王劍鋒

【摘 要】本文分析高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理性思維素養(yǎng)的意義，解讀高中生物理性思維素養(yǎng)與學(xué)科關(guān)鍵能力，論述高中生物教學(xué)實(shí)踐中提升學(xué)生理性思維能力的策略，提出運(yùn)用高中生物教材中的“資料分析”和“思考與討論”等專欄、以學(xué)生的認(rèn)知沖突為載體、根據(jù)學(xué)生思維特點(diǎn)設(shè)計(jì)個(gè)性化作業(yè)、整合與高中生物相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)素材等做法，以有效培養(yǎng)學(xué)生理性思維。

【關(guān)鍵詞】高中生物 理性思維 培養(yǎng)策略

【中圖分類號(hào)】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）07B-0080-02

在新一輪課程改革背景下，生物核心素養(yǎng)成為高中生物教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)，而理性思維是高中生物核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容?；诖?，教師依托校本課程資源，深度融合信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容，滲透理性思維能力，強(qiáng)化學(xué)生思維的形成過(guò)程，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生理性思維素養(yǎng)的目的。

一、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理性思維素養(yǎng)的意義

高中生物課程改革的聚焦點(diǎn)就是生物核心素養(yǎng)，而高中生物教材是培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)的重要載體。高中生物教材主要側(cè)重于生命的規(guī)律和本質(zhì)的研究，基于這樣的特點(diǎn)，教師在生物教學(xué)實(shí)踐中更加需要關(guān)注學(xué)生理性思維素養(yǎng)。在高中生物教學(xué)中培養(yǎng)理性思維既是提升學(xué)生生物學(xué)科關(guān)鍵能力的重要舉措，又是學(xué)生開(kāi)啟人生智慧的“起搏器”。通過(guò)對(duì)近三年全國(guó)理科綜合卷（生物部分）試題的分析，發(fā)現(xiàn)這樣一些規(guī)律：試題對(duì)生物核心素養(yǎng)考查更加凸顯，尤其是理性思維素養(yǎng)有關(guān)的試題所占比例越來(lái)越大。其中，2017 年課標(biāo)Ⅰ卷生物試題中以解釋原因類的設(shè)問(wèn)出現(xiàn)了 4 次，2018 年課標(biāo)卷生物試題中解釋原因、原理、現(xiàn)象等類型題出現(xiàn)了近 10 次。高考試題命題角度的變化既為高中生物教學(xué)指明方向，又突顯新一輪生物課程改革的主題（聚焦生物核心素養(yǎng)）。在高中生物日常教學(xué)環(huán)節(jié)中不斷滲透和培養(yǎng)理性思維素養(yǎng)，不僅可以提高生物學(xué)方面的素養(yǎng)，而且有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展，進(jìn)而形成理性思維的態(tài)度。

二、高中生物理性思維素養(yǎng)與學(xué)科關(guān)鍵能力的解讀

理性思維是實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的關(guān)鍵能力?！?017 年普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（修訂稿）將“高中生物理性思維”定義為：尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。把質(zhì)疑是思考的視角、實(shí)證是判斷的尺度、邏輯是論辯的準(zhǔn)繩作為理性思維的聚焦點(diǎn)。要讓這些聚焦點(diǎn)在日常教學(xué)中得以落實(shí)，首先是不斷地引導(dǎo)學(xué)生用理性思維的方式分析生物現(xiàn)象和規(guī)律，其次是選取恰當(dāng)?shù)乃夭倪M(jìn)行理性思維方法的訓(xùn)練。對(duì)相關(guān)生命現(xiàn)象、規(guī)律及生物學(xué)事件進(jìn)行分析時(shí)，在運(yùn)用所學(xué)生物知識(shí)的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，從而在高中三年生物課程學(xué)習(xí)中不斷地發(fā)展理性思維素養(yǎng)，為相關(guān)素養(yǎng)的養(yǎng)成奠定基礎(chǔ)。

三、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理性思維面臨的問(wèn)題

以筆者所在學(xué)校為例來(lái)說(shuō)明面臨的困境，主要表現(xiàn)在如下三方面：首先，學(xué)校屬于少數(shù)民族欠發(fā)達(dá)地區(qū)的普通高中，生物師資不足，師資隊(duì)伍的年齡結(jié)構(gòu)不合理，部分教師的教育觀念轉(zhuǎn)變緩慢;其次，生物課時(shí)量較少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課無(wú)法正常開(kāi)展;再次，農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)的生物教學(xué)開(kāi)設(shè)存在很大的困難，初中生物成績(jī)較差，大部分高一學(xué)生呈現(xiàn)出生物零基礎(chǔ)的狀態(tài)。

