高中生物教学中培养学生理性思维的策略

王剑锋

【摘 要】本文分析高中生物教学中培养学生理性思维素养的意义，解读高中生物理性思维素养与学科关键能力，论述高中生物教学实践中提升学生理性思维能力的策略，提出运用高中生物教材中的“资料分析”和“思考与讨论”等专栏、以学生的认知冲突为载体、根据学生思维特点设计个性化作业、整合与高中生物相关的诺贝尔奖素材等做法，以有效培养学生理性思维。

【关键词】高中生物 理性思维 培养策略

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）07B-0080-02

在新一轮课程改革背景下，生物核心素养成为高中生物教学的重要教学目标，而理性思维是高中生物核心素养的重要内容。基于此，教师依托校本课程资源，深度融合信息技术与教学内容，渗透理性思维能力，强化学生思维的形成过程，以达到培养学生理性思维素养的目的。

一、高中生物教学中培养学生理性思维素养的意义

高中生物课程改革的聚焦点就是生物核心素养，而高中生物教材是培养生物核心素养的重要载体。高中生物教材主要侧重于生命的规律和本质的研究，基于这样的特点，教师在生物教学实践中更加需要关注学生理性思维素养。在高中生物教学中培养理性思维既是提升学生生物学科关键能力的重要举措，又是学生开启人生智慧的“起搏器”。通过对近三年全国理科综合卷（生物部分）试题的分析，发现这样一些规律：试题对生物核心素养考查更加凸显，尤其是理性思维素养有关的试题所占比例越来越大。其中，2017 年课标Ⅰ卷生物试题中以解释原因类的设问出现了 4 次，2018 年课标卷生物试题中解释原因、原理、现象等类型题出现了近 10 次。高考试题命题角度的变化既为高中生物教学指明方向，又突显新一轮生物课程改革的主题（聚焦生物核心素养）。在高中生物日常教学环节中不断渗透和培养理性思维素养，不仅可以提高生物学方面的素养，而且有利于学生综合素养的发展，进而形成理性思维的态度。

二、高中生物理性思维素养与学科关键能力的解读

理性思维是实现科学探究的关键能力。《2017 年普通高中生物学课程标准》（修订稿）将“高中生物理性思维”定义为：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。把质疑是思考的视角、实证是判断的尺度、逻辑是论辩的准绳作为理性思维的聚焦点。要让这些聚焦点在日常教学中得以落实，首先是不断地引导学生用理性思维的方式分析生物现象和规律，其次是选取恰當的素材进行理性思维方法的训练。对相关生命现象、规律及生物学事件进行分析时，在运用所学生物知识的基础上灵活运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法，从而在高中三年生物课程学习中不断地发展理性思维素养，为相关素养的养成奠定基础。

三、高中生物教学中培养学生理性思维面临的问题

以笔者所在学校为例来说明面临的困境，主要表现在如下三方面：首先，学校属于少数民族欠发达地区的普通高中，生物师资不足，师资队伍的年龄结构不合理，部分教师的教育观念转变缓慢;其次，生物课时量较少，导致实验课无法正常开展;再次，农村乡镇中学的生物教学开设存在很大的困难，初中生物成绩较差，大部分高一学生呈现出生物零基础的状态。

四、高中生物教学实践中培养学生理性思维能力的策略

（一）运用高中生物教材中的“资料分析”和“思考与讨论”等专栏，培养理性思维能力

“问题讨论”“与社会联系”“资料分析”等是高中生物教材中培养理性思维素养的经典素材。人教版高中生物教材中涉及“资料分析”栏目共计 29 个，“资料分析”栏目资料以文字、图片、数据和表格等形式表现。近几年的高考命题强化了材料阅读素养以及语言表达能力的考查，运用教材中“资料分析”的内容，可以有效提升考生的这些能力。例如必修1第一章第一节“从生物圈到细胞”中的“资料分析”提供四个实例，在学习“生命活动离不开细胞”时，首先观察草履虫的运动和分裂、人的生殖和发育、缩手放射的结构基础和艾滋病的相关图片，其次引导学生分析生命活动包括哪些方面，进一步分析细胞与生命活动的关系，从而可以训练学生的发散思维和分析实际情境的能力。再如必修1第五章第三节“ATP 的主要来源—— 细胞呼吸”中的“资料分析”展现了与细胞呼吸原理有关的生活现象，指导学生阅读相关信息，提炼关键信息，进而运用生物知识解决真实问题。现在高考试题都是以真实的材料作为命题的情境，如果高中生物教学中多关注这方面的能力，就会更有利于学生理性思维素养的提升，学生也就会更加适应高考的命题方式。

