高中生物教学中对学生理性思维的培养策略分析

王琴

理性思维建立在事实逻辑和逻辑推理的基础之上，是一种包括了演绎推理、模型建设、归纳概括等不同路径的思维方式。理性思维的培养是学好高中生物课程的必备条件，同时理性思维的奠基也会为其他学科的学习打下基础。为了更好地培育学生的理性思维，我们有必要从理性思维的必要性等诸多方面入手，找到培育理性思维的正确路径和策略，帮助学生打开探索高中生物世界的大门和钥匙，确保学生能有效提高生物成绩，打造高中生物高效课堂。

新课标要求高中生物教学需要培养学生的核心素养，同时对教学质量和教学程序提出了全新的要求。理性思维是生物核心素养中的重要组成部分，培育学生的理性思维有利于学生终身学习和终身发展，在教学过程中，教育工作者需要认识到学生理性思维培养的重要性，用科学有效的教学策略提高学生的理性能力。在当前的高中生物教学中大多数采用灌输式填鸭教学，以教师为主导，学生处在被动接受知识的地位，方法单一枯燥，学生缺乏参与性和师生互动性，因此效果不甚理想。本文围绕着高中生物教学中对学生理性思维的培养策略展开论述，希望为有关工作者提供一些参考和建议。

1 理性思维

理性是一种人类心理活动和心理过程的集中展现，它最初来源于生活中受到的挫败感。在人生经历的丰富影响之下，人类遇到类似的问题和挫折都会在潜意识中采取防御机制，防止自己受到二次伤害，这就是理性的最早来源，因此理性也可以被看作是规避挫折和失败的心理活动。理性思维具有明确的指向性，它依靠的是充分而科学的思维依据，能够对问题或事物展开全方位的有效观察，理性思维的成立必须要建立在逻辑推理能够成立的基础之上，用在教学领域，理性思维的培育对学生整体思维框架的建成具有奠基性的基础作用。

2 高中生物教学中对学生理性思维的培养意义和必要性

2.1 培养意义

在人类的思维成长阶段中，理性思维属于高阶思维。高中生物学科本来就是一门逻辑缜密的科学，这是由学科自身的属性和特点决定的，因此在生物教学中锻造学生的理性思维相当重要，这也是学生能够学好生物、培育生物核心素养的基础和前提。在生物课堂教学中培育学生的理性思维需要能够按时完成教学任务，也需要能够用理性指导学生养成正确的学习方式，更好地处理生物学问题，理解生物学概念，并且在生活和学习中形成理性的思维模式。在高中阶段，生物教学并不是简单的让学生记住公式定理和规律，而是要以此为基础和原则，逐步培养学生的理性探究意志品质。纵观人类历史，在生物学领域中人类取得的每一次进步都不是由主观空想而获得的，生物学家们通过对日常现象的观察总结，用数据进行归纳和对比，才能完成从定量到定性的过程。因此在高中生物学教学中，教育工作者需要理性洞悉生物学历史的演变规律，运用科学有效的教学方式使学生的理性思维和素养能得到飞跃和提升。

2.2 必要性

高中生物学科有利于学生的未来成长和发展，高中生物也可以看作是学生打开生物世界的一把钥匙和敲门砖，只有把敲门砖牢牢地握在手里，学生才能够进入到生物世界探索更广大的奥秘，高中阶段和义务教育阶段的生物教学有极大的不同，在义务教育阶段学生只需要死记硬背教材重点，多做练习题就可以在考试中取得一个不错的分数，但是这样的方法并不适用于高中阶段的生物学习。高中生物要求学生的理性思维达到一定的程度，认真分析教材中列举的每一个概念和知识点，并且举一反三深入解读，才能更好地建设知识框架，把知识内化于心，单纯地依靠死记硬背已经不足以应付高中生物的学习要求。同时不同的章节生物知识并不是完全孤立的，而是息息相关的，通过知识的横向对比或纵向联系，知识链条属于环环相扣的类型，如果前者没有掌握好，那么后者的学习也会受到一些阻碍。比如在学习遗传学相关内容的时候，学生需要知道显性基因和隐性基因的聯系和区别，同时还要了解染色体线粒体的基因特色，只有这样才能够熟练地解答遗传学的相关问题。然而要做到这一点，学生必须要在练习中掌握理性思维，高中生物教师必须要充分认识到理性思维培养的必要性，采用有效的方式组织课堂内容，安排课堂结构，满足对学生理性思维的培养要求。

