高中生物教学中培养学生理性思维的方法探索

罗明夷

摘要：生物课程是高中课程体系的重要组成部分，其核心目标之一是培养学生的科学思维，理性思维是科学思维的一种体现。本文以高中生理性思维为研究对象，先分析理性思维的内涵及其培养意义，再分析高中学生理性思维发展存在的问题，明确高中生物课程培养学生理性思维的必要性，并从启发学生自主思考、挖掘知识生成背景、组织开展辩论活动、树立实事求是观念四个方面阐述具体的教学方法。

关键词：高中；生物教学；理性思维；自主思考；批判思维

《普通高中生物学课程标准》强调，生物学课程要求学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识，养成科学思维的习惯，发展终身学习的能力。基于此，要求高中生物教师要明确学科核心素养内涵，除了注重知识教学之外，还要认识到培养学生理性思维的重要性，从核心素养视角科学组织生物教学活动，结合学生理性思维发展特点探索行之有效的教学方法。

1   理性思维的内涵及其意义

1.1理性思维的内涵

理性思维的专业学术定义为：“有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。”可以理解为一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。理性思维是每个个体科学认识物质世界所必备的思维方式，围绕具体事物或问题进行观察、分析、判断和推理，客观把握事物的本质及其规律，实现透过现象看本质的目的。

1.2高中生物课程培养学生理性思维的意义

根據理性思维的内涵及生物学课程特性，笔者认为，在高中生物教学中培养学生的理性思维极其重要。一方面，理性思维是科学思维的一种体现，它包含在生物课程核心素养之中。在生物教学实践中，有目的地培养学生的理性思维，让学生能够运用科学的思维方法认识事物，掌握有效的生物学习方法，学会围绕客观事物和问题深入观察、分析、判断和推理，创造性地解决生物问题，逐步培养良好的生物学习习惯和思维习惯，这是培养学生核心素养的重要举措。另一方面，高中阶段的生物课程分为必修和选修两部分，内容设置更具难度，理解起来颇为不易。学生除了要识记相关理论概念或原理，更要学会理解理论知识或实验的本质，剖析其逻辑关系，由表及里地掌握知识内核，确保知识体系的灵活构建。通过培养学生的理性思维，使其善于运用科学方法来探讨、理解和审视生物知识，体现其自主意识，最终学生能够透过理论或实验表象发现其逻辑关系及关联知识，逐步在脑海中形成逻辑化的生物学结构体系，达到生物课程教学的本质要求。

2   高中生理性思维发展存在的问题

高中生的思维能力相较于小初阶段的学生已经有了整体提升，但思维水平参差不齐。笔者通过观察学生在生物课程上的表现，发现他们的理性思维发展存在以下两个方面的问题：

2.1思维逻辑不清

笔者时常会在生物课堂上组织学生进行探究学习，设计探究任务引领其自主探究。此时，有些学生面对具体问题无法用准确的语言来分析概括其核心要点，导致后续的探究思路混乱，条理不清，无法调动已学知识或经验去解决问题；有些学生的语言表达或解题过程总是围绕着正确答案打转，让人不明其意。在新知教学或生物实验中，有些学生会抱着走一步看一步的想法进行学习，他们缺少科学的学习方法，有时分析或推理过程过于简单，有时又过于烦琐，与预期目标存在较大差异，这不仅会影响学习效率，而且会让学习成果有较大偏差。

2.2不善于思考问题

生物课程学习应遵循由表及里、循序渐进的原则，学生应树立全局观念，具有科学思维，有效开展科学探究活动。但是，有些学生面对抽象的理论或实验时，其分析、推理过程并未建立在客观证据之上，时常会基于表象认识给出含糊其词或模棱两可的结论，导致答案存在片面性。还有些学生面对一些复杂的题目，因缺乏耐心或粗心没有读完题目就落笔做题，对于问题的分析过于浅表，习惯性套用已学公式、理论，思维过程不够严谨，对题目断章取义，盲目地给出结论。这种情况下，很容易得出错误结论，同时，也是学生个体惰性思维的表现，会阻碍生物学习能力的提升。

