高中生物教学中培养学生理性思维的途径

廖昌明

摘 要：理性思维包括推理能力、逻辑思维等多个方面的内容，这些对高中生物学习具有重要意义。对此，文章将结合高中生物教学内容，重点指出培养学生理性思维的对策，以供参考。

关键词：生物教学;理性思维;实验教学

一、分析实验原理，培养理性思维

生物是一门科学，科学知识的形成必须要以逻辑推理为基础。与此同时，科学研究是以大胆的想象与嚴密的逻辑为基础的。在高中生物实验教学中，理性思维是一种非常重要的思考方式。

以《绿叶中色素的提取和分离实验》为例，教师可以引领学生共同讨论这个实验的原理，比如，教师设计如下问题：

问题1：“需要提取叶绿体色素，需要选择植物的哪个部位进行提取呢？””

问题2：“依据叶绿体色素的溶解性，需要使用哪一种类型的溶剂呢？”

利用这样的问题设计，可以帮助学生对所学的内容和生活经验进行回顾。在初中生物学习中，学生已经做过了“叶片中淀粉检验实验”，通过回顾旧知，让学生进一步巩固叶绿素能够溶于酒精这个知识点。接下来，教师可以与学生进行互动讨论，引出以酒精作为提取液，使用有机溶剂研磨法提取色素的实验原理。与此同时，教师可以让学生小组探究“使用无水乙醇提取的原因是什么？”，利用这样的问题与课堂互动活动设计，帮助学生理解“必须要研磨破坏膜的结构才可以提取叶绿素”。

对生物实验原理的研究，不但符合学生的心理认知特点，还将初高中的生物知识有效衔接，最终帮助学生自主建构概念，实现理性思维发展的目的。

二、自主设计实验，培养理性思维

引领学生自主设计实验，能够锻炼学生的常规思维与创新思维，在这个过程中，教师要引领学生学会发现问题，探索新的问题解决办法。与此同时，为了营造出良好的课堂氛围，教师需要注意引导学生进行小组合作探究，实现思维的碰撞。当学生自主设计实验方案后，其他同学对期实验方案进行评价与改正。这一过程中，教师需要高度重视学生参与实验的基本情况，并在学生实验结束之后，和学生共同分享实验的心得。包括实验的结果是否和预期一样呢？是否发现了什么心得实验结论呢？实验差异形成的主要原因是什么呢？

以《绿叶中色素的提取和分离实验》为例，教师可以围绕实验结论，归纳总结绿色夜班共有的和光合作用相关的两种色素，明确叶绿体色素与液泡中色素的差异，再设计如下的思考问题：

问题3：如果我们选择其他植物叶片进行实验，那么我们获得的实验结果是否会有不同呢？

为了帮助学生理解，教师可以展示其他植物绿色叶片色素分离结果图片，让学生探究月季枝条顶部紫色叶片和色素提取液的层析结果，让学生总结不同种植物绿色叶片的色素类型等。通过这样的教学设计，帮助学生感受生命之美。教师可以围绕教材的内容，继续设计探究性的问题。

问题4：如果使用其他的方法进行实验，那么实验的结论一致吗？

在这一问题的导向下，教师可以进一步帮助学生了解柱层析技术，帮助学生感受这一技术在物质分离中的重要作用，增强学生对生物学与技术之间协同发展的认知与理解。

三、实践活动中实现学科交叉，培养学生的理性思维

1.开展有价值的学科交叉实践活动

以《人体的内环境与稳态》的教学为例，很多学生会对糖尿病问题相对比较感兴趣，此时，教师可以带领学生参与糖尿病筛查社会实践，也可以由学生自主参与相关的社会实践活动。在活动之前，教师可以让学生自己搜集关于实践的一些资料，然后分析这种病都有哪些症状、发病原因是什么等，然后对搜集的资料进行整理与归纳，以便更好地为实践活动开展提供参考。在实践中，学生可以结合搜集的资料作出正确的判断。除此之外，学生也可以和医生咨询相关的问题，了解医院使用的技术方法和教材中的区别，进一步加深学生对生物知识应用情况的理解。

2.探寻身边有价值的学科交叉活动

当学习环境污染的相关问题时，教师可以让学生搜集周边水源污染的样本，利用取样调查分析的方式，对学校周边的水污染环境现状和成因进行分析。通过这样的调查，可以帮助学生更好地形成环保意识，与此同时，这种实践活动还可以培养学生社会责任意识的核心素养。这样的实践活动设计，也实现了生物与化学等学科知识的有效交叉。

3利用主题班会组织辩论活动

以《基因工程》这个专题的教学为例，在学习本节课内容之后，学生可以了解到基因生物与食品的安全性问题，此时，教师可以通过召开主题班会等形式，让学生们针对这一问题展开辩论。在这个过程中，教师还可以邀请其他学科的教师从本学科的角度对基因工程问题进行分析与说明，可以帮助学生更好地把握不同学科之间的关联。在这个主题班会中，不但可以发散学生的思维，还可以让学生更好地感受到学科交叉渗透。

四、利用其他学科思维培养生物学科的理性思维

为帮助学生解答生物计算题，教师可以尝试换一种思维方式，比如：教师可以鼓励学生使用其他自然学科思维来解决，有助于简化生物知识点。

例题：假设有四种氨基酸，请思考如下两个问题？

问题1：每一种氨基酸种类是1，那么可以合成多少种四肽？

问题2：每一种氨基酸的数量无限制，那么可以合成多少种类型的四肽？

针对上述两个问题，如果学生只是利用生物学知识进行计算，很容易出现分析或者是计算错误。此时，教师可以让学生用排列组合方法解决，便可以更快的获得正确的答案。问题1的结果是24种，问题2的结果是a4种。一方面实现了学科的交叉，另一方面提升了学生做题效率。由此可见，使用其他学科的思维方法，对生物教学具有非常重要的促进作用。

结束语

综上所述，高中生物课程改革，从课程功能、结构等多个方面明确了课程目标，从课目标层面来讲，教师需要正确认识“自然是统一整体”，且其中的原理与思想等都存在非常密切的关联。对此 ，教师要通过多学科交叉、实验教学等方式，实现对学生理性思维的培养。

参考文献：

[1]严惠馨，刘艳秋，李晓杰.基于情境创设的“蛋白质工程的原理和应用”一节教学设计[J/OL].生物学教学：1-4[2022-03-17].

[2]刘晓兰.高中生物教学中如何培养学生理性思维的策略研究[J].中华少年，2019（25）：256.