高中生物教學中提升理性思維能力的策略

摘 要：高中生物教學中對學生進行歸納和概括、演繹和推理、模型和建模以及批判性思維四個方面理性思維能力培養的教學策略。

關鍵詞：高中生物；理性思維；教學策略

理性思維能力是運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。學生在學習過程中逐步發展理性思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。在高中生物教學中應如何采用相應教學策略從而提升學生理性思維能力。

一、 培養歸納和概括思維能力的教學策略

“歸納和概括”就是指在頭腦中把對象的各個組成部分聯系起來，或把事物的個別特性、個別方面結合成整體的過程。

（一） 利用資料分析，培養歸納和概括思維能力

高中生物新課程教材（人教版）突出特點之一是出現了“資料分析”欄目，必修部分含“細胞活動與細胞關系”等23處資料分析。其中大多資料分析提供圖文資料和討論題，教師引導學生分析資料，討論相關問題，歸納得出結論。而改變傳統教法先給結論，后舉實例。通過改變學生的學習方式，培養學生歸納和概括思維能力。如必修一P52“細胞核具有什么功能”該資料包括4個資料，學生通過分析資料一：美西螈的實驗，得出結論：生物性狀是由細胞核決定的；資料二：蠑螈實驗，得出結論：細胞分裂、分化離不開細胞核；資料三：變形蟲的實驗，得出結論：細胞生命活動受細胞核的控制；資料四：傘藻嫁接和核移植實驗，得出結論：細胞核控制生物體的性狀。通過每一個資料分析，學生最終歸納出細胞核的功能是控制細胞代謝和遺傳。

（二） 構建知識網絡，培養歸納和概括思維能力

高中生物知識零散、易遺忘，學生要學會將零散的知識進行歸納概括，形成知識網絡。在構建知識網絡的過程中，教師應引導學生尋找該知識網絡的關鍵點，然后輻射出與之相關的各種知識，最終將知識點串起來。知識網絡構建對知識的歸納范圍可以是一節、一章、一個模塊甚至模塊間。實踐證明不管在新課還是高三復習課，構建知識網絡對學生進行基礎知識的梳理和知識的整合都有利，不僅讓學生獲取知識，同時訓練歸納和概括的能力，從而促進學生理性思維的發展。

二、 培養演繹和推理思維能力的教學策略

“演繹和推理”是以一般性知識為前提，通過推導，得出具體陳述或個別結論的過程。

（一） 利用關系推理，培養演繹和推理思維能力

生物學概念是高中生物學不可缺少的內容，利用關系推理，掌握概念之間的關系，避免概念間混淆。如推理出體液、細胞外液、細胞內液、組織液；核酸、DNA、RNA、tRNA等這些概念間的相互從屬關系。

除概念外，關系推理在反映數量關系的應用上。如，DNA上的堿基數、RNA上堿基數、蛋白質上氨基酸數這三者之間的關系，在DNA分子結構中，四種堿基在雙鏈及單鏈數量上。通過關系推理不僅掌握概念之間關系及數量關系，同時訓練學生的推理思維能力。

（二） 利用假說演繹法，培養演繹和推理思維能力

教師充分利用教材中有關孟德爾的豌豆雜交實驗，引導學生領悟假說—演繹法的內涵。在此基礎上，讓學生模擬孟德爾豌豆雜交實驗，利用假說—演繹法分析基因在染色體上的實驗、DNA是遺傳物質、生長素的發現等。

三、 培養模型和建模思維能力的教學策略

模型方法是指用形象化的具體實物，或抽象的語言文字、圖表、數學公式等對認識對象進行模擬或簡化描述的一種方法。

（一） 把握教材已有模型，培養模型和建模思維能力

高中生物新課程教材（人教版）所涉及的模型分為物理模型（如DNA分子結構模型）、數學模型（如種群增長曲線）、概念模型（如呼吸作用圖解）。教材中的模型建構活動，讓學生通過模型建構活動，理解模型方法的作用，同時，讓學生更好地理解和把握生物學的核心內容。所以教師在教學中要引導學生學會正確運用文字、圖示建構模型來表征并闡明相關生命活動的原理。“嘗試制作真核細胞的三維結構模型”是學生在高中階段生物學課程的學習中建構的第一個模型，模型建構活動盡可能安排在課堂中，讓學生親身體會到模型建構的方法，領會模型方法的要素。細胞結構的物理模型是學生對細胞結構的概念進行具體化，而概念圖的構建則可以進一步讓學生對具體化的細胞模型進行抽象化。通過模型構建過程讓學生在認識中達到了抽象化與具體化的辯證統一。

（二） 自主建構生物模型，培養模型和建模思維能力

讓學生利用教材已有模型構建的方法和思路，結合所學知識，展開思維的翅膀，自主建構其他生物模型。如在課本建立血糖調節的模型（物理模型）的基礎上，引導學生自主構建血糖調節的概念模型。讓學生在自主建構生物模型的過程中，知識得到拓展，思維能力得以提高。

四、 培養批判性思維能力的教學策略

批判性思維的形成要求學生能基于生物學原理和限定條件等對生物學問題或觀點提出質疑或論證。高中生物新課程教材（人教版）有著豐富的科學史，如生物膜結構的探索歷程、關于酶本質的發現、生長素的發現、促胰液素的發現等。在學習生物科學史的過程中，教師引導學生分析科學史，提出質疑，并要有質疑的依據，最后進行修正。如在生物膜結構的探索歷程中，針對羅伯特森提出“生物膜都是由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成，且為靜態的統一結構”引導學生質疑一：生物膜真的是靜態的嗎？那變形蟲、細胞的生長等現象如何解釋？質疑依據：熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗。修正結果：細胞膜具有流動性。引導學生質疑一：蛋白質真的均勻分布在脂質的兩側嗎？質疑依據：冰凍蝕刻顯微法觀察細胞切面。修正結果：蛋白質不是均勻分布在脂質的兩側。學生在質疑過程，修正主張，培養學生批判性思維能力。

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作者簡介：

林瑞芳，福建省莆田市，福建莆田第六中學。