以上两种问题出现的根本原因在于学生不具备理性思维。因此，生物教师应追根溯源，将培养学生理性思维作为一项教学目标，有针对性地培养其思维能力。

3   高中生物教学中培养学生理性思维的方法

3.1启发学生自主思考，理性分析

在核心素养理念指引下，教师要转变传统的知识本位观念，基于知识教学培养学生科学思维，使其理性思维充分发展。教学过程应以启发和鼓励为主，利用恰当的引导启发学生理性思考和分析，鼓励他们多角度、多层次分析判断，再经过练习学会归纳总结。具体来讲，教师需要在生物课堂上适当留白，针对所提出的生物问题不急于将答案告知学生，而是启发他们自主观察、分析和验证，鼓励其基于已有知识尝试解决新问题，师生再围绕不同结论深入探讨，为理性思维发展创造广阔的空间。

例如，在“核酸是遗传信息的携带者”相关知识的教学中，课堂上先学习“核酸的种类及其分布”和“核酸是由核苷酸连接而成的长链”两部分内容，为了让学生及时消化所学知识，教师可利用问题启发他们总结归纳。提问：“每种核酸都是由4种核苷酸组成的，不同类型的生物核酸并不相同，试分析核酸具有多样性的原因。”此问题需要联系蛋白质多样性进行分析，先预留几分钟时间让学生自主思考，给予他们自主分析和思考的空间，根据分析情况适当引导，启发他们将新旧知识综合起来理解，确保知识总结归纳的准确性。随后，教师继续提问：“核酸是遗传信息的携带者，那么对于某种生物而言，他的遗传信息的携带者是DNA还是RNA，或是两者都是？”有些学生面对此问题不能确定答案，教师可启发他们根据新课知识再次分析，提取出本课核心知识，从中明确只有DNA才是遗传物质。

通过上述教学引导，教师在课堂上适时留白，为学生的自主学习创造空间，使其真正接触到核心知识，并实现知识的理解与应用，有效培养其自主思考能力，通过理性分析完成知识的归纳总结。

3.2挖掘知识生成背景，引领理性探究

《普通高中生物学课程标准》明确指出，高中生物学课程既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。因此，生物教师在启发学生独立思考时，必须使其全面地、有逻辑地展开学习，挖掘与生物理论知识相关的更多信息，善于发现核心问题与支持性证据，围绕具体问题或实验有理有据地学习，掌握相关理论的来龙去脉，提高思维严谨性。教师可围绕教材中引入的案例或实验深入教学，引导学生围绕具体案例或实验由表及里地分析，剖析案例或实验背景，学会发现问题并提出问题，广泛搜集论据，通过分析与验证得出结论，确保生物学习纵深开展。

例如，教学“孟德尔的豌豆杂交实验”时，教材将这部分内容分成了两节，第一节重点讲解孟德尔的一对相对性状的杂交实验与分离定律。第二节重点讲解两对相对性状的杂交实验与自由组合定律。学生要充分了解孟德尔豌豆杂交实验的设计思路、研究方法与研究过程，必须明确该实验的前因后果，进而掌握本课核心知识，感受孟德尔在科学研究中的严谨品质。具体教学时，学生先进行自主预习，整体了解孟德尔豌豆杂交实验涉及了什么内容，经历了哪些环节，结果如何。课堂上教师提出：“孟德尔为什么会选择豌豆作为实验对象？为什么先后做过一对相对性状和两对相对性状的实验？为什么做这个实验用了八年时间？为什么孟德尔能够取得成功？”这些问题可根据教学进度适时提出，一方面，学生要查阅资料了解更多与孟德尔豌豆杂交实验相关的信息。另一方面，通过小组讨论确定相关问题结论，通过深入思考整合课内知识与课外知识，明确本课知识的生成背景与科学探究的严谨过程，让孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维和创新能力深深印记在学生的内心。

通过上述教学引导，一方面，能帮助学生全面理解孟德尔豌豆杂交实验的来龙去脉，使其把握重点环节，为后续知识学习打好基础；另一方面，利用孟德尔的科学探索精神激发学生的科学思维，提高其思维严谨性。

