邴瑩
《2017普通高中生物學課程標準(征求意見稿)》中明確指出“學科素養(yǎng)”是四大課程理念之一,且將生物學核心素養(yǎng)劃分為生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個要素.現(xiàn)階段的生物學科的教學中,很多教師雖然強調(diào)“三維目標”的達成和“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng),但由于受高考大方向影響,他們依然沒有把理性思維和科學探究深刻融入到高中生物課堂實驗中.
一、理性思維和科學探究
1.理性思維的形式和方法.
理性思維的過程比較復雜,必須要有概念、判斷、推理這三種思維形式.理性思維是對事物的本質(zhì)特征加以概括的思維形式,其中判斷是對事物之間的關系進行判別,推理是對一個或一個以上的已知判斷進行推導分析,從而得出新結論.由此可見,三種思維形式并非是獨立存在的,而是相互聯(lián)系的.從這三種思維形式中又可以衍生出不同的方法:(1)比較與分類,即對事物之間的本質(zhì)特征加以區(qū)分,并找出它們之間的異同點;(2)分析與綜合,即把整個事物分為部分來分別進行研究;(3)歸納與演繹,即從個別中歸結出一般,從一般發(fā)現(xiàn)個別;(4)抽象與概括,即將許多事物的共有屬性提取出來,總結出此類事物的共有屬性.
2.理性思維和科學探究的關系.
科學探究主要建立在觀察和實驗的基礎上,具有理論嚴密性.理性思維不僅僅局限于科學探究的過程中,它還是一種客觀積極和辨證地分析問題、解決問題的思維方式,通常體現(xiàn)為對自身、對他人、對社會現(xiàn)象的客觀和辨證的認知與判斷.科學探究過程中包含理性思維,但理性思維的習得與提升不限于科學探究.科學探究的過程一般包括:提出問題、搜尋事實、捕獲信息和立論解釋這4個環(huán)節(jié).理性思維不僅限于在科學探究中培養(yǎng)提升,積極人生觀念的傳遞、培養(yǎng)開放的人生態(tài)度與學習辨證地看待客觀事物等這些過程中都可以使理性思維得到提升.
二、高中生物課堂實驗中理性思維和科學探究的結合策略
高中生已經(jīng)具備了一定的理性思維能力,但由于生物學習過程涉及了大量的實驗,很多學生的理性思維并不能得到很好的發(fā)揮,因此需要將理性思維和科學探索進行結合,由此來提高學生的綜合素質(zhì).
1.傳授理性思維的方法.
生物學作為一門以實驗為基礎的學科,許多概念和規(guī)律都需要在實驗的前提下總結得出.在教學過程中,教師每演示完一個實驗,不是為了展示實驗的結論,而是為了讓學生在實驗的過程中調(diào)用自己的理性思維,演繹推理出整個實驗結論的過程,從而將演繹推理的這一思維方法滲透到整個過程中.例如,在講解“對生物膜結構的探索歷程”這一知識點時,教師要引導學生先基于事實提出問題,形成假說,然后讓學生閱讀課本第65頁“對生物膜結構的探索歷程”的兩段資料,并提出問題,根據(jù)提出的問題,讓學生認識到該結論只是對大量實驗現(xiàn)象的推理,真實結論還需要進一步驗證,最后設計實驗、驗證假說的正確性,使學生明確在“提出假說”之后需要設計實驗驗證假說.
2.運用探究式教學策略.
在新課程理念下,探究式教學已經(jīng)成為了課堂教學的主旋律,它在培養(yǎng)學生理性思維方面有著重要的作用.例如,在學習《細胞中的糖類和脂質(zhì)》時,可以結合時事熱點,如有人將自己買回來的一袋肉松餅拿水浸泡后,發(fā)現(xiàn)肉松里面根本沒有肉松,而是“棉花”.根據(jù)這個視頻,讓學生站在質(zhì)檢部門的角度想應該如何檢驗這個新聞的真實性,并引導學生根據(jù)兩者的成分即“肉松是蛋白質(zhì)、棉花的主要成分是纖維素”展開鑒別.在此過程中,既可以鞏固學生的生物學知識,又能培養(yǎng)學生敢于質(zhì)疑、不盲從的科學態(tài)度.
探究類實驗旨在培養(yǎng)學生的探究意識和思維方式,但高中課本中的探究實驗并不是真正意義上為了發(fā)現(xiàn)新知而設計的,這就需要教師循序漸進地啟發(fā)學生,由發(fā)現(xiàn)問題、提出問題開始,根據(jù)問題或現(xiàn)象進行猜想與假設,然后制定計劃、設計實驗,接著進行實驗與收集證據(jù),并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和結果進行分析與論證,最后進行評估與交流.
高中生物是培養(yǎng)學生理性思維和科學探究能力的一門重要學科.在教學過程中,教師要明確理性思維和科學探究之間的關系,結合高中生物學科的具體內(nèi)容,培養(yǎng)學生的理性思維能力和科學探究能力.