高中生物實驗教學中學生理性思維的培養(yǎng)

何晴

【摘? 要】高中的生物課堂實驗教學中需要學生具備極強的理性思維，需要學生從問題出發(fā)，進行發(fā)散思維，經過嚴密的推理，通過思考設計實驗過程，根據實驗結果得到實驗結論。在高中生物課堂中教師需要從多個方面培養(yǎng)學生理性思維的能力，本文通過探討分析目前生物實驗課堂上面臨的問題，提出在教學期間利用實驗學習加強學生的邏輯思維這一建議。

【關鍵詞】理性思維;高中生物實驗;培養(yǎng)方法

在高中生物的學習中，需要學生具備極強的理性思維，從而對生物中出現的問題或者現象進行聯系與思考，從而經過嚴密的判斷思考，設計最終的實驗方案。實驗能夠將自然界中的生物現象借助課堂將其中蘊含的原理教授給學生，讓學生更深層次地掌握知識。

一、培養(yǎng)學生生物理性思維實驗教學中存在的問題

社會不斷進步，教育教學也需與時俱進，目前，如何引導學生具備理性思維是教育領域的核心所在。在高中生物課堂上，開展實驗教學的中心思路鍛煉學生思維的邏輯性，既可以加強學生綜合運用理論知識實踐的能力，又能使學生將所學理論靈活運用于實踐中，加強學生對知識的掌握能力。在實驗教學中鍛煉學生思維的邏輯性，符合學生現階段學習并實踐的需求;同時，教學模式應當與時俱進、開拓思路，提高學生思維的邏輯性、發(fā)散性。在高中生物課上，實驗教學主要是教師結合課本將知識給學生進行描述，或者模擬課本上的實驗，重現實驗結果，將知識通過實際實驗傳達給學生。但教師卻忽略了學生在課堂學習中應具備自主性，沒有在實驗中發(fā)揮學生獨立思考的作用，使學生在學習當中缺乏思考和想象的空間，按照教師“一板一眼”的教學模式來學習知識，這在一定程度上限制了學生獨立思考的能力。

教師在高中生物實驗教學當中，往往是按照自己的思路和以往的教學經驗設計實驗，沒有發(fā)揮學生自主思考的能力，忽視了學生是教學的主體，使學生的邏輯思維能力沒有得到培養(yǎng)。學生在學習過程當中只是根據教師的設計來完成學習，按照教師的思路開展實驗，缺乏獨自思考的能力。此外，若想鍛煉學生在課堂學習中的主動性，可引導學生自行將所需資料進行整理與歸納，最后教師進行補充，提升學生在實驗中的參與感。生物實驗課程不僅僅是傳授書本中的知識，需要在生物實驗當中鍛煉學生獨立解決問題能力，自主思考能力和邏輯思維能力，讓學生能夠通過自己的努力，根據問題設計實驗方案，在實驗方案當中發(fā)現、處理問題，進而完成實驗方案，使學生具備自行處理問題、獨立思考的能力。

二、在高中生物實驗教學中培養(yǎng)學生理性思維的方法

（一）建筑生物模型，生動地再現知識

在學生學習知識的過程當中，教師通過在課堂上構建模型，讓學生以更加直觀的方式理解所學知識，掌握生物的概念。模型的構建過程就是培養(yǎng)學生理性思維的過程。結合學生在實際生活中的經歷，借助數學的思維方式，使知識由抽象變?yōu)榫唧w，讓學生對知識的掌握更全面。教師在課堂上，應當充分利用實驗材料，引導學生發(fā)揮自己的理性思維，根據生物知識構建相應的生物模型，讓學生更深層次地學習生物。在搭建模型期間，開發(fā)學生的理性思維，培養(yǎng)學生獨立建模的能力。

比如，在高中生物知識“DNA雙螺旋結構”的學習過程中，為了讓學生更加容易地掌握“DNA的雙螺旋結構”，教師可以讓學生親自動手搭建模型，通過將DNA中不同的物質名稱轉化為不同的結構，根據課本中的標注進行實驗，用圓形、五角形和矩形分別代表磷酸、脫氧核酸和堿基，目的是將幾種物質區(qū)分開來，為了增加幾種物質的辨識度，可以選擇將不同的物質用不同的顏色來進行區(qū)分。最后，使用合適的工具完成“DNA的雙螺旋結構”的搭建。在搭建模型期間，發(fā)揮學生的想象力，必要時教師需要提供相應的指導，選擇合適的工具，完成模型的構建。從而，將生物中的知識生動地展現在學生眼前，既可以增強學生對于知識的理解，也培養(yǎng)了學生的思維能力。