3.3组织开展辩论活动，培养批判思维

生物教学不能仅仅停留在单项知识输出的层面，而要通过科学引导建立知识、经验、问题多维度交流模式，确保学生能够将所学知识与经验灵活转化。教师需要有计划地突出学生的主体地位，引导他们自主思考，同时，鼓励其大胆质疑，在师生配合下科学释疑，让静态课堂转变成动态课堂。师生之间、生生之间自由辩论，通过批判学习，促进知识、经验与问题的深度交汇。当然，在思辨学习中，教师需要整体把控，确保论点明确，学生要充分搜集论据，通过唇枪舌剑来保持所学知识的活力，锻炼其思辨能力和批判能力。

例如，以“生物适应环境还是环境影响生物”为话题组织学生分组讨论，学生在讨论过程中会出现意见分歧，有些学生支持生物适应环境，有些学生支持环境影响生物。教师可以此为切入点组织分组辩论，将持有不同观点的学生分成两个阵营，使其围绕支持的观点展开辩论。在辩论前，给予学生充分的准备时间，他们可广泛搜集论据，引入已学知识和理论；辩论过程需要清楚表明支持性证据，并举出实例，做到语言逻辑清晰，紧贴核心论点。过程中，有学生提出：“骆驼的双峰具有储蓄功能，主要是为了在干旱的沙漠中生存。”环境并未改变，而骆驼为了适应环境主动发生改变，所以是生物适应环境。也有学生提出：“橘生淮南则为橘，生于淮北则谓枳。”这句话明确表明了环境的变化会影响生物特性，所以是环境影响生物。课堂辩论如火如荼地进行，学生提出各种观点和论据，随着思辨学习的结束，他们能逐步认识到：环境影响生物，同时生物也在适应环境。

通过此教学环节，学生的批判思维被激活，他们能主动投入学习之中，灵活取用已学知识进行观点交锋。在实践中，促进经验的有效积累，学生的思辨能力与理性思维均可得到充分培养。

3.4树立实事求是观念，遵从客观真理

理性思维除了包括逻辑思维、批判思维之外，还包括尊重客观事实这一要点。生物课程是自然科学中的一门基础课程，教学过程应与人们探索自然科学的观念和方法保持一致，遵从客观真理，将教学活动建立在实事求是的基础之上。高中生物教师在教学实践中必须有意识地引导学生树立实事求是的观念，客观看待生物课程所包含的人类认识自然现象和规律的特有思维方式和探究过程，能够依据事实进行思考、分析与推理，在设计实验时，做到大胆假设，小心求证，遵循客观真理，逐渐形成理性认知。

例如，在“光合作用的原理和应用”教学中，本课安排了“探究环境因素对光合作用强度的影响”学习任务。在这部分内容讲解之前，教师先强调：影响光合作用强度的因素有很多，请同学们根据现有知识猜想一下环境因素对光合作用强度有什么样的影响。此时，学生可以大胆猜想，并将个人猜想记录下来。随后，教师组织他们参考教材案例和以往经验进行实验设计，通过小组讨论，确定本小组要探究的环境因素和实验方案，开展实验探究的主要目的是验证前期猜想。各小组需要学习教材中的案例，根据其材料用具和方法步骤设计好实验方案。在实验过程中，做到准确观察和记录，根据观察到的现象和实验结果进一步验证猜想是否正确。

通过此学习的环节，学生从实事求是的角度出发，先基于个人认知大胆提出猜想，再遵从客观事实设计实验进行验证，最后基于实验结果确定环境因素对光合作用强度的影响。这样，既帮助他们掌握关键知识与生物学习方法，又能锻炼他们的科学思维和实验探究能力。

综上所述，理性思维对于学生的生物学习活动和个人发展都有重要作用，在高中生物教学中培养学生理性思维尤为重要。教师应准确把握理性思维的内涵，依据生物学课程特征设计教学活动，注重教学方式的多样性，有目的地培养学生的理性思维，促使他们更好地完成生物学习和科学探究。

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