四、高中生物教學(xué)實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力的策略

（一）運(yùn)用高中生物教材中的“資料分析”和“思考與討論”等專欄，培養(yǎng)理性思維能力

“問(wèn)題討論”“與社會(huì)聯(lián)系”“資料分析”等是高中生物教材中培養(yǎng)理性思維素養(yǎng)的經(jīng)典素材。人教版高中生物教材中涉及“資料分析”欄目共計(jì) 29 個(gè)，“資料分析”欄目資料以文字、圖片、數(shù)據(jù)和表格等形式表現(xiàn)。近幾年的高考命題強(qiáng)化了材料閱讀素養(yǎng)以及語(yǔ)言表達(dá)能力的考查，運(yùn)用教材中“資料分析”的內(nèi)容，可以有效提升考生的這些能力。例如必修1第一章第一節(jié)“從生物圈到細(xì)胞”中的“資料分析”提供四個(gè)實(shí)例，在學(xué)習(xí)“生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞”時(shí)，首先觀察草履蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)和分裂、人的生殖和發(fā)育、縮手放射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和艾滋病的相關(guān)圖片，其次引導(dǎo)學(xué)生分析生命活動(dòng)包括哪些方面，進(jìn)一步分析細(xì)胞與生命活動(dòng)的關(guān)系，從而可以訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維和分析實(shí)際情境的能力。再如必修1第五章第三節(jié)“ATP 的主要來(lái)源—— 細(xì)胞呼吸”中的“資料分析”展現(xiàn)了與細(xì)胞呼吸原理有關(guān)的生活現(xiàn)象，指導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)信息，提煉關(guān)鍵信息，進(jìn)而運(yùn)用生物知識(shí)解決真實(shí)問(wèn)題?，F(xiàn)在高考試題都是以真實(shí)的材料作為命題的情境，如果高中生物教學(xué)中多關(guān)注這方面的能力，就會(huì)更有利于學(xué)生理性思維素養(yǎng)的提升，學(xué)生也就會(huì)更加適應(yīng)高考的命題方式。

（二）以學(xué)生的認(rèn)知沖突為載體，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力

問(wèn)題是產(chǎn)生思維的源泉，要培養(yǎng)學(xué)生思維能力就必須創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突相關(guān)的教學(xué)情境。根據(jù)所帶班級(jí)學(xué)生的生物知識(shí)儲(chǔ)備情況和認(rèn)知規(guī)律，整合教材相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題情境，誘導(dǎo)學(xué)生不斷地產(chǎn)生認(rèn)知沖突，由淺入深，讓學(xué)生有效地融入教學(xué)情境，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)積極思索，尋找解決問(wèn)題的方法。以高中生物人教版必修 1 第五章第三節(jié)“細(xì)胞衰老和凋亡”教學(xué)為例，要求學(xué)生首先個(gè)人收集整理家人年輕時(shí)的照片和現(xiàn)在的照片，小組內(nèi)對(duì)比分析這些照片，總結(jié)出同一個(gè)人兩張照片的差異;然后小組討論問(wèn)題：人的死亡與細(xì)胞凋亡的關(guān)系？接著通過(guò)微視頻展示人由受精卵開(kāi)始到死亡的整個(gè)過(guò)程，結(jié)合微視頻情境解答學(xué)生對(duì)人細(xì)胞凋亡與個(gè)體死亡關(guān)系的疑惑。在疑惑的解答基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)疑：細(xì)胞生物有多細(xì)胞生物和單細(xì)胞生物，而我們剛才解答的是多細(xì)胞生物，像草履蟲(chóng)這樣的單細(xì)胞生物，細(xì)胞凋亡與個(gè)體死亡的關(guān)系又如何？層層深入研究，從而一一解答生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、單細(xì)胞的衰老和凋亡、細(xì)胞衰老和凋亡與人類死亡的關(guān)系等問(wèn)題，提升學(xué)生的質(zhì)疑思辨能力。

（三）根據(jù)學(xué)生思維特點(diǎn)，設(shè)計(jì)個(gè)性化作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生理性思維素養(yǎng)

