生物学实验教学中理性思维能力的培养

朱丹华 司马志俊

摘 要：高中生物相比初中生物，在理论与实验方面的研究程度要更深，因此，更加注重培养学生的理性思维。本文主要对高中生物实验教学中的学生理性思维进行了简要概述，同时提出了在生物实验教学中培养学生理性思维能力的策略，以供参考。

关键词：高中生物 实验教学 理性思维

社会不断进步，对教育也提出了更高的要求，当前，培养学生的理性思维成了教育发展过程中的重点内容和目标。在高中生物教学中，实验教学是培养学生理性思维的重要方式，不仅能够锻炼学生的综合能力，还能让学生学会在生活中灵活应用生物知识解决实际问题，提升学生学习效率。在生物实验教学中培养学生的理性思维，是符合学生实践能力发展特征的，因此，要不断创新实验教学模式，促进学生理性思维的发展。

一、高中生物实验理性思维概述

理性，是与感性相对应的一种人类心理活动，一般而言是指人类规避挫折与失败的心理过程。所谓的理性思维，就是建立在证据与逻辑推理之上的一种思维方式，它具有明确的方向性，在认识新事物时，需要具备充分的思维依据，然后对事物或者问题经过观察、比较、分析、综合、抽象与总结等过程，逐步掌握事物运动与发展规律，实现对事物的全面理解。高中生物实验教学中理性思维的培养主要包括四个方面，分别是归纳概括的思维能力、推理演绎的思维能力、模型建立的思维能力以及批判性的思维能力。^[1]在实验教学中，教师要注重培养学生理性思维能力，帮助学生掌握生物学相关知识的内在联系和事物发展规律，形成科学探究的好习惯。

二、提升生物实验教学中理性思维能力的策略

1.教学指导方式要以科学为原则

人们对科学的定义是一种达到格物致知学习境界的必然路径，特点是讲事实证据和实验数据，以实证为判别标尺、逻辑为辩论基础，更是要以质疑作为审视一件事情或者问题的新的出发点。生物学作为自然学科重要的组成部分，其具有很浓厚的科学性，实验教学是影响学生和启发学生的基础，教师要正确认识实验教学的重要性。在教学中，提出的指导性建议要以科学为原则，这是基础，也是贯穿实验教学中的核心教学思想。教师在实验课堂上要鼓励学生积极主动地参与到学习过程中，让学生在学习过程中自己提出问题，运用实验解决问题，然后获得知识，在反复假设与质疑中，最终发现规律，全面理解所学生物学知识。这个过程可提升学生理性思维意识，在不断的锻炼中养成理性思维习惯，形成科学的探究和学习态度，为以后发挥其综合能力奠定良好的基础。^[2]教师要在实验课堂上尽可能为学生提供动手实验和观察的机会，让学生在观察与实践动手中思考和讨论教学知识，留足学生进行体验、思辨和审视的空间。

2.在事实中培养学生归纳概括能力

归纳概括的思维能力就是按照事物一定的特性或者某个相似、相反的方面进行归类，并在头脑中将事物各个方面联系起来形成特定整体的思维过程。归纳总结思维能力的培养，需要学生在大量的生物事实中进行总结，量变促成质变，逐步掌握生物学发展规律。比如，在“基因的表达”相关实验教学中，为了让学生更好地理解转录的实质，教师可以为学生展示三种不同的实验过程。实验一：³⁵S标记半胱氨酸的大肠杆菌，将其培养一段时间之后，实现对大肠杆菌细胞的破碎、离心操作，并检测其放射性，经过这一系列过程后，发现核糖体上放射性较高。再用T₂噬菌体DNA，然后用噬菌体感染大肠杆菌，继续将大肠杆菌细胞破碎、离心并检测放射性，之后发现核糖体上没有放射性。实验二：首先用T₂噬菌体感染大肠杆菌，发现有新的RNA生成，然后用³²P将新合成的RNA进行标记，检测放射性，会发现核糖体上放射性较高。实验三：将大肠杆菌DNA和噬菌体DNA加热至其变性后双螺旋结构解开，然后分别加入荧光，将实验二中提取出来的RNA进行标记，并将其分别置留在适宜的温度中保持一段时间，再用洗脱液洗脱，然后检测放射性，会发现噬菌体DNA实验中出现了放射性，而大肠杆菌DNA没有出现。通过三组实验，教师与学生进行讨论，由实验一得出“DNA不直接控制蛋白质的合成”，实验二得出“RNA和核糖体结合控制蛋白质的合成”，由此推断DNA控制RNA的合成，这一推断恰恰通过实验三得到了验证，即噬菌体用自身DNA为模板指导合成RNA。在三组实验中，教师引导学生综合实验结论，对最终实验结果进行概括与总结，促进学生归纳概括能力的提升。

3.推理和演绎的思维能力培养

经过步步推导，得出一个具体的结论过程就是推理和演绎的思维过程。这一思维能力要求学生的思维需要严密，且思维过程要有连续性和一贯性。高中生物教学中，学生推理演绎的思维能力，帮助正确运用已知的生物学知识和规律，对生命现象进行探讨并提出科学的预测。另外，在掌握了基本的推理能力后，要进一步培养学生模型建立的思维能力。模型可以帮助学生将复杂的生物世界进行简化，是认识生命活动和阐述生命原理的重要途径之一，主要包括物理模型、数学模型以及概念模型。^[3]模型建立的思维能力可以进一步帮助学生完善知识体系，实现对知识的系统化掌握。比如在“血糖平衡的调节”实验教学中，教师为学生讲解了基础知识后，学生基本掌握神经元、下丘脑、肾上腺、胰岛B细胞、胰岛A细胞，胰岛素、胰高血糖素等关系后，在进行实验时，教师引导学生分析实验现象，结合相关知识自主构建血糖平衡调节模型。模型建立后，为了完善学生的知识体系，教师可以向学生提出问题，比如：为什么血糖平衡调节具有一定的自主性？让学生通过回答问题，对知识进行梳理，及时发现自己理解方面的薄弱點，达到知识反馈与知识总结的综合效果。

结语

综上所述，生物实验教学的理性思维主要包括归纳概括、推理演绎、模型建立以及批判性等思维能力，教师要引导学生勇于提出问题，质疑实验现象或过程中的细节，以此强化学生的理性思维，形成科学的学习探究意识，促进实验教学效果的提升。

参考文献

[1]翟德栓.例谈理性思维培养视角下的高中生物实验教学[J].中学生物学，2018，（02）.

[2]甘耀平.例谈高中生物实验教学中理性思维能力的培养[J].中学生物学，2017，（11）.

[3]王吉文.例谈高中生物学教学中理性思维能力的培养[J].生物学教学，2017，（05）.