高中生物教學中培養學生理性思維的途徑

廖昌明

摘 要：理性思維包括推理能力、邏輯思維等多個方面的內容，這些對高中生物學習具有重要意義。對此，文章將結合高中生物教學內容，重點指出培養學生理性思維的對策，以供參考。

關鍵詞：生物教學;理性思維;實驗教學

一、分析實驗原理，培養理性思維

生物是一門科學，科學知識的形成必須要以邏輯推理為基礎。與此同時，科學研究是以大膽的想象與嚴密的邏輯為基礎的。在高中生物實驗教學中，理性思維是一種非常重要的思考方式。

以《綠葉中色素的提取和分離實驗》為例，教師可以引領學生共同討論這個實驗的原理，比如，教師設計如下問題：

問題1：“需要提取葉綠體色素，需要選擇植物的哪個部位進行提取呢？””

問題2：“依據葉綠體色素的溶解性，需要使用哪一種類型的溶劑呢？”

利用這樣的問題設計，可以幫助學生對所學的內容和生活經驗進行回顧。在初中生物學習中，學生已經做過了“葉片中淀粉檢驗實驗”，通過回顧舊知，讓學生進一步鞏固葉綠素能夠溶于酒精這個知識點。接下來，教師可以與學生進行互動討論，引出以酒精作為提取液，使用有機溶劑研磨法提取色素的實驗原理。與此同時，教師可以讓學生小組探究“使用無水乙醇提取的原因是什么？”，利用這樣的問題與課堂互動活動設計，幫助學生理解“必須要研磨破壞膜的結構才可以提取葉綠素”。

對生物實驗原理的研究，不但符合學生的心理認知特點，還將初高中的生物知識有效銜接，最終幫助學生自主建構概念，實現理性思維發展的目的。

二、自主設計實驗，培養理性思維

引領學生自主設計實驗，能夠鍛煉學生的常規思維與創新思維，在這個過程中，教師要引領學生學會發現問題，探索新的問題解決辦法。與此同時，為了營造出良好的課堂氛圍，教師需要注意引導學生進行小組合作探究，實現思維的碰撞。當學生自主設計實驗方案后，其他同學對期實驗方案進行評價與改正。這一過程中，教師需要高度重視學生參與實驗的基本情況，并在學生實驗結束之后，和學生共同分享實驗的心得。包括實驗的結果是否和預期一樣呢？是否發現了什么心得實驗結論呢？實驗差異形成的主要原因是什么呢？

以《綠葉中色素的提取和分離實驗》為例，教師可以圍繞實驗結論，歸納總結綠色夜班共有的和光合作用相關的兩種色素，明確葉綠體色素與液泡中色素的差異，再設計如下的思考問題：

問題3：如果我們選擇其他植物葉片進行實驗，那么我們獲得的實驗結果是否會有不同呢？

為了幫助學生理解，教師可以展示其他植物綠色葉片色素分離結果圖片，讓學生探究月季枝條頂部紫色葉片和色素提取液的層析結果，讓學生總結不同種植物綠色葉片的色素類型等。通過這樣的教學設計，幫助學生感受生命之美。教師可以圍繞教材的內容，繼續設計探究性的問題。

問題4：如果使用其他的方法進行實驗，那么實驗的結論一致嗎？

在這一問題的導向下，教師可以進一步幫助學生了解柱層析技術，幫助學生感受這一技術在物質分離中的重要作用，增強學生對生物學與技術之間協同發展的認知與理解。

三、實踐活動中實現學科交叉，培養學生的理性思維

1.開展有價值的學科交叉實踐活動

以《人體的內環境與穩態》的教學為例，很多學生會對糖尿病問題相對比較感興趣，此時，教師可以帶領學生參與糖尿病篩查社會實踐，也可以由學生自主參與相關的社會實踐活動。在活動之前，教師可以讓學生自己搜集關于實踐的一些資料，然后分析這種病都有哪些癥狀、發病原因是什么等，然后對搜集的資料進行整理與歸納，以便更好地為實踐活動開展提供參考。在實踐中，學生可以結合搜集的資料作出正確的判斷。除此之外，學生也可以和醫生咨詢相關的問題，了解醫院使用的技術方法和教材中的區別，進一步加深學生對生物知識應用情況的理解。

2.探尋身邊有價值的學科交叉活動

當學習環境污染的相關問題時，教師可以讓學生搜集周邊水源污染的樣本，利用取樣調查分析的方式，對學校周邊的水污染環境現狀和成因進行分析。通過這樣的調查，可以幫助學生更好地形成環保意識，與此同時，這種實踐活動還可以培養學生社會責任意識的核心素養。這樣的實踐活動設計，也實現了生物與化學等學科知識的有效交叉。

3利用主題班會組織辯論活動

以《基因工程》這個專題的教學為例，在學習本節課內容之后，學生可以了解到基因生物與食品的安全性問題，此時，教師可以通過召開主題班會等形式，讓學生們針對這一問題展開辯論。在這個過程中，教師還可以邀請其他學科的教師從本學科的角度對基因工程問題進行分析與說明，可以幫助學生更好地把握不同學科之間的關聯。在這個主題班會中，不但可以發散學生的思維，還可以讓學生更好地感受到學科交叉滲透。

四、利用其他學科思維培養生物學科的理性思維

為幫助學生解答生物計算題，教師可以嘗試換一種思維方式，比如：教師可以鼓勵學生使用其他自然學科思維來解決，有助于簡化生物知識點。

例題：假設有四種氨基酸，請思考如下兩個問題？

問題1：每一種氨基酸種類是1，那么可以合成多少種四肽？

問題2：每一種氨基酸的數量無限制，那么可以合成多少種類型的四肽？

針對上述兩個問題，如果學生只是利用生物學知識進行計算，很容易出現分析或者是計算錯誤。此時，教師可以讓學生用排列組合方法解決，便可以更快的獲得正確的答案。問題1的結果是24種，問題2的結果是a4種。一方面實現了學科的交叉，另一方面提升了學生做題效率。由此可見，使用其他學科的思維方法，對生物教學具有非常重要的促進作用。

結束語

綜上所述，高中生物課程改革，從課程功能、結構等多個方面明確了課程目標，從課目標層面來講，教師需要正確認識“自然是統一整體”，且其中的原理與思想等都存在非常密切的關聯。對此 ，教師要通過多學科交叉、實驗教學等方式，實現對學生理性思維的培養。

參考文獻：

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