（二）培養(yǎng)學生發(fā)散思維的能力，進行推理

發(fā)散思維十分考驗學生的想象能力，需要學生根據問題和已知條件，從多個角度進行思考推理，完成實驗過程，得到實驗的結果。生物學科與其他學科不同，它不僅包含一些特定的知識內容，還蘊含著豐富的自然規(guī)律。在生物的探究學習當中，需要學生具有極強的邏輯思維，根據自己的觀察和想象，結合自己所學的知識設計實驗，根據問題逐步展開探究和設想，對比設想和實驗結果是否一致。最后，教師需要引導學生根據結果進行推理得到具體的實驗結論，加強學生探索和實踐的能力。

例如，教師在講解“物質進入和離開細胞的方式”這部分知識時，需要學生結合所學到的質壁分離的知識思考：濃度差是否是影響物質進入的因素？洋蔥是否可以作為實驗材料？怎樣設計實驗便于觀察？用KNO3溶液代替蔗糖溶液實驗結果會發(fā)生怎樣的變化？在學生進行逐步的思考后，設計實驗過程，若學生需要對應的實驗器材，教師應及時輔助學生使用。通過學生獨立思考，理論結合實際，開展實驗探究，最后得出有關結果，提升學生在生物教學中的主導性，鍛煉學生的邏輯思維。

（三）引導學生思考，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在高中生物課堂上，教師需關注學生的思路，支持學生在實驗時進行創(chuàng)新設計，發(fā)揮個人的想象來設計實驗、展開實驗、最終得出實驗結論。教師可設置多層次問題引導學生破除固化思維，提高學生的想象創(chuàng)造能力，按照個人獨特的辦法解決問題。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，在學生學習當中必不可少，尤其是生物學習這類實用性和實踐性強的學科，更需學生具備創(chuàng)新力和想象力。在課堂學習期間，教師要合理運用生物實驗環(huán)節(jié)，加強學生的學習實踐與拓展能力。一是在實驗教學期間，教師可以為學生打造愉悅的學習氛圍，引導學生善于對自己不理解的問題進行詢問，鼓勵學生進行創(chuàng)造想象，引導學生質疑權威，敢于對課本中自己疑惑不理解的實驗方法和結論提出質疑。二是，教師改革創(chuàng)新原有的教學模式，引導學生開拓思路創(chuàng)新實驗方案，并且讓學生通過自主思考與探究發(fā)揮在實驗學習中的主導性，同時及時提醒學生發(fā)現并處理實驗中的問題，提高學生的想象能力，引導實驗方案的完成，且在設計實驗期間，加強學生的實踐能力。

例如，“檢測生物組織中的脂肪、糖和蛋白質”這一實驗在學生的知識學習中十分重要。在這個實驗當中，為了方便觀察花生當中的脂肪，需要對花生切片，難度是非常大的。而一些善于思考的學生，選擇了用刮刀來刮花生，以得到花生切片。這種方法十分便利。讓學生將刮刀刮的切片和尋常切片進行對比，權衡利弊選擇更加合適的實驗方案。最終得出，雖然刮刀刮出的切片的方式非常便捷，但是得到的細胞結構并不完整，不利于后續(xù)對細胞進行觀察，這種操作辦法并不實用。作為教師，在課堂上就需要善于引導學生用創(chuàng)新的辦法解決實際問題，對于這個實驗，教師在實驗過程當中，不要一味地按照傳統的實驗方法進行操作，需要在實驗當中引導學生進行想象，發(fā)揮學生在實驗中的作用。

（四）善于質疑權威，培養(yǎng)學生的批判思維

科學的實驗往往是在不斷的探索與質疑，不斷的實踐中完成的。教師進行實驗教學時需要引導學生在設計實驗時進行嚴密的邏輯思考，最終圍繞此猜想進行探究，獲取實驗結果。在實驗探究時，教師應引導學生自己發(fā)現問題、解決問題，結合其他小組得出的結論與自己的實驗成果得到最終的實驗結論。為了培養(yǎng)學生的批判思維，教師可以在課堂上從實驗的原理、材料、方法以及設計等各個方面對實驗進行分析、展開探討，最后在課堂實驗環(huán)節(jié)中引導學生大膽發(fā)言，提出異議，培養(yǎng)學生的學習積極性和思維縝密性，且讓學生具備批判性思維。

