基于理性思維培養的高三生物課堂教學策略探究

摘要：結合高三生物課堂教學實踐，旨在探討通過“利用開放性問題，培養思維的廣闊性”“通過科學方法，訓練學生思維的嚴謹性”“通過模型與建模，培養思維的邏輯性”“利用科學史，培養思維的批判性”等方式，培養學生的理性思維。

關鍵詞：高三生物；核心素養；理性思維；教學策略

中學生物學科的核心素養包括：生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任四個方面。其中，理性思維是指崇尚并形成科學思維的習慣，具體表現為能夠運用演繹與推理、歸納與概括、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。筆者結合多年的教學經驗發現，高三學生有了一定的生物學知識基礎，他們的理性思維的培養更易得到貫徹實施。筆者結合教學實際，探討在高三生物復習課中培養理性思維的方法。

一、 利用開放性問題，培養思維的廣闊性

思維的廣闊性是指一個人在思維的過程中，能夠全方位、多角度地考慮問題，善于建立事物的內在和外部聯系。思維往往是從問題開始的。當復習基因的表達時，教師先拋出一個問題：“關于基因的表達，你能想到哪些相關知識點？請用筆在紙張上寫下來，內容不要重復”。

以下是學生寫出來的內容：DNA、mRNA、rRNA、tRNA、核糖體、轉錄、翻譯、轉錄過程、轉錄場所、翻譯過程、翻譯場所、密碼子、反密碼子、真核生物轉錄翻譯、原核生物轉錄、翻譯、多聚核糖體、氨基酸、多肽（蛋白質）……

教師課堂發現，學生一開始的思維比較活躍，反應迅速，寫得較多，后來就逐漸慢下來，經過他們努力思考，依然能繼續寫出較多的關聯知識。一定的時間后，讓學生以小組為單位，完善、補充相關的知識點，并通過小組合作，建立基因表達的概念圖。學生在參與此類開放性問題的互動中，一方面有自己的獨立思考，同時也能了解別人的答案，在思維的碰撞中，相互學習，從多個角度去思考問題，從而有助于培養思維的廣闊性。并且，通過進一步構建概念圖，建立知識之間的聯系，還可以培養思維的邏輯性。這是一個思維從“零散、無序”到“系統、有序”的過程，也是學生主動思考，建立知識內在聯系的過程，有助于培養思維的邏輯性。

二、 通過科學方法，訓練學生思維的嚴謹性

“假說演繹法”是高中生物學習中，很重要的一種科學方法。其中“演繹和推理”就是從一般性的前提出發，通過演繹，得出具體陳述或個別結論的過程。高中生物學習過程中，演繹和推理思維要求學生能運用已知的生物學規律，預測或探討相關生命現象的機制。在課堂教學中，教師可通過引導學生剖析典型案例，培養其理性思維能力，同時交給他們問題解決的一般過程：提出問題→作出假設→驗證假設→得出結論。

例如，在復習基因位于染色體上時，學生已經熟悉假說-演繹法的基本流程，也已經清楚果蠅的X和Y染色體的同源區段和非同源區段，此時教師展示摩爾根的果蠅雜交實驗，讓學生觀察實驗，提出問題：為什么F2白眼果蠅只有雄性？經過推理、想象提出假說：假設一：控制果蠅眼色的基因只位于Y染色體上；假設二，控制果蠅眼色的基因在X染色體上，Y上也有等位基因；假設三：控制果蠅眼色的基因只位于X染色體上。讓學生分三個小組，分別對三種假說書寫出該雜交過程的遺傳圖譜，學生通過書寫遺傳圖譜，自然把假設一排除掉，剩下假設二和假設三，再讓學生設計測交實驗進行演繹推理，最后教師把摩爾根做的測交實驗的真實結果告訴學生，從而驗證了假設三是正確的。學生通過親自體會科學探索的過程，并且設計實驗在證實結論，通過假設、推理、對比、排除、驗證等過程，有助于培養他們思維的嚴謹性。

三、 通過模型與建模，培養思維的邏輯性

物理模型、數學模型、概念模型是高中生物教學中常見的模型。在高三復習階段，多加鍛煉學生的建模能力，有助于學生內化知識，培養思維的邏輯性。

例如，復習呼吸作用之后，讓學生按照以下順序在同一個坐標軸畫圖：（1）畫出酵母菌的有氧呼吸強度隨氧氣濃度變化曲線；（2）酵母菌的無氧呼吸隨氧氣變化曲線；（3）畫出總呼吸強度隨氧氣變化曲線。教師觀察發現，學生很快能準確的畫出第一個曲線和第二個曲線，第三個圖就存在明顯的問題。經過教師引導，學生發現可以通過特殊點分析的方法，把起點、拐點、終點三個點確定后，再用平滑的曲線鏈接起來就得到第三個曲線，最后讓學生總結從點、線、面的角度分析第三個曲線的意義。這一教學過程就是典型的運用數學模型解決難點知識，借用數形結合思想可使高中生物學的微觀和抽象問題直觀化，使問題易于解決。

高中生物知識零散、繁雜，在高三復習課中，教師應引導學生將知識點串起來，通過構建概念圖，對知識進行梳理、概括。在構建概念圖的過程中，不僅讓學生主動獲取知識，認清每一個概念，同時能夠努力尋找不同概念的關聯，建立不同概念的邏輯關系，訓練歸納和概括的能力，從而促進學生理性思維的發展。

四、 利用科學史，培養思維的批判性

由于應試教育的局限，很多教師在復習科學史時，只是簡單的呈現事實，學生背下結論。筆者認為，在高三復習階段，教師要鼓勵學生從不同角度去審視這些科學史中的經典實驗。例如，對于向光彎曲生長的原因，大多數科學家認為，在單側光下，向光側的生長素橫向往背光側運輸，導致背光側生長更快。對于這個結果，是否有質疑呢？學生思考之后回答，還可能是向光側生長素被分解了，所以向光側長的慢，教師進一步引導學生設計實驗來驗證兩種推測。學生在質疑過程，修正主張，多維度體驗科學史的經典實驗。教師在教學中鼓勵學生用批判性思維看待經典實驗，意味著教育只是提供一個可能的空間，不是滿堂灌，讓個體有自己獨立的判斷與選擇。

總之，在高三生物課堂教學中，通過精心設計，尋找多種方式培養學生的理性思維是提升生物學科核心素養的重要內容之一。理性思維的培養不是一蹴而就的，教師需要不斷鉆研教學理論，并在實踐中認真把握和駕馭教材，積極反思，注重積累經驗，重視學生的核心素養的塑造，為學生的終身學習、全面發展打下良好基礎。

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作者簡介：

陳小華，福建省邵武市，福建省邵武第一中學。