新高考背景下高中生生物学理性思维能力培养的思考

何彬��

摘要：理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。新高考背景下，高中老师为了赶进度，不可避免地出现重知识讲解，轻学科素养培养的现象。本文结合教学实践，就新高考背景下生物学核心素养中的理性思维能力的培养做几点探讨，以期对高中生物教学提供参考。

关键词：新高考；理性思维；培养

2014年9月，国务院以国发[2014]35号文件颁布《关于深化考试招生制度改革的实施意见》，最新一轮高考改革启动，浙江省和上海市2014年启动高考综合改革试点，2014年9月18日浙江省高考综合改革试点方案出台。该方案指出新高考生物学科选考的考查范围是必修1、必修2、必修3、选修1、选修3五本教材，首次考试时间可以安排在高二的4月份。和以前理综高考相比，生物学科的考查内容增多、考试时间提前，但多数学校依然是高二开课，周课时数还是4节。为了应对考试，大家都在拼命赶进度，不可避免地出现重知识讲解，轻学科素养培养的现象。本文结合教学实践，就新高考背景下生物学核心素养中的理性思维能力的培养做几点探讨，以期对高中生物教学提供参考。

一、 生物学核心素养和理性思维的含义

2016年9月公布的“中国学生发展核心素养”中提出要发展学生人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新的6大核心素养。生物学核心素养由生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个要素组成。

理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。理性思维的类型有：比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、抽象与概括、建立模型、批判性思维，等等。

二、 生物学理性思维的培养

（一） 通过设计问题串来培养学生的批判性思维能力

批判性思维是指具有目的性和反思性的判断。批判性思维既包括阐释、分析、推理、评估、解释和自我调整等认知技能，也包括好奇、敏锐、求真等思维习性。

台州市2017年2月选考科目教学质量评估生物试题的第33题改编自《促性腺激素释放激素类似物对耐药卵巢癌细胞血管形成的抑制作用》这篇论文。试题情景来源自生物科技论文，有效地保证了试题的科学性、权威性、指向性、公平性。从考试结果看，本题难度系数0.42，较好地考查了学生获取、分析、整合知识的学习能力。我设计了以下问题串来培养学生的批判性思维能力。①胰蛋白酶有什么作用？②实验时如何添加胰蛋白酶，有什么意义？③何谓前测？前测在实验设计中有何意义？④甲药物对细胞数量变化曲线的影响实验是否需要前测？⑤乙药物对细胞不同时间生存活力的影响实验是否需要前测？⑥丙药物对细胞增殖的影响实验是否需要前测？⑦丁药物对小鼠血糖的影响的实验是否需要前测？⑧你做出判断的依据是什么？实验设计中是否需要前测以及何时开展前测你总结出了什么规律？

通过开展讨论和對2012年6月浙江高考理综生物部分实验题的分析，基本达成了以下共识：①胰蛋白酶的作用是消化组织中的胶原纤维和细胞外的其他成分，获得单个的成纤维细胞悬浮液，一般的添加时机是培养后，细胞观察计数之前。②就实验结果的处理而言，对于纵坐标是绝对数值的实验，一般不需要前测。③动物生理实验，最后需要观测变化量的实验往往都需要前测，前测应该放在实施自变量之前完成。④对于自身对照实验需要设计前测。

理性、灵活、开放、求证、正确评价、审慎作出判断、重新思考并作出调整，是批判性思维的特点。通过对具有探究背景的实验题讲评能帮助学生认识科学、技术和社会发展的紧密联系，崇尚并形成科学思维习惯，起到培养学生的理性思维的效果。

（二） 通过设计判断题来培养学生的分析与综合能力

分析是把研究对象的整体分解为局部或部分，对局部或部分分别进行研究的思维方法。综合是从整体上去把握和认识研究对象的思维方法。分析是综合的基础，综合是分析的发展，二者相互依存、相互渗透甚至相互转化。

浙科版生物必修2第3章第1节的噬菌体侵染细菌实验在《高中生物学业水平考试暨选考科目考试标准》中是 b（理解）要求，但因其可以和遗传物质的本质、病毒的增殖机制、基因的表达、细菌的培养等考点综合，一直以来是高中生物学教学中的一个难点，同时也是一个高频考点，需要学生有较强的分析和综合能力才能准确作答。对3次选考真题和2017年2、3月份浙江各地模拟题进行分析，该考点的考察情况见表1。