从另外一个角度来观察，高中学生难免会受到高考的巨大压力，除了生物学科之外所学的内容庞多复杂，如果学习中欠缺理性思维，也无法安排学习顺序、制订好学习计划。相对于物理、化学等学科来说，生物知识比较灵活活泼，学生感兴趣，但若要学好也并非易事，学生必须掌握得当的方法，在教师的引导之下运用理性思维占据学习制高点，把握生物知识的学习技巧；作为教师也要时刻洞悉学生的学习动态和学习状况，找准教学方向才能制订行之有效的教学方案，打造良好的高中生物教学环境。

3 高中生物教学现状

首先，教师缺乏对新课改要求的正确认知。在新课改的要求下，教师需要用主动精神改革陈旧的教学方式和落后的教学理念，调换师生角色，把课堂转交给学生，转换师生主导地位，凸显学生的知识学习主动权。但是目前很多教师对新课改的要求缺乏正确的认知，在教学方法上依然采用填鸭式灌输教学，不重视学生的主导性，难以发挥学生的学习热情和积极探索的欲望，使生物课堂无法取得满意的教育效果。同时部分教育工作者对生物教学内容的把握不准确，展开课堂教学其前提就是要吃透教材才能做到胸有成竹。反观现状，很多教师对生物教学内容和目标定位并不清晰，在我国新课改不断深入推进的背景下，教师认为生物学科内容较为抽象，因此只需要采用死记硬背的方式即可，不需要辅助操作实验，从而使教学内容深度和广度均不达标；其次，在硬件条件上，很多高中学校匮乏生物教学工具也是不得不面对的问题。生物和物理、化学一样，都是以实验为基础的学科，若要帮助学生巩固所学知识点，实验是必不可少的辅助教学环节。因此在高中阶段的生物教学中，教育工作者要尤其关注生物实验的教导，但由于硬件条件的匮乏，很多学校缺乏生物实验室，实验药品和实验装置均不足，硬件上的不达标不仅不利于提高课堂效率，也不利于培养学生的理性思维。

4 高中生物教学中对学生理性思维的培养策略

4.1 加强对知识本源性的关注

教育工作者要把教材当作培育理性思维的主要载体，我国现行的生物教材都是以知识传授和技能指导作为主要目的而编写的，在江苏凤凰教育出版社编写的生物教材中更加关注对知识本源性的论述。受到学科体系和学生学习时间的限制，教材无论描述得多么详细也不可能还原生物学家复杂的思维情境，因此教材设计者只能够摘取思维结论进行呈现，而被删除掉的这一部分恰恰是培育理性思维的关键蓝本，它体现出生物学家在钻研问题时表现出的创造性思想。高中生物教学过程中教师要尽可能地依托生物教材对生物教材的知识点做好隐性挖掘，尽可能地还原结论概念产出之前所经历的思维活动，结合高中学生的认知思维特点为学生模拟出问题情境，引导学生对理性思维进行回溯和再造。比如在学习“DNA的结构和DNA的复制”相关内容的时候，教师不要在视野上受到教材框架的局限性，引导学生科学分组，讨论DNA作为分子复制可能的形式。DNA分子复制在研究的过程中经历了全保留、半保留和弥散复制三种假设，学习小组可以根据假设推理和归纳演绎画出不同复制方法的思维导图或示意图，也可以把这部分知识和学生在生活中运用“复印机”的例子结合起来，考虑到DNA分子结构需要具有稳定性，我们可以探查出DNA分子复制最有可能的方式属于全保留复制。接下来教师可以以此为核心，设立不同难度的问题：首先，如果假设DNA属于全保留复制，复制之后得到的1代DNA和2代DNA分别是怎样的组成结构？其次，在实验过程中如何直观地分别出母链和子链？让学生思考如果采用同位素进行标记，则应当采用什么样的元素？通过层层递进，学生的思维也随着理性的脉络拾级而上，根据教材中给出的概念和结果层层递推，最后知其然而知其所以然。

4.2 畫出思维导图，构建理性概念

理性思维重点关注的是思维的逻辑性，它指的是学生在分析问题的时候需要保有清晰而紧密的逻辑条理才能用明确的思路保证逻辑规律正确不出错。生物学科本身具有严谨细致的特征，因此任何一个结论若要得到验证必须要有充分的根据作为参考才能具有说服力。例如，在研究“蛋白质的结构与特点”相关知识的时候，教师可以先在黑板上把“蛋白质”这一核心研究点写出来，接下来学生可以根据本单元对蛋白质诸多内容的介绍写出蛋白质的基本单位、基本元素、组合方式、基本种类和功能类型，但是如果仅仅是按照顺序排列，就会让学生感到非常杂乱，这时教师就可以有条理地帮助学生对概念进行整理和归纳，让原本无趣的内容变得井井有条。通过画出思维导图和概念图的形式，让学生明确蛋白质这一章节的逻辑框架和思维概念，在清晰明了的思维导图面前，学生的思维能力和思维的有序性被大大提升，有助于知识的不断内化，也有利于提高学生的理性思维和逻辑思维。

