徐 婷

(江蘇省南京外國語學(xué)校河西初級(jí)中學(xué) 210019)

“理性思維”指的是尊重事實(shí)、崇尚實(shí)事求是的求知態(tài)度，是能夠運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、提出并解決問題的思維習(xí)慣和能力。通過生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)逐步發(fā)展理性思維素養(yǎng)，學(xué)會(huì)利用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，并結(jié)合生物學(xué)知識(shí)對相關(guān)生命現(xiàn)象、規(guī)律及生物學(xué)事件進(jìn)行探討、闡釋和論證。

正如布魯納說過：“教學(xué)過程是一種提出問題和解決問題的持續(xù)不斷的活動(dòng)，思維永遠(yuǎn)是從問題開始的?！痹谡n堂教學(xué)過程中，教師利用精心設(shè)計(jì)的問題，活化學(xué)生思維、激發(fā)理性思維的動(dòng)力，是促進(jìn)學(xué)生理性思維發(fā)展的有效方式?！皢栴}串教學(xué)”就是指圍繞學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)，按照邏輯思維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一系列有序的問題，將其連接成串并在課堂教學(xué)中加以利用的教學(xué)形式。設(shè)計(jì)合理的問題串可以引導(dǎo)學(xué)生在解決問題過程中培養(yǎng)理性思維的素養(yǎng)。

1 問題串引導(dǎo)歸納，彰顯理性思維之縝密

筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)一些過程性知識(shí)如人體的血液循環(huán)、人體內(nèi)的氣體交換、植物光合與呼吸作用等。學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難，同時(shí)為了考試死記硬背的現(xiàn)象很多。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力，筆者通過“問題串”將生理過程知識(shí)按階段設(shè)計(jì)成問題，引導(dǎo)學(xué)生思考各階段的特點(diǎn)及相互關(guān)系，在主動(dòng)思維中進(jìn)行歸納概括，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

例如，在“人體內(nèi)的氣體交換”一節(jié)中，學(xué)生常常對氣體交換場所以及交換的氣體種類等內(nèi)容難以深刻理解，筆者因此從學(xué)生熟知的常見現(xiàn)象入手，設(shè)計(jì)問題串：①人體通過呼吸運(yùn)動(dòng)，吸入氣體與呼出氣體相比，哪些氣體成分發(fā)生變化？②氧氣去哪兒了？二氧化碳又是從何而來？這一生理過程稱為什么？③人體內(nèi)的氣體交換可以分成哪幾部分？④肺泡里的氣體交換的具體場所？交換的氣體種類？兩種氣體分別向什么地方擴(kuò)散？⑤經(jīng)過肺泡里的氣體交換，富含氧氣的血液通過哪種血液循環(huán)路徑到達(dá)組織細(xì)胞？⑥組織里的氣體交換的具體場所？交換的氣體種類？兩種氣體如何擴(kuò)散？⑦你能說一說，通過呼吸運(yùn)動(dòng)，氧氣含量下降，二氧化碳含量上升的根本原因嗎？

其中的問題①⑥引導(dǎo)學(xué)生理解人體呼吸過程吸入氧氣、呼出二氧化碳的本質(zhì)是因?yàn)檫M(jìn)行了人體內(nèi)的氣體交換，問題⑤是將學(xué)生原有的血液循環(huán)知識(shí)與新知識(shí)融合，在大腦中形成新的知識(shí)體系。通過研學(xué)“問題串”，學(xué)生自然逐步歸納出人體內(nèi)的氣體交換過程。

2 問題串引導(dǎo)模型建構(gòu)，彰顯理性思維之精彩

模型是一種對所認(rèn)識(shí)事物的概括性描述，生物學(xué)研究中常見的模型有物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型。在模型構(gòu)建過程中，學(xué)生要經(jīng)歷思考與行動(dòng)，這實(shí)際上是一種思維與行動(dòng)相協(xié)調(diào)的過程。在課堂教學(xué)中，利用“問題串”將模型構(gòu)建難點(diǎn)進(jìn)行分解，形成逐級(jí)的臺(tái)階模式，可以有效地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)。

例如，在學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)具有一定的調(diào)節(jié)能力”這一概念時(shí)，筆者通過創(chuàng)設(shè)問題情境，利用問題串幫助學(xué)生逐步構(gòu)建出概念模型。問題情境：某草原今年的長勢很好，請你預(yù)測生長在草原上老鼠和老鷹的數(shù)量變化趨勢。設(shè)計(jì)問題串：①草原上的草、老鼠、老鷹之前的捕食關(guān)系如何？②因?yàn)榻衲瓴莸拈L勢很好，老鼠的數(shù)量會(huì)如何變化？③老鼠數(shù)量的變化又會(huì)給草的數(shù)量帶來什么影響？對老鷹的數(shù)量又會(huì)產(chǎn)生什么影響？④草與老鷹數(shù)量的變化對老鼠的數(shù)量有何影響？⑤這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中各成分?jǐn)?shù)量還會(huì)發(fā)生怎樣變化?⑥你能試著用曲線圖的形式表達(dá)出各成分之間的數(shù)量嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出：生物之間通過捕食關(guān)系相互影響和相互制約，并構(gòu)建草原上鼠、草、鷹數(shù)量關(guān)系圖(圖1)。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步繪制數(shù)量關(guān)系曲線圖(圖2)，通過觀察曲線的走向歸納出生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，也就是其具有穩(wěn)定性的原因。

