初中生物理性思维培养策略

张培贤

（江苏省常州市北郊初级中学 江苏常州 213002）

在新课程的理念下，教学活动的焦点逐渐聚焦核心素养，理性思维是生物学核心素养之一。在《义务教育生物学课程标准（2011年版）》中，也明确提出了关于生物学“理性思维”的课程目标：初步形成生物学基本观点、创新意识和科学态度，并为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。因此，学生素养之理性思维的培养是生物学科教育教学的出发点、着力点和归宿点。

1 基于学生素养养成的实际需要

初中生物的学科内容涉及到植物学、动物学、微生物学、生物技术、遗传等方方面面，非常广泛。对于学生而言，初步的学习往往比较容易；然而，随着内容的增加，脑中的知识就开始混乱，体现了学生缺乏足够的理性思维意识和能力，不懂得归纳、筛选、汇总，导致学习效率较低。另外，现在随着互联网的广泛分布，海量信息扑面而来，如果离开了理性思维，面对海量信息及各类似是而非的解决方案，人们会误信、迷失。现在也是一个充满机会与挑战的创新时代，需要人们具备思维的创新与各项能力，而理性思维是创新思维的组成，也是其他关键能力发展的基础。进入中学，初中生初步具备了一定的逻辑思维能力，对一些现象和事物具有自己的观点和看法，主体意识开始觉醒，此时是培养学生理性思维的好时机。

2 建构“理性思维”培养的目标框架

在初中阶段实施“理性思维”素养的培养，教师应结合学生的学情和课程内容的设置精心设计。不同的课程内容，其具体实施的价值目标就不同，对学生素养和能力的发展和贡献也就不同。有的课程内容侧重于理性解释目标，有的侧重于归纳演绎目标，有的侧重于模型建构目标等。因此，对于培养总目标的达成教师，应顺应不同的侧重目标，逐步实现。对学生素养“理性思维”的培养整体规划，初步设计初中生素养之理性思维培养的逐级目标框架（表1）。

表1 初中生素养“社会责任”培养的逐级目标框架

3 例谈“理性思维”培养的有效策略

3.1 创新探究实验，提升学生思维质量

教材中有许多探究实验，教师可鼓励学生用批判性思维来审视实验方案，改进创新探究实验，更好地实现实验目的。这样既能锻炼学生的批判性思维，使学生形成辨伪存真的思维习惯，也能提升其科学素质。

【案例1】苏教版初中生物七年级下册第十章第四节“人体内的气体交换”学习时，学生发现本课中的探究实验“呼吸中二氧化碳含量的改变”在实验设计与操作中存在一些问题，使得实验不够严谨，因此进行了实验的改进与利用，取得了较好的效果。

改进原因：

（1）对照实验强调单一变量，而本实验中的教材推荐器材“烧杯、澄清石灰水、塑料管、洗耳球”只能做到定性而无法定量。即只能确保通入的是吸入气体和呼出气体，无法控制通入澄清石灰水的气体量相同，增加了实验变量。

（2）学生通过吸管吹气或者用洗耳球打气时，常会因为吹气过猛或操作不当导致石灰水吸入口腔或洗耳球，既不卫生，又改变了澄清石灰水的量这一实验因素。

改进步骤及结论：

（1）取两只颜色不同的气球，一只往里吹气，一只打气，至相同大小。

（2）取两支试管并编号，倒入5 mL澄清石灰水。

（3）将两只气球分别套在编好号的试管口，1号气球中的气体为呼出气体，2号气球中的气体为吸入气体。

（4）2 min后观察实验结果。

实验结果：1号试管中的石灰水比2号浑浊。实验结论：呼出气体中的二氧化碳比吸入气体中的二氧化碳多。

反思：

（1）本实验只用到了试管、气球和打气筒这些常见的实验器材，而且操作步骤简单，增加了实验的可行性。

（2）通过气球集气，做到了呼出气体与吸入气体等量，将定性实验变定量实验，增强了实验的严谨性。

（3）气球中的二氧化碳与澄清石灰水并未直接接触，却使得澄清石灰水变浑浊，充分说明了气体分子是运动着的，二氧化碳气体分子从高浓度的气球向低浓度的试管中扩散。这为后面解释组织里和肺泡里气体交换原因提供了有力实例。

（4）学生对实验的质疑，体现了学生的批判性思维。通过实验改进，又提升了学生解决问题的能力。

3.2 制作可拆卸学具，提升学生模型建构的能力

作为一门实验学科，教师应引导学生尽量开展实验探究新知。而实验之余，教师也可鼓励学生将课本抽象的图文内容，利用生活日常材料，动手制作可拆卸学具。这样既是对所学的归纳演绎，又利于养成学生思考、判断、尝试、体验的行为习惯。

【案例2】苏教版初中生物七下第十章第二节“人体的血液循环”中描述血液循环的组成包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液，这是初中生物的重要概念，也是学生学习的难点。通常，教师借助图片、视频来帮助学生理解，但从学生反馈的情况来看，效果并不十分理想。由此，教师可用模型制作的方法来突破这一难点。根据学生喜爱拼装类积木的爱好，将这一想法运用到“人体血液循环”可拆卸学具（图1）的制作中，运用弯头吸管可长可短、可插、可弯曲的特点模拟血管，红色吸管、蓝色吸管分别模拟动脉、静脉血管；硬纸盒模拟心脏，纸盒中可进行分隔，模拟四腔；用可移除的便利贴做标注，制作血液循环的可拆卸重复使用的学具。学生在制作过程中需要较强的抽象思维能力以及将所想转变为实践的演绎能力，而在反复的拆拼过程中，学生对血液循环这一重要概念又有了更深的理解。

图1 人体的血液循环教具

模型建构后，组织学生对照同组教师制订的模型评价表（表2）进行自评，反思不足，及时调整。

表2 学具模型作品“自我评价”指南

反思：

（1）模型的建构是集科学判断、归纳演绎于一体的理性思维活动。从材料的选择到组装，从结构的直观体现到功能的实现，无不倾注着学生的智慧。

（2）学具制作是受学生欢迎的动脑动手的实践形式，可以在其他课程内容中实现，如肾单位、神经元、呼吸运动等，值得推广。

（3）可拆卸学具可以反复拼装，给予学生充分的深入思考的机会，促进其挖掘自身潜能，收获成就感。

（4）评价量表的使用，给予学生一定评价标准，使学生有针对性地反思改进，进一步实现理性思维的培养。

4 重视对“理性思维”培养的多元评价

理性思维是学生核心素养发展中的一个重要内容，因此，教师要积极发挥自身在理性思维素养培养过程中的指导作用和评价作用。一方面，生物学教师要善思践行，创设情境，激发学生的思维热情，改变教学方式，尽可能创造利于学生成长的环境和空间。另一方面，教师要突出学生在理性思维素养培养过程中的主体地位，关注个体差异，进行及时评价和鼓励性评价。教师要注重过程性评价和表现性评价，尽量提供多元化的评价工具和有效的评价反馈信息，鼓励学生自评和互评，使学生逐渐形成理性思维意识。