基于理性思维培养的高三生物课堂教学策略探究

摘要  结合高三生物课堂教学实践，旨在探讨通过“利用开放性问题，培养思维的广阔性”、“通过科学方法，训练学生思维的严谨性”、“ 通过模型与建模，培养思维的逻辑性”、“ 利用科学史，培养思维的批判性”等方式，培养学生的理性思维。

关键词   高三生物  核心素养  理性思维  教学策略

中学生物学科的核心素养包括：生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面。其中，理性思维是指崇尚并形成科学思维的习惯^[1]，具体表现为能够运用演绎与推理、归纳与概括、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。笔者结合多年的教学经验发现，高三学生有了一定的生物学知识基础，他们的理性思维的培养更易得到贯彻实施。笔者结合教学实际，探讨在高三生物复习课中培养理性思维的方法。

1   利用开放性问题，培养思维的广阔性。

思维的广阔性是指一个人在思维的过程中，能够全方位、多角度的考虑问题，善于建立事物的内在和外部联系。思维往往是从问题开始的^[2]。当复习基因的表达时，教师先抛出一个问题：“关于基因的表达，你能想到哪些相关知识点？请用笔在纸张上写下来，内容不要重复”。

以下是学生写出来的内容：DNA、mRNA、rRNA、tRNA、核糖体、转录、翻译、转录过程、转录场所、翻译过程、翻译场所、密码子、反密码子、真核生物转录翻译、原核生物转录、翻译、多聚核糖体、氨基酸、多肽（蛋白质）……

教师课堂发现，学生一开始的思维比较活跃，反应迅速，写得较多，后来就逐渐慢下来，经过他们努力思考，依然能继续写出较多的关联知识。一定的时间后，让学生以小组为单位，完善、补充相关的知识点，并通过小组合作，建立基因表达的概念图。学生在参与此类开放性问题的互动中，一方面有自己的独立思考，同时也能了解别人的答案，在思维的碰撞中，相互学习，从多个角度去思考问题，从而有助于培养思维的广阔性。并且，通过进一步构建概念图，建立知识之间的联系，还可以培养思维的逻辑性。这是一个思维从“零散、无序”到“系统、有序”的过程，也是学生主动思考，建立知识内在联系的过程，有助于培养思维的逻辑性。

2   通过科学方法，训练学生思维的严谨性。

“假说演绎法”是高中生物学习中，很重要的一种科学方法。其中“演绎和推理”就是从一般性的前提出发，通过演绎，得出具体陈述或个别结论的过程。高中生物学学习过程中，演绎和推理思维要求学生能运用已知的生物学规律，预测或探讨相关生命现象的机制^[3]。在课堂教学中，教师可通过引导学生剖析典型案例，培养其理性思维能力，同时交给他们问题解决的一般过程：提出问题→作出假设→验证假设→得出结论。

例如，在复习基因位于染色体上时，学生已经熟悉假说-演绎法的基本流程，也已经清楚果蝇的X和Y染色体的同源区段和非同源区段，此时教师展示摩尔根的果蝇杂交实验，让学生观察实验，提出问题：为什么F2白眼果蝇只有雄性？经过推理、想象提出假说：假设一：控制果蝇眼色的基因只位于Y染色体上；假设二，控制果蝇眼色的基因在X染色体上，Y上也有等位基因；假设三：控制控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上。让学生分三个小组，分别对三种假说书写出该杂交过程的遗传图谱，学生通过书写遗传图谱，自然把假设一排除掉，剩下假设二和假设三，再让学生设计测交实验进行演绎推理，最后教师把摩尔根做的测交实验的真实结果告诉学生，从而验证了假设三是正确的。学生通过亲自体会科学探索的过程，并且设计实验在证实结论，通过假设、推理、对比、排除、验证等过程，有助于培养他们思维的严谨性。

3   通过模型与建模，培养思维的逻辑性。

物理模型、数学模型、概念模型是高中生物教学中常见的模型。在高三复习阶段，多加锻炼学生的建模能力，有助于学生内化知识，培养思维的逻辑性。

例如，复习呼吸作用之后，让学生按照以下顺序在同一个坐标轴画图：（1）画出酵母菌的有氧呼吸强度随氧气浓度变化曲线；（2）酵母菌的无氧呼吸随氧气变化曲线；（3）画出总呼吸强度随氧气变化曲线。教师观察发现，学生很快能准确的画出第一个曲线和第二个曲线，第三个图就存在明显的问题。经过教师引导，学生发现可以通过特殊点分析的方法，把起点、拐点、终点三个点确定后，再用平滑的曲线链接起来就得到第三个曲线，最后让学生总结从点、线、面的角度分析第三个曲线的意义。这一教学过程就是典型的运用数学模型解决难点知识，借用数形结合思想可使高中生物学的微观和抽象问题直观化，使问题易于解决。

高中生物知识零散、繁杂，在高三复习课中，教师应引导学生将知识点串起来，通过构建概念图，对知识进行梳理、概括。在构建概念图的过程中，不仅让学生主动获取知识，认清每一个概念，同时能够努力寻找不同概念的关联，建立不同概念的逻辑关系，训练归纳和概括的能力，从而促进学生理性思维的发展。

4   利用科学史，培养思维的批判性。

由于应试教育的局限，很多教师在复习科学史时，只是简单的呈现事实，学生背下结论。笔者认为，在高三复习阶段，教师要鼓励学生从不同角度去审视这些科学史中的经典实验。例如，对于向光弯曲生长的原因，大多数科学家认为，在单侧光下，向光侧的生长素横向往背光侧运输，导致背光侧生长更快。对于这个结果，是否有质疑呢？学生思考之后回答，还可能是向光侧生长素被分解了，所以向光侧长的慢，教师进一步引导学生设计实验来验证两种推测。学生在质疑过程，修正主张，多维度体验科学史的经典实验。教师在教学中鼓励学生用批判性思维看待经典实验，意味着教育只是提供一个可能的空间,不是满堂灌，让个体有自己独立的判断与选择。

总之，在高三生物课堂教学中，通过精心设计，寻找多种方式培养学生的理性思维是提升生物学科核心素养的重要内容之一。理性思维的培养不是一蹴而就的，教师需要不断钻研教学理论，并在实践中认真把握和驾驭教材，积极反思，注重积累经验，重视学生的核心素养的塑造，为学生的终身学习、全面发展打下良好基础。

参考文献：

[1]柴葳，刘博智．中国学生发展核心素养研究成果正式发布[N]．中国教育报.2016-09-14(1)．

[2]候凤霞.例谈高中生物深度学习对理性思维品质的培养.中学生物学[J].2017（7）：74-76.

[3]王吉文.例谈高中生物学教学中理性思维能力的培养.生物学教学 .2017(5):13-14.