立足高中生物學課堂培育理性思維的策略

陳文昕

摘要：理性思維是生物學核心素養的組成部分。充分認識理性思維的內涵、形成、發展和重要性，了解理性思維與生物學的關系，掌握培養理性思維的策略以及具體方法，從而逐步使學生養成理性思維的能力。

關鍵詞：高中生物；理性思維；策略

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1006-3315（2021）6-009-002

理性思維是核心素養的重要內容之一。高中生正處于思維方式形成和發展的關鍵時期，培養和優化思維方式，對于他們的生活和學習都有巨大的影響。生物是一門與生活聯系緊密的學科，越來越多的生物知識用于我們的生活，基于此，本文探討立足高中生物課堂培育理性思維的策略，更好地促進學生綜合素質的發展。

一、理性思維

（一）理性思維的內涵

理性思維的內涵是在把握事實證據和科學原理的前提下，用嚴謹的態度、科學的思維去解決問題[1]，是一種建立在證據和邏輯推理上的思維，是人類把握客觀事物本質和規律的一種活動。生物學核心素養認為學生最必要的基礎就是理性思維[2]，就是用歸納概括、演繹推理、模型建模、批判性思維等科學方法去研究生物的現象及規律[3]，生物學中理性思維的特點有：概括性、實踐性、邏輯性和目的性等。

（二）形成與發展

理性思維不是憑空產生的，而是要通過理性思維習慣培養出來的。人的思維是建立在大腦的學習與記憶的基礎之上的，是大腦的反射活動。神經系統的發育具有可塑性，學習和記憶可以改變突觸的可塑性，同時，提升突觸的可塑性，可以使學習與記憶的功能加強[4]。通過學習和記憶，可以使大腦內的神經元高度的特異和復雜，經過漫長時間的鍛煉，逐漸形成特定的思維方式。

高中學生的思維邏輯水平基本接近成熟，學生能夠運用正確合理的邏輯思維方式進行推理，可以有效地解決生活中所發現的問題，但其認知教育和發展的水平還處于形式運算的階段，因此高中時期是培養學生理性思維的最佳階段。

（三）理性思維的重要性

每個人都會思考，但對于同一件事情，每個人的思考并不相同，會有偏頗、扭曲、片面等。而卓越的思想和思維方式對于認識問題解決問題異常重要，這需要后天的系統的培養，而理性思維便是卓越的思維方式，也是學校教書育人的目標之一。

思想的質量直接決定了產品的質量和生活的質量。理性思維是基于事實和嚴密的邏輯的，是高質量的思維方式。擁有理性思維，可以改善學生在科學領域的認識和觀點，提高學習和生活的質量和效率，可以獲得正確的結論和明智的答案。

（四）理性思維與生物學的關系

高中生物教材知識點繁雜而瑣碎，但知識間邏輯關系復雜，強調論證式學習，強調掌握專業術語和實驗設計能力，重點在于培養學生的邏輯推理能力和創新思維，要求學生在了解基本事實的基礎上進行科學探究，自主歸納和總結原理和規律。學生通過學習生物學課程，感受和理解理性思維的要素，掌握思考和決策的方法，培養和學習邏輯推理能力，提高學習的思辨能力，能夠透過現象把握事物的本質規律，提高思維質量。

二、高中學生生物思維存在的問題

高中生的思維有了一定程度的提升，但思維水平還較差。學生思考問題時，邏輯不夠清晰，分析問題時條理性差，當出現矛盾時，常用直觀感覺去判斷；思考問題比較片面，缺少大局觀，往往只是根據問題的表象直接下結論，沒有透過表象，深入分析，看清事物本質。往往斷章取義，未經分析，直接套用公式，缺乏思維的嚴謹性，這無形中成為學生學習的絆腳石。

三、培養理性思維的策略

在課堂教學過程中，充分結合生物學基礎知識，引導學生運用理性思維，對生命現象的規律和內容進行解釋和闡述，有理有據地對生物學重大事件進行分析和論證。

（一）利用問題引導培養演繹和推理能力

演繹和推理是人們認識自然和探索自然的重要的思維邏輯方式，在已有的經驗和知識的基礎上，通過逐步推導和演繹，得出最終的結論。它對于人的思維保守嚴密性、一貫性有著不可替代的校正作用。演繹和推理對學生的思維能力要求非常高，也是理性思維的基礎和關鍵。在高中生物學習過程中，推理生物學的現象，掌握相關規律，掌握探討和研究生命現象的方法和機制。

問題引導的教學模式，是在教師的啟發和引導下，通過有效的創設認知沖突和探究情境等手段，促進學生獨立思考，根據已有知識來回答問題，培養理解和解決問題的能力，學生不僅能鞏固已有知識，更能探索新的知識，提高學習興趣，并有利于學生演繹與推理思維的發展。

（二）利用思維導圖培養歸納和概括能力

歸納和概括是人們把握事物本質規律的一種思維過程，可以使高中生物學的繁雜瑣碎的知識點系統化，網絡化，形成相對統一的整體，這需要對知識點進行思考和比較，并且對于知識點的共性和聯系進行歸納與總結，形成基本的生物學規律。

思維導圖以神經學和心理學為依據，通過圖文結合，以點代面、層次分明、邏輯清楚、簡潔明了的展示個知識點之間存在的關系，是在學生頭腦中零散和碎片化的知識點之間尋找關聯性和相似性，這有助于學生充分了解各個知識點之間的邏輯關系，可充分的激發學生的思維，將知識點和思考方式具體化，增強學生知識的歸納性和概括能力，調整改變學生的思維方式，有助于理性思維的發展。

