生物實驗教學中的理性思維

丁翠英

摘要：作為高中生物學科的重要組成部分，理性思維本身也是學生未來發展道路上所必須的一種重要品質。本文嘗試從歸納概括、演繹推理、模型建模以及批判性思維四個角度，結合高中生物實踐教學活動的開展實際，就學生理性思維的培養問題加以分析。

關鍵詞：理性思維;高中生物;實驗教學

理性思維實際上就是一種建立在推理、證據、現實基礎上進行判斷的思維方式。在生物課程的開展過程中，因為實驗教學直觀的結果展示，也為學生理性思維的培養奠定了基礎。對于新時期的教育工作者而言，如何在日常教學中更加精準的把握學生的需求，同時結合理性思維的培養進一步優化高中生物實驗教學，這本身也是一個值得思考的教學問題。

歸納與概括能力的培養

在生物實驗中，對于實驗現象的統計與觀察必不可少。為了提高歸納與概括能力的培養，教師可以設計一些需要讓學生親自參與且具有目的性的觀察實驗。讓學生在獲得了豐富的事實依據之后，引導其對實驗現象進行歸納與總結。

例如，在孟德爾遺傳定律相關知識的學習過程中，很多學生都難以理解F1產生配子時非等位基因的自由組合現象。為此教師可以通過對“兩對相對性狀的模擬雜交實驗”的設計加以優化，以此來更好的促進學生的理解。首先選擇四個信封。在每一個信封上分別寫上雄1、雌1、雄2、雌2。而后將其中的兩個信封分別放入寫著黃Y，綠y的卡片各十張。在剩余的兩個信封中放入寫著圓R以及皺r的卡片各十張。之后從雄1、雄2的信封中分別抽取一張卡片進行組合，以此來模擬F1產生雄配子的種類，在雌1和雌2的信封中，同樣抽出兩張卡片進行組合，模擬F1產生雌配子的種類。最后再將四張卡片進行組合，用以模擬受精作用下所產生的F2類型。通過這樣的方式進行觀察，就很容易觀察并總結出非等位基因自由組合與自由組合定律之間的關系。這本身也是對學生歸納以及概括能力的有效培養。

演繹及推理思維能力的培養

一般性前提是演繹與推理的基礎，對于生物課程而言，其作為一門自然科學，生物課程最典型的特征就在于其嚴密的邏輯性。在高中升學教學的過程中，也要求學生能夠根據自身所掌握的生物規律去進行實驗、猜想。同時以適宜的方法去表達自己的想法。

例如，在學習“物質出入細胞的方式”的相關內容時，通過組織質壁分離實驗，學生們已經掌握了質壁分離現象的原理。此后教師要趁熱打鐵去繼續引導學生進行思考。用甘油或是KNO3溶液替代蔗糖溶液，實驗現象會不會出現差異。學生則根據質壁分離的原理進行猜想。此后，教師可準備甘油以及KNO3兩種試劑，讓學生通過實驗的方式驗證自己的想法。除此之外，教師還可以向學生提問：“洋蔥表皮是否會出現質壁分離？”聯想到之前所學習的紅墨水染色方法，教師則可以提供相關材料，讓學生以實驗的方法進行驗證。相比于傳統模式下直接告知學生實驗結果的方法，這樣演繹推理的方式無疑會讓學生更主動地參與到學習過程中。

模型與建模思維能力的培養

模型的構建主要是將一些抽象的不可測的事實，借助于材料、數學方法以及圖像等方式進行概括與總結。在中學生物實驗教學過程中，就教材實驗內容進行充分挖掘，也有助于學生學習活動的升級。

例如，在“制作DNA雙螺旋結構模型”的實驗中，教師可以提前準備一些廢棄的硬紙板，組織學生裁剪不同的形狀用以模擬不同的物質。在建構模型過程中，學生在思考、錯誤與嘗試的過程中不斷輾轉，不僅對DNA的分子結構有了深刻的了解，同時也體驗了模型建構這樣的學習方式，提升了自身理性思維能力。

批判與質疑能力的培養

在教學過程中，教師可以引導學生結合實驗的諸多細節，就其中所存在的不嚴謹之處進行分析與思考。通過這樣的方式，也是對學生批判性思維提升的有效推動。

例如，在設計“探究酶的專一性”實驗過程中，教師可以為學生提供實驗所需的器具以及幾種常見的酶。鼓勵學生利用自己所學習掌握的知識自行設計實驗。在實驗的同時，教師也要不失時機的對學生進行點撥。I2-KI溶液是否可以在實驗過程中取代本尼迪特試劑？通過判斷I2-KI溶液能否有效的反映出蔗糖的水解反映，來進一步增加學生的理解與認識。在實驗結束之后，教師也可以引導學生進行延伸思考。在唾液淀粉酶與蔗糖相遇后，所出現的紅黃色沉淀是什么原因導致的？教師首先可以鼓勵學生進行大膽地假設與猜想，而后引導學生通過設計實驗的方法進一步證明自己的猜想。借助于這樣別開生面的教學方法，一方面能夠有效調動學生的學習參與積極性;另一方面也有助于學生質疑以及批判思維能力的培養。

本文結合高中生物實驗教學的開展實際，就實驗教學過程中理性思維能力培養的諸多路徑進行剖析。希望對高中生物實驗教學的升級以及學生理性思維的有效培養起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1]甘耀平.例談高中生物學實驗教學中理性思維能力的培養[J].理科考試研究，2018（5）.

[2]侯鳳霞.例談高中生物深度學習對理性思維品質的培養[J].中學生物學，2017（7）.

（作者單位：安徽省淮北市天一中學）