由于學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)能力存在個(gè)體差異，在教學(xué)中要使不同學(xué)生的理性思維素養(yǎng)得到更好的發(fā)展，就必須設(shè)計(jì)個(gè)性化的生物作業(yè)。例如，在學(xué)習(xí)“DNA 分子的結(jié)構(gòu)”時(shí)，布置作業(yè)“以日常生活廢舊用品為材料，根據(jù)自己對(duì) DNA 結(jié)構(gòu)的理解，設(shè)計(jì)制作 DNA 的結(jié)構(gòu)模型”，這樣的動(dòng)手作業(yè)有利于學(xué)生對(duì) DNA 結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)的理解，進(jìn)而更好地構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能觀。再如，必修 3 第二章第四節(jié)“免疫調(diào)節(jié)中的免疫失調(diào)引起的疾病”，課前布置學(xué)生收集整理免疫失調(diào)疾病相關(guān)資料，然后讓學(xué)生分享自己的成果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析這些案例，進(jìn)而對(duì)免疫失調(diào)的特點(diǎn)進(jìn)行梳理，教會(huì)學(xué)生分析新情境的方法，這樣可以刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。

（四）整合與高中生物相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)素材，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力

每屆諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的成果都與高中生物知識(shí)有關(guān)聯(lián)。在學(xué)習(xí)相應(yīng)內(nèi)容時(shí)，把對(duì)應(yīng)的諾貝爾獎(jiǎng)成果材料作為情境，提煉關(guān)鍵信息，訓(xùn)練學(xué)生的信息提取和邏輯推理能力。例如學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論相關(guān)內(nèi)容時(shí)，以屠呦呦教授發(fā)現(xiàn)了青蒿素、極大地降低瘧疾患者的死亡率而獲得“2015 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”為例，分析為什么青蒿素對(duì)瘧疾患者的治療更加顯著。點(diǎn)撥學(xué)生從生物進(jìn)化的方面來(lái)分析，通過(guò)視頻資料，探尋青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷程，領(lǐng)會(huì)科學(xué)家的研究思路和邏輯推理能力。再如以 2017 年三個(gè)美國(guó)科學(xué)家揭秘生命的“生物鐘”獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)為例，生物鐘實(shí)質(zhì)上是生物體生命活動(dòng)的內(nèi)在節(jié)律性，作為命題素材，結(jié)合神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液免疫設(shè)計(jì)綜合題型，通過(guò)題目訓(xùn)練來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。

（五）依托校本課程資源，滲透理性思維能力

高中生物內(nèi)容與日常生產(chǎn)生活密切相關(guān)，這在高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中有明確的規(guī)定，高考試題中也有體現(xiàn)。根據(jù)高中生物的這一特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校的情況開(kāi)設(shè)校本課程。學(xué)校生物組開(kāi)設(shè)了《園藝與生活》和《食育》兩門選修課，這兩門校本課程以生活與健康為主題，以實(shí)踐活動(dòng)為載體，激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)熱情，滲透理性思維能力和社會(huì)實(shí)踐能力。在《園藝與生活》中以校園植物園、無(wú)涯亭和日新園為例整理校園植物名錄，分析這些景觀體現(xiàn)了生態(tài)工程的哪些原理;在《食育》課程中讓學(xué)生收集整理宜州地方小吃的制作方法（如豆腐圓、龍棒、艾饃、劉三姐香粽等），結(jié)合自己所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解讀這些特色小吃的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，提出合理、健康的生活方式;在校園科技運(yùn)動(dòng)會(huì)中開(kāi)展高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽和生物模型制作大賽，等等。

（六）深度融合信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化思維形成過(guò)程

高中生物教材中抽象和微觀的內(nèi)容較多，學(xué)生在理解和分析的過(guò)程中存在許多的困惑，要解決學(xué)生的這些困惑就必須將教學(xué)內(nèi)容與信息技術(shù)進(jìn)行有效的融合。例如學(xué)習(xí)分泌蛋白的合成和運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)用信息技術(shù)將分泌蛋白產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)全過(guò)程展示給學(xué)生，基于視頻引導(dǎo)學(xué)生分析，讓學(xué)生形成系統(tǒng)的思維。

總而言之，理性思維既是高中階段生物學(xué)科的四大核心素養(yǎng)之一，又是生物科技發(fā)展的助推器。理性思維素養(yǎng)的形成和發(fā)展需要長(zhǎng)期的訓(xùn)練，就高中階段而言，教師需要借助高中生物教學(xué)這一平臺(tái)，不斷地培養(yǎng)學(xué)生的理性思維習(xí)慣和能力，引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)儲(chǔ)備與現(xiàn)實(shí)生活建立聯(lián)系，從而形成解決現(xiàn)實(shí)生物問(wèn)題的能力，進(jìn)一步提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。

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（責(zé)編 羅汝君）