（二）以学生的认知冲突为载体，培养学生的批判性思维能力

问题是产生思维的源泉，要培养学生思维能力就必须创设认知冲突相关的教学情境。根据所带班级学生的生物知识储备情况和认知规律，整合教材相关内容，设计一系列问题情境，诱导学生不断地产生认知冲突，由浅入深，让学生有效地融入教学情境，进而调动学生主动积极思索，寻找解决问题的方法。以高中生物人教版必修 1 第五章第三节“细胞衰老和凋亡”教学为例，要求学生首先个人收集整理家人年轻时的照片和现在的照片，小组内对比分析这些照片，总结出同一个人两张照片的差异;然后小组讨论问题：人的死亡与细胞凋亡的关系？接着通过微视频展示人由受精卵开始到死亡的整个过程，结合微视频情境解答学生对人细胞凋亡与个体死亡关系的疑惑。在疑惑的解答基础上进一步设疑：细胞生物有多细胞生物和单细胞生物，而我们刚才解答的是多细胞生物，像草履虫这样的单细胞生物，细胞凋亡与个体死亡的关系又如何？层层深入研究，从而一一解答生命系统结构层次、单细胞的衰老和凋亡、细胞衰老和凋亡与人类死亡的关系等问题，提升学生的质疑思辨能力。

（三）根据学生思维特点，设计个性化作业，培养学生理性思维素养

由于学生的思维能力和学习能力存在个体差异，在教学中要使不同学生的理性思维素养得到更好的发展，就必须设计个性化的生物作业。例如，在学习“DNA 分子的结构”时，布置作业“以日常生活废旧用品为材料，根据自己对 DNA 结构的理解，设计制作 DNA 的结构模型”，这样的动手作业有利于学生对 DNA 结构相关知识的理解，进而更好地构建结构与功能观。再如，必修 3 第二章第四节“免疫调节中的免疫失调引起的疾病”，课前布置学生收集整理免疫失调疾病相关资料，然后让学生分享自己的成果，教师引导学生分析这些案例，进而对免疫失调的特点进行梳理，教会学生分析新情境的方法，这样可以刺激学生的学习兴趣，培养学生的语言表达能力，训练学生的思维能力。

（四）整合与高中生物相关的诺贝尔奖素材，培养学生的逻辑推理能力

每届诺贝尔生理学或医学奖的成果都与高中生物知识有关联。在学习相应内容时，把对应的诺贝尔奖成果材料作为情境，提炼关键信息，训练学生的信息提取和逻辑推理能力。例如学习现代生物进化理论相关内容时，以屠呦呦教授发现了青蒿素、极大地降低疟疾患者的死亡率而获得“2015 年诺贝尔生理学或医学奖”为例，分析为什么青蒿素对疟疾患者的治疗更加显著。点拨学生从生物进化的方面来分析，通过视频资料，探寻青蒿素的发现历程，领会科学家的研究思路和逻辑推理能力。再如以 2017 年三个美国科学家揭秘生命的“生物钟”获得诺贝尔生理学奖为例，生物钟实质上是生物体生命活动的内在节律性，作为命题素材，结合神经调节和体液免疫设计综合题型，通过题目训练来培养学生的逻辑推理能力。

（五）依托校本课程资源，渗透理性思维能力

高中生物内容与日常生产生活密切相关，这在高中生物课程标准中有明确的规定，高考试题中也有体现。根据高中生物的这一特点，结合学校的情况开设校本课程。学校生物组开设了《园艺与生活》和《食育》两门选修课，这两门校本课程以生活与健康为主题，以实践活动为载体，激发学生的生物学习热情，渗透理性思维能力和社会实践能力。在《园艺与生活》中以校园植物园、无涯亭和日新园为例整理校园植物名录，分析这些景观体现了生态工程的哪些原理;在《食育》课程中让学生收集整理宜州地方小吃的制作方法（如豆腐圆、龙棒、艾馍、刘三姐香粽等），结合自己所学的生物学知识解读这些特色小吃的营养特点，提出合理、健康的生活方式;在校园科技运动会中开展高中生物实验设计大赛和生物模型制作大赛，等等。

（六）深度融合信息技术与教学内容，强化思维形成過程

高中生物教材中抽象和微观的内容较多，学生在理解和分析的过程中存在许多的困惑，要解决学生的这些困惑就必须将教学内容与信息技术进行有效的融合。例如学习分泌蛋白的合成和运输时，运用信息技术将分泌蛋白产生的动态全过程展示给学生，基于视频引导学生分析，让学生形成系统的思维。

总而言之，理性思维既是高中阶段生物学科的四大核心素养之一，又是生物科技发展的助推器。理性思维素养的形成和发展需要长期的训练，就高中阶段而言，教师需要借助高中生物教学这一平台，不断地培养学生的理性思维习惯和能力，引导学生将知识储备与现实生活建立联系，从而形成解决现实生物问题的能力，进一步提升学生综合素养。

【参考文献】

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[2]陈秋香.初中生物教学中理性思维的培养策略[J].生物学教学，2017（10）

[3]徐文珍，叶巧燕，黄 键.发展学生生物学核心素养的思考[J].福建基础教育研究，2016（11）

[4]杨 铭，刘恩山.在生物学课堂中培养学生理性思维[J].生物学通报，2017（8）

[5]许桂芬，陈 欣.发展学生理性思维的论证式教学——以“减数分裂”教学为例[J].生物学教学，2017（4）

（责编 罗汝君）