佳阶段。

（三）理性思维的重要性

每个人都会思考，但对于同一件事情，每个人的思考并不相同，会有偏颇、扭曲、片面等。而卓越的思想和思维方式对于认识问题解决问题异常重要，这需要后天的系统的培养，而理性思维便是卓越的思维方式，也是学校教书育人的目标之一。

思想的质量直接决定了产品的质量和生活的质量。理性思维是基于事实和严密的逻辑的，是高质量的思维方式。拥有理性思维，可以改善学生在科学领域的认识和观点，提高学习和生活的质量和效率，可以获得正确的结论和明智的答案。

（四）理性思维与生物学的关系

高中生物教材知识点繁杂而琐碎，但知识间逻辑关系复杂，强调论证式学习，强调掌握专业术语和实验设计能力，重點在于培养学生的逻辑推理能力和创新思维，要求学生在了解基本事实的基础上进行科学探究，自主归纳和总结原理和规律。学生通过学习生物学课程，感受和理解理性思维的要素，掌握思考和决策的方法，培养和学习逻辑推理能力，提高学习的思辨能力，能够透过现象把握事物的本质规律，提高思维质量。

二、高中学生生物思维存在的问题

高中生的思维有了一定程度的提升，但思维水平还较差。学生思考问题时，逻辑不够清晰，分析问题时条理性差，当出现矛盾时，常用直观感觉去判断；思考问题比较片面，缺少大局观，往往只是根据问题的表象直接下结论，没有透过表象，深入分析，看清事物本质。往往断章取义，未经分析，直接套用公式，缺乏思维的严谨性，这无形中成为学生学习的绊脚石。

三、培养理性思维的策略

在课堂教学过程中，充分结合生物学基础知识，引导学生运用理性思维，对生命现象的规律和内容进行解释和阐述，有理有据地对生物学重大事件进行分析和论证。

（一）利用问题引导培养演绎和推理能力

演绎和推理是人们认识自然和探索自然的重要的思维逻辑方式，在已有的经验和知识的基础上，通过逐步推导和演绎，得出最终的结论。它对于人的思维保守严密性、一贯性有着不可替代的校正作用。演绎和推理对学生的思维能力要求非常高，也是理性思维的基础和关键。在高中生物学习过程中，推理生物学的现象，掌握相关规律，掌握探讨和研究生命现象的方法和机制。

问题引导的教学模式，是在教师的启发和引导下，通过有效的创设认知冲突和探究情境等手段，促进学生独立思考，根据已有知识来回答问题，培养理解和解决问题的能力，学生不仅能巩固已有知识，更能探索新的知识，提高学习兴趣，并有利于学生演绎与推理思维的发展。

（二）利用思维导图培养归纳和概括能力

归纳和概括是人们把握事物本质规律的一种思维过程，可以使高中生物学的繁杂琐碎的知识点系统化，网络化，形成相对统一的整体，这需要对知识点进行思考和比较，并且对于知识点的共性和联系进行归纳与总结，形成基本的生物学规律。

思维导图以神经学和心理学为依据，通过图文结合，以点代面、层次分明、逻辑清楚、简洁明了的展示个知识点之间存在的关系，是在学生头脑中零散和碎片化的知识点之间寻找关联性和相似性，这有助于学生充分了解各个知识点之间的逻辑关系，可充分的激发学生的思维，将知识点和思考方式具体化，增强学生知识的归纳性和概括能力，调整改变学生的思维方式，有助于理性思维的发展。

（三）利用模型建构培养模型和建模能力

模型是人们为了某种特定的目的而对所认识的对象所做的一种简化的定性的或者定量的描述，或借助于实物或者形象化或抽象画的手段来表达。人们可以借助具体实物，也可以借助抽象的方式如数学公式等来模拟研究目标的特点，解释生命过程。

模型主要有三类：物理模型、概念模型和数学模型。所构建的模型要与原对象在本质上相似，符合原本的特征和本质；简洁，能突出主要特征；选择的材料要常见易得，具有可操作性；模型建好后，通过相互交流，不断的完善，锻炼学生的批判性。

物理模型是以实物或图画形式直接地表达研究对象的基本结构特征，帮助学生获取重要信息，让学生更直观地了解事物的结构、本质和联系。概念模型是用文字来概括事物的特征，是一种抽象的科学概念和理论。数学模型是用公式或图表的形式描述具体的知识，直观地了解生命发展的本质并建立理论基础。不同的生物学知识所采用的模型不同，在面对不同的知识点时，引导学生选择合适的模型，通过合作探究、观察和分析，锻炼学生的创新能力，提高他们的探究能力，培养理性思维的发展。