（三）利用模型建構培養模型和建模能力

模型是人們為了某種特定的目的而對所認識的對象所做的一種簡化的定性的或者定量的描述，或借助于實物或者形象化或抽象畫的手段來表達。人們可以借助具體實物，也可以借助抽象的方式如數學公式等來模擬研究目標的特點，解釋生命過程。

模型主要有三類：物理模型、概念模型和數學模型。所構建的模型要與原對象在本質上相似，符合原本的特征和本質；簡潔，能突出主要特征；選擇的材料要常見易得，具有可操作性；模型建好后，通過相互交流，不斷的完善，鍛煉學生的批判性。

物理模型是以實物或圖畫形式直接地表達研究對象的基本結構特征，幫助學生獲取重要信息，讓學生更直觀地了解事物的結構、本質和聯系。概念模型是用文字來概括事物的特征，是一種抽象的科學概念和理論。數學模型是用公式或圖表的形式描述具體的知識，直觀地了解生命發展的本質并建立理論基礎。不同的生物學知識所采用的模型不同，在面對不同的知識點時，引導學生選擇合適的模型，通過合作探究、觀察和分析，鍛煉學生的創新能力，提高他們的探究能力，培養理性思維的發展。

（四）利用科學史培養批判性思維能力

批判性思維是在科學探究過程中必備的思維能力，它具有懷疑、反思、辨析和判斷的特點，通過邏輯嚴密的思考和獨立的分析，在理由充分的基礎上提出質疑。批判性思維可以讓學生發散思維、不迷信權威，具有更強的創造和創新精神，勇于提出新的見解和論證，可以極大地促進理性思維的發展。

通過學習科學史，可以讓學生從實際出發，根據客觀事實，養成批判性的看待權威的思維。教師要引導學生如何根據已有的知識和常識來明辨是非，敢于向權威挑戰，不受他人影響，從而養成不迷信權威，敢于挑戰的批判性思維。

如果只通過教科書來了解科學知識，往往會產生一種誤解，認為科學的理論與生俱來都是正確的，是亙古不變的，是神圣不可侵犯的，但從科學史上我們知道，真理與謬誤交織發展，依賴于特定的歷史條件而產生的，并隨著科學技術的發展而得到不斷的修訂和改進，質疑和批判性思維在科學探究過程中起到了重要作用。高中生物學教材中有豐富的科學史的內容，教師通過介紹時代背景，引導學生思考，介紹科學家的探究思路與試驗方法，分析科學家探究實驗的時代局限性和缺陷，了解科學家面臨巨大的壓力，勇于挑戰權威，最終推動科學而發展，在這個過程中提高學生的演繹推理能力、邏輯思維能力和批判性思維能力。

例如在生物膜的流動鑲嵌模型教學中，教師引入聶力敢于質疑專家和權威，并引起了很大的反響。此外在很多的科學理論中，存在很多科學假說，缺乏足夠的證據，尚未取得所有科學家的認可，要鼓勵學生敢于質疑，小心求證，在科學方面要有自己的見解，而不是盲從他人。

（五）利用實驗課培養理性思維

高中學生具有強烈的好奇心，通過高中生物實驗教學，鞏固知識，鍛煉動手能力。通過具體的實驗操作，將生物學知識具象化，通過設計探究實驗，培養學生的探究能力，通過引導學生設計創新實驗，進行演繹和推理再用實驗來證明，培養歸納與總結概括能力，如果實驗失敗，引導學生進行反思，培養批判思維能力，在實驗過程中，培養了科學精神和科學態度，對于培養學生的理性思維起到很大的推動作用。

四、培養理性思維的具體方法

（一）在講解新知識中培養

在課堂上，教師通過設計一些與生活密切相關的生物實驗，讓學生學會正確運用實驗材料、操作實驗設備、正確使用科學分析方法，發現問題，驗證生物規律。通過新知識點的講解和認知，培養學生正確的邏輯思維能力和解決問題的能力。例如在講解“光合作用”這一內容時，教師可以設置視頻動畫、具體例子等，讓學生推導出光合作用的原料與產物，找到其中的規律，培養學生的理性思維。

（二）在習題中培養

教師要利用好習題課，優選經典習題，對有深入研究意義的習題進行拓展，還可以關聯小的習題而形成一個綜合的大習題，培養學生的理性思維。學生常常因為審題不清或粗心大意導致做題時出錯。有些題目中的內容比較隱晦，需要學生仔細閱讀，建立模型，對題目進一步分析，最終正確解決問題。當學生出錯時，教師要教會學生如何正確全面的審題，如何挖掘更多的已知信息，培養學生嚴謹的思維能力和學習能力。

（三）在復習中培養

教師要充分利用復習課，教會學生對知識點進行歸納和總結，對知識進行重新演繹。通過對知識點的梳理，讓學生了解知識的層次與結構，建立完善的知識結構，有助于學生建模，將所學的知識進行住轉化，形成完整性的知識網絡，更好地掌握生物學知識。

五、結語

學生理性思維能力的培養是一個艱苦而漫長的過程，為了幫助學生在以后的學習和生活中可以用理性思維去解決問題。在生物課堂教學中，教師要巧妙設計課程，培養學生理性思維，充分達到生物課程的教育目標。盡管在人生的道路上會遇到各種各樣的挑戰與磨難，但具備了理性思維，就有能力獲取知識，并利用知識來解決遇到的問題。

參考文獻：

[1]核心素養研究課題組.中國學生發展核心素養[J]中國教育學刊，2016，（10）：1-3

[2]林惠平.基于生物學核心素養的教學思考與實踐[J]福建基礎教育研究，2017，（07）：124-125

[3]蔣選榮.高中生物學教學中批判性思維培養[J]生物學通報， 2017，52（10）：35-38

[4]余小平，王開發.學習與記憶的神經基礎[J]生物學雜志，1999（04）；3-4