例如，在“探究酶的專一性”這一實驗的探究期間，教師讓學生結合所學知識說出幾種常見的酶，比如唾液淀粉酶、過氧化氫酶等，以此作為探究對象展開實驗。在實驗之前教師要給學生提供相應的實驗材料和實驗工具，實驗期間教師需實時關注學生的進度，引導學生從批判性角度開展生物實驗。教師可以圍繞實驗設置關鍵性問題拓展學生思路：I2-KI溶液與本尼迪特劑是否能夠用來探究酶的專一性，二者有什么差別？對選擇什么樣的材料方便展開觀察進行探究？在設計實驗之前需要引導學生思考，選擇自己實驗的方式;在實驗過程當中教師要對學生進行指導，避免學生設計的實驗偏離實驗目的;在實驗結束后教師要及時讓學生發(fā)表自己的實驗結論，并對學生的實驗結果和實驗結論進行分析總結，讓學生提出自己的疑問并達到最終的實驗結論。

（五）實踐出真知，培養(yǎng)學生的實踐能力

生物實驗急需要學生自身對生物知識掌握扎實，也要求學生可以將理論運用于實際，在教學期間，教師要善于引導學生思考，鍛煉學生全面發(fā)展。例如在進行“生物組織中的糖類、脂肪、蛋白質檢測”實驗時，教師往往按照自己的思路展開實驗，而忽視了學生在學習中的主動性。在實際的實驗操作當中由于傳統教學模式的影響，個人的實驗思路并不能得到發(fā)揮，學生的實踐能力也比較弱，在實驗時不會發(fā)揮“蘇丹Ⅲ和蘇丹Ⅳ”作用，不會變通使用這兩種檢測試劑。一味地對學生傳授理論知識導致學生的動手能力較弱，并且不利于培養(yǎng)學生在實驗當中發(fā)揮個人的作用，導致實驗中學生的思路過于死板僵硬，不利于鍛煉學生多方位思考問題。課堂上教師需多多關注學生吸收情況，提升學生學習的主觀能動性，增強學生運用所學知識解決問題的能力。

例如開展“用高倍鏡觀察線粒體和葉綠體”的教學時，教師要引導學生結合所學知識和生活經驗探尋實驗素材、設計實驗方案以及掌握實驗期間的禁忌事項，在實驗中開發(fā)學生思維。為了更加方便觀察，需要保證材料活性，需要保證材料在保持有水的狀態(tài)下完成。通過分析問題，鍛煉學生設計并開展試驗的自主性，加強學生將理論應用于實際的能力。現如今在課堂學習中，教師要加強學生動手實操方面的鍛煉，發(fā)散學生的思維，培養(yǎng)學生在課堂中的積極性。

三、結束語

總而言之，在高中生物教學中，為了達成在生物教學實驗中鍛煉學生的理性思維這一目標，教師可以創(chuàng)造愉快的學習氣氛，讓學生對自己不理解的知識進行提問，鼓勵學生根據所學知識對自己懷疑的結論進行質疑。教師要在實驗前引導學生思考，鼓勵學生根據問題發(fā)揮個人想象設計實驗過程，及時發(fā)現并解決實驗中存在的問題，必要時教師可輔助學生解決問題，在生物實驗中鍛煉學生的邏輯性、發(fā)散性思維和處理問題的能力，促進學生形成理性思維模式。

【參考文獻】

[1]梁玲玲.高中生物教學中學生理性思維培養(yǎng)研究[D].華中：科技大學，2019.

[2]吳蓓蓓.例談理性思維培養(yǎng)視角下的高中生物實驗教學[J].中學課程輔導：教師通訊，2019（12）：1.

[3]景書婷.基于理性思維培養(yǎng)視角下開展高中生物實驗教學的研究[J].東西南北：教育，2021（4）：1.

[4]王吉文.例談高中生物學教學中理性思維能力的培養(yǎng)[J].生物學教學，2017（5）：13-14.