（四）利用科学史培养批判性思维能力

批判性思维是在科学探究过程中必备的思维能力，它具有怀疑、反思、辨析和判断的特点，通过逻辑严密的思考和独立的分析，在理由充分的基础上提出质疑。批判性思维可以让学生发散思维、不迷信权威，具有更强的创造和创新精神，勇于提出新的见解和论证，可以极大地促进理性思维的发展。

通过学习科学史，可以让学生从实际出发，根据客观事实，养成批判性的看待权威的思维。教师要引导学生如何根据已有的知识和常识来明辨是非，敢于向权威挑战，不受他人影响，从而养成不迷信权威，敢于挑战的批判性思维。

如果只通过教科书来了解科学知识，往往会产生一种误解，认为科学的理论与生俱来都是正确的，是亘古不变的，是神圣不可侵犯的，但从科学史上我们知道，真理与谬误交织发展，依赖于特定的历史条件而产生的，并随着科学技术的发展而得到不断的修订和改进，质疑和批判性思维在科学探究过程中起到了重要作用。高中生物学教材中有丰富的科学史的内容，教师通过介绍时代背景，引导学生思考，介绍科学家的探究思路与试验方法，分析科学家探究实验的时代局限性和缺陷，了解科学家面临巨大的压力，勇于挑战权威，最终推动科学而发展，在这个过程中提高学生的演绎推理能力、逻辑思维能力和批判性思维能力。

例如在生物膜的流动镶嵌模型教学中，教师引入聂力敢于质疑专家和权威，并引起了很大的反响。此外在很多的科学理论中，存在很多科学假说，缺乏足够的证据，尚未取得所有科学家的认可，要鼓励学生敢于质疑，小心求证，在科学方面要有自己的见解，而不是盲从他人。

（五）利用实验课培养理性思维

高中学生具有强烈的好奇心，通过高中生物实验教学，巩固知识，锻炼动手能力。通过具体的实验操作，將生物学知识具象化，通过设计探究实验，培养学生的探究能力，通过引导学生设计创新实验，进行演绎和推理再用实验来证明，培养归纳与总结概括能力，如果实验失败，引导学生进行反思，培养批判思维能力，在实验过程中，培养了科学精神和科学态度，对于培养学生的理性思维起到很大的推动作用。

四、培养理性思维的具体方法

（一）在讲解新知识中培养

在课堂上，教师通过设计一些与生活密切相关的生物实验，让学生学会正确运用实验材料、操作实验设备、正确使用科学分析方法，发现问题，验证生物规律。通过新知识点的讲解和认知，培养学生正确的逻辑思维能力和解决问题的能力。例如在讲解“光合作用”这一内容时，教师可以设置视频动画、具体例子等，让学生推导出光合作用的原料与产物，找到其中的规律，培养学生的理性思维。

（二）在习题中培养

教师要利用好习题课，优选经典习题，对有深入研究意义的习题进行拓展，还可以关联小的习题而形成一个综合的大习题，培养学生的理性思维。学生常常因为审题不清或粗心大意导致做题时出错。有些题目中的内容比较隐晦，需要学生仔细阅读，建立模型，对题目进一步分析，最终正确解决问题。当学生出错时，教师要教会学生如何正确全面的审题，如何挖掘更多的已知信息，培养学生严谨的思维能力和学习能力。

（三）在复习中培养

教师要充分利用复习课，教会学生对知识点进行归纳和总结，对知识进行重新演绎。通过对知识点的梳理，让学生了解知识的层次与结构，建立完善的知识结构，有助于学生建模，将所学的知识进行住转化，形成完整性的知识网络，更好地掌握生物学知识。

五、结语

学生理性思维能力的培养是一个艰苦而漫长的过程，为了帮助学生在以后的学习和生活中可以用理性思维去解决问题。在生物课堂教学中，教师要巧妙设计课程，培养学生理性思维，充分达到生物课程的教育目标。尽管在人生的道路上会遇到各种各样的挑战与磨难，但具备了理性思维，就有能力获取知识，并利用知识来解决遇到的问题。

参考文献：

[1]核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J]中国教育学刊，2016，（10）：1-3

[2]林惠平.基于生物学核心素养的教学思考与实践[J]福建基础教育研究，2017，（07）：124-125

[3]蒋选荣.高中生物学教学中批判性思维培养[J]生物学通报， 2017，52（10）：35-38

[4]余小平，王开发.学习与记忆的神经基础[J]生物学杂志，1999（04）；3-4