相比于直接講授這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，在問題串引導(dǎo)下進(jìn)行模型構(gòu)建的過程就是學(xué)生主動(dòng)理解生物學(xué)概念的過程。通過思考—嘗試—錯(cuò)誤—再思考—再嘗試，形成清晰的理性思維，深刻地認(rèn)識(shí)和理解概念。

3 問題串引導(dǎo)推理，彰顯理性思維之嚴(yán)謹(jǐn)

生物學(xué)科是一門自然科學(xué)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓允撬奶卣?。所以，教師在生物教學(xué)過程中，應(yīng)巧妙地設(shè)計(jì)教學(xué)，鍛煉學(xué)生的邏輯判斷與推理能力。推理能力是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通過觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、證明等活動(dòng)，發(fā)展出的合情推理和演繹推理能力，并能清晰地闡明自己想法的素養(yǎng)。

圖1 草原上鼠、草、鷹數(shù)量關(guān)系圖

圖2 草原上鼠、草、鷹數(shù)量關(guān)系曲線圖

例如，尿液的形成過程是學(xué)習(xí)人體泌尿系統(tǒng)的一個(gè)重難點(diǎn)。筆者在腎單位結(jié)構(gòu)的圖式教學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合教材中青蛙血液、腎小囊內(nèi)液以及終尿成分的對比表，通過問題串的形式啟發(fā)學(xué)生探究尿液形成過程。完成該過程共需要5個(gè)層層遞進(jìn)的問題：①腎小囊內(nèi)的液體來自于哪里？②血漿和腎小囊內(nèi)液成分的變化，說明腎小球和腎小囊壁的作用有什么特點(diǎn)？③原尿和尿液的成分有什么不同？④腎小囊中的原尿會(huì)流向哪？⑤在原尿中出現(xiàn)葡萄糖而在尿液中并沒有，這說明腎小管有什么作用？被腎小管重新吸收的物質(zhì)進(jìn)入了哪里？在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生通過繪制動(dòng)態(tài)過程圖(圖3)，有效地突破了尿液的形成過程這一重難點(diǎn)內(nèi)容。

圖3 尿液的形成過程

學(xué)生在環(huán)環(huán)相扣的問題引導(dǎo)下，通過解決一個(gè)個(gè)彼此相關(guān)聯(lián)的問題，推理出尿液形成的原理。前一個(gè)問題的解決是后一個(gè)問題的基礎(chǔ)，每一個(gè)問題成為學(xué)生推理的依據(jù)，一層層搭建出思維的階梯。

4 問題串引導(dǎo)質(zhì)疑，彰顯理性思維之批判精神

擁有批判性思維的學(xué)生，習(xí)慣于對自己或是他人的觀點(diǎn)進(jìn)行反思、質(zhì)疑并進(jìn)行分析，同時(shí)通過思考作出理性的決定。在教學(xué)中，要想培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維素養(yǎng)，教師就要學(xué)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑。教師在備課時(shí)，要留心尋找教材中可以用來設(shè)計(jì)成問題的素材，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行判斷，從而培養(yǎng)批判性思維能力。

例如，在初中生物學(xué)習(xí)中，并沒有涉及到細(xì)胞減數(shù)分裂的內(nèi)容，但是教材部分章節(jié)中牽涉了生殖細(xì)胞、受精卵及體細(xì)胞中染色體數(shù)量的相關(guān)知識(shí)。在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)，若直接和學(xué)生講述減數(shù)分裂過程，初中學(xué)生難以接受，故可以通過問題引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：①如果精子和卵子中染色體數(shù)目和體細(xì)胞一樣，請以人類為例，算一算你的子代及其下一代體細(xì)胞中的染色體各有多少？(問題提出后，學(xué)生通過計(jì)算很快就會(huì)質(zhì)疑假設(shè)，教師讓學(xué)生充分討論后，再提出問題)②精子和卵子中染色體的數(shù)目與體細(xì)胞有什么關(guān)系？③染色體數(shù)量的不同對于生物來說有什么意義？通過質(zhì)疑、大膽猜測和問題的解決，學(xué)生會(huì)有一種強(qiáng)烈的成就感，進(jìn)而促進(jìn)了其大膽質(zhì)疑的勇氣和意識(shí)，這也是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的有效方法。除此以外，教師也可以通過分析早期經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的不嚴(yán)謹(jǐn)之處，引導(dǎo)學(xué)生分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案，大膽進(jìn)行修改和完善，這一過程中也可以充分地鍛煉學(xué)生的批判性思維。