表1噬菌体侵染细菌实验考点考察情况统计表

考试15年10月16年4月16年10月17年2月台州17年3月温州17年3月嘉兴17年3月绍兴17年3月宁波17年3月四地市

题号22—17181218—1722

分值202222022

教学中，我设计了以下判断题来训练学生的分析和综合能力，突破该考点。①噬菌体的遗传物质主要是DNA。②肺炎双球菌的离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质。③噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。④在噬菌体侵染细菌实验前，要获得含有32P 与35S标记的噬菌体。⑤用含32P的普通培养基培养T2噬菌体可以标记噬菌体的DNA。⑥噬菌体侵染细菌实验中，两次用到了细菌，一次是为了标记噬菌体，一次是为了感染细菌。⑦噬菌体侵染细菌实验前，必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间。⑧噬菌体侵入大肠杆菌后，进行DNA复制和蛋白质合成的原料来自自身携带的物质。⑨噬菌体侵染细菌的实验中，在搅拌器搅拌的目的是为了噬菌体和细菌充分混合。⑩用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，若实验中搅拌不充分，会造成沉淀中有很高的放射性。

通过讨论，在分析和综合的基础上基本达成了以下共识：①噬菌体是病毒，遗传物质是DNA，只能营寄生生活，增殖时所需的氨基酸、脱氧核苷酸均由寄主细胞大肠杆菌提供。②需要先对大肠杆菌进行同位素标记，然后让噬菌体去侵染该细菌才能得到被同位素标记的噬菌体。③噬菌体侵染细菌实验的时间要控制好，否则会造成比较大的误差。实验结束后搅拌、离心要充分，否则也会造成较大的实验误差。endprint

（三） 通过设计讨论题来培养学生的归纳和演绎能力

人们对事物的认识往往是先从个别开始，后扩展到一般，再从一般进一步认识个别。归纳就是在个别中发现一般的推理形式和思维方式；演绎就是在一般中发现个别的推理形式和思维方式。

高中生物学教材中有很多内容都是科学家在归纳的基础上进行演绎后得到的，如基因的分离定律、自由组合定律、果蝇眼色基因位于X染色体上、DNA的半保留复制等。在进行分析摩尔根的果蝇伴性遗传实验时，我设计了以下问题串供学生课堂讨论。①白眼雄果蝇和红眼雌果蝇的杂交后代（F1）全是红眼果蝇，说明果蝇眼色的红眼和白眼这对相对性状谁为显性？②F1自由交配产生的F2表现型比是红眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1∶1，支持你对①问题的判断吗？它和我们在前面学习分离定律时的性状分离比有什么区别？③以小组为单位开展讨论解释这一现象，并用遗传图解表示你的解释过程（相关基因用R、r表示）。④请设计实验来验证你的解释的正确性，并预期实验结果、得出结论。

通过小组讨论，基本达成了以下共识：①果蝇眼色红眼对白眼为显性，控制眼色的基因位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因。②如果控制眼色的基因仅位于X染色体上，则F1的红眼雌果蝇能产生两种类型的卵细胞，比例为 1∶1。如果让F1的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，杂交后代中不论雌雄果蝇都应该是红眼∶白眼=1∶1。

上述推理建立在对讨论内容归纳基础上进行演绎的过程，归纳和演绎是两个方向相反的认识方法，是两个对立的方面，是既对立又统一的。在一些暂时还不能亲历或直接实验的情况下，归纳和演绎是一种十分有效的科学论证方法。通过对教材文本中典型的归纳演绎素材的解读和设计，能起到培养学生的理性思维的效果。

三、 结语

生物学作为科学课程的门类之一，具有注重证据和逻辑的特点。对证据的选择、分析和判断是理性思维的结果，逻辑推理既是理性思维的过程，也是理性思维的要求。理性思维能力是生物学核心素养中关键能力的直接体现，必然会在新高考中得到充分体现。在教学中要通过创设情景，倡导有高阶思维的深度学习来促进学生理性思维能力的养成，以落实“立德树人”的要求。

参考文献：

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[5]彼得·范西昂.都建颖，李琼，译.批判性思维：它是什么，为何重要[J].工业和信息化教育，2015，（07）：10.endprint