4.3 培育学生的系统性思维能力

在理性思维的塑造过程中，培育学生的系统性思维是必不可少的一个步骤，在生活学习里，概率统计是一种常见的方法，概率统计不仅是生物学的方法，也是科学研究的正确方法，之所以要提到概率统计，是因为生物学科中随处可见随机事件，它的发生频率是不可控的，并且密度较高。系统性思维具有不确定性和多元化的特征，若要培育学生理性思维能力，则要帮助学生正确看待生物学科中出现的随机现象和随机问题。比如在学习“光合作用与细胞呼吸”这一章节的内容时，教师可以向学生提出探究问题：为什么在水分缺少的环境之下光合作用的频率会下降？很多学生会认为因为水分减少才导致了此现象，水分子是光合作用的原料，如果水分子缺少会影响到光合作用的正常进行，这一答案无疑是错误且片面的。学生之所以会给出这类答案，主要是由于分不清主次，也没有分清问题的主要矛盾和次要因素，体现出学生思维的片面性。植物本身有强大的环境适应能力，即便是在缺水的情况之下，植物叶片也可以调节气孔对水分蒸发量进行有效调节，确保水分不会过度消耗；另外，如果植物气孔开放度逐渐变小，会导致二氧化碳的吸收量随之缩小，在多方面原因的综合影响之下，光合作用的频率会减慢。教师要帮助学生建立理性完善的逻辑思维框架，用系统性的思维环顾整体，而不是抓住片面去解决整体问题。只有学生回到了思维原点，才能分清主次，防止把次要因素当作主要因素，造成问题回答的疏漏和错误。

4.4 注重生物知识的探究性学习

探究性学习是一种重要的学习方式和学习思想，在教师的引导之下帮助学生重复科学家研究问题的路径，用科学的探究活动获取知识，学生在参与到探究性学习活动的过程中可以充分运用理性思维解决实际问题，不仅培养了理性思考方法，还提升了自主学习的习惯和意识。教师在具体教学时所设计的问题一定要层层递进，能够激发学生的探究热情，问题的本身也需要具有探究价值，尤其是要对课堂教学中的生成性问题予以关注。例如，在学习“细胞膜和细胞壁”相关概念的时候，教师可以对探究性问题和活动展开组织，向学生提问：在历史上没有电子显微镜的时候，你能想象科学家如何发现细胞膜的存在吗？在仅有光学显微镜的条件下，如何验证细胞膜是确实存在的？又比如，学习“细胞增殖”相关内容时可以向学生提问：“染色体着丝点的两侧附着了纺锤丝，它牵引着染色体不停地运动，请你们思考染色体运动是否一定和纺锤丝有关？”在提出问题之后，教师可以组织验证型实验，带领学生去实验室对课内实验进行改变或探究。又比如，在“观察细胞质壁分离与复原”相关实验内容的学习中，教师可以让学生选择不同浓度的氯化钠溶液来观察叶肉细胞气孔的变化情况，学生参与到探究性学习的过程中可以对所探究的问题做出无限假设，并记录下自己的假设，通过实验的过程查看自己的想法是正确或错误，在解决问题时，除了实验之外也可以通过查阅文献资料的形式来辅助完成，重要的是实验结束之后，学生需要对所获得资料、所推导出的结论进行归纳、总结、分析和比较，帮助自身的理性思维得到充分的附着和印证。

5 结语

综上所述，高中生物教学中培养学生的理性思维有其必要性和价值，它有利于学生打开生物世界的大门，系统性地掌握生物学习的正确方法和技巧。在课堂教学时，教师要了解生物教学现状并主动做出改进，加强对生物知识本源性的关注，引导学生从知识的源头建立理性框架，同时可以通过画出思维导图的方式层层递进，构建理性的逻辑概念，加速学生系统性思维能力的培养。有条件的情况下可以设置关于生物知识的探究性学习，引导学生在实验的过程中印证自己的观点和假设，利用理性思维对课本的内容有更清晰的解读。

（作者单位：江苏省高邮市第一中学）