高中生物实验教学中学生理性思维浅析

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【摘要】高中的生物课堂实验教学中需要学生具备极强的理性思维，需要学生从问题出发，进行发散思维，经过严密的推理，通过思考设计实验过程，根据实验结果得到实验结论。在高中生物课堂中教师需要从多个方面培养学生理性思维的能力，本文通过探讨分析目前生物实验课堂上面临的问题，提出在教学期间利用实验学习加强学生的逻辑思维这一建议。

【关键词】理性思维；高中生物实验；培养方法

在高中生物的学习中，需要学生具备极强的理性思维，从而对生物中出现的问题或者现象进行联系与思考，从而经过严密的判断思考，设计最终的实验方案。实验能够将自然界中的生物现象借助课堂将其中蕴含的原理教授给学生，让学生更深层次地掌握知识。

一、培养学生生物理性思维实验教学中存在的问题

社会不断进步，教育教学也需与时俱进，目前，如何引导学生具备理性思维是教育领域的核心所在。在高中生物课堂上，开展实验教学的中心思路锻炼学生思维的逻辑性，既可以加强学生综合运用理论知识实践的能力，又能使学生将所学理论灵活运用于实践中，加强学生对知识的掌握能力。在实验教学中锻炼学生思维的逻辑性，符合学生现阶段学习并实践的需求；同时，教学模式应当与时俱进、开拓思路，提高学生思维的逻辑性、发散性。在高中生物课上，实验教学主要是教师结合课本将知识给学生进行描述，或者模拟课本上的实验，重现实验结果，将知识通过实际实验传达给学生。但教师却忽略了学生在课堂学习中应具备自主性，没有在实验中发挥学生独立思考的作用，使学生在学习当中缺乏思考和想象的空间，按照教师“一板一眼”的教学模式来学习知识，这在一定程度上限制了学生独立思考的能力。教师在高中生物实验教学当中，往往是按照自己的思路和以往的教学经验设计实验，没有发挥学生自主思考的能力，忽视了学生是教学的主体，使学生的逻辑思维能力没有得到培养。学生在学习过程当中只是根据教师的设计来完成学习，按照教师的思路开展实验，缺乏独自思考的能力。此外，若想锻炼学生在课堂学习中的主动性，可引导学生自行将所需资料进行整理与归纳，最后教师进行补充，提升学生在实验中的参与感。生物实验课程不仅仅是传授书本中的知识，需要在生物实验当中锻炼学生独立解决问题能力，自主思考能力和逻辑思维能力，让学生能够通过自己的努力，根据问题设计实验方案，在实验方案当中发现、处理问题，进而完成实验方案，使学生具备自行处理问题、独立思考的能力。

二、在高中生物实验教学中培养学生理性思维的方法

（一）建筑生物模型，生动地再现知识

在学生学习知识的过程当中，教师通过在课堂上构建模型，让学生以更加直观的方式理解所学知识，掌握生物的概念。模型的构建过程就是培养学生理性思维的过程。结合学生在实际生活中的经历，借助数学的思维方式，使知识由抽象变为具体，让学生对知识的掌握更全面。教师在课堂上，应当充分利用实验材料，引导学生发挥自己的理性思维，根据生物知识构建相应的生物模型，让学生更深层次地学习生物。在搭建模型期间，开发学生的理性思维，培养学生独立建模的能力。比如，在高中生物知识“DNA双螺旋结构”的学习过程中，为了让学生更加容易地掌握“DNA的双螺旋结构”，教师可以让学生亲自动手搭建模型，通过将DNA中不同的物质名称转化为不同的结构，根据课本中的标注进行实验，用圆形、五角形和矩形分别代表磷酸、脱氧核酸和碱基，目的是将几种物质区分开来，为了增加几种物质的辨识度，可以选择将不同的物质用不同的颜色来进行区分。最后，使用合适的工具完成“DNA的双螺旋结构”的搭建。在搭建模型期间，发挥学生的想象力，必要时教师需要提供相应的指导，选择合适的工具，完成模型的构建。从而，将生物中的知识生动地展现在学生眼前，既可以增强学生对于知识的理解，也培养了学生的思维能力。

（二）培养学生发散思维的能力，进行推理

发散思维十分考验学生的想象能力，需要学生根据问题和已知条件，从多个角度进行思考推理，完成实验过程，得到实验的结果。生物学科与其他学科不同，它不仅包含一些特定的知识内容，还蕴含着丰富的自然规律。在生物的探究学习当中，需要学生具有极强的逻辑思维，根据自己的观察和想象，结合自己所学的知识设计实验，根据问题逐步展开探究和设想，对比设想和实验结果是否一致。最后，教师需要引导学生根据结果进行推理得到具体的实验结论，加强学生探索和实践的能力。例如，教师在讲解“物质进入和离开细胞的方式”这部分知识时，需要学生结合所学到的质壁分离的知识思考：浓度差是否是影响物质进入的因素？洋葱是否可以作为实验材料？怎样设计实验便于观察？用KNO3溶液代替蔗糖溶液实验结果会发生怎样的变化？在学生进行逐步的思考后，设计实验过程，若学生需要对应的实验器材，教师应及时辅助学生使用。通过学生独立思考，理论结合实际，开展实验探究，最后得出有关结果，提升学生在生物教学中的主导性，锻炼学生的逻辑思维。

（三）引导学生思考，培养创新思维

在高中生物课堂上，教师需关注学生的思路，支持学生在实验时进行创新设计，发挥个人的想象来设计实验、展开实验、最终得出实验结论。教师可设置多层次问题引导学生破除固化思维，提高学生的想象创造能力，按照个人独特的办法解决问题。创新思维的培养，在学生学习当中必不可少，尤其是生物学习这类实用性和实践性强的学科，更需学生具备创新力和想象力。在课堂学习期间，教师要合理运用生物实验环节，加强学生的学习实践与拓展能力。一是在实验教学期间，教师可以为学生打造愉悦的学习氛围，引导学生善于对自己不理解的问题进行询问，鼓励学生进行创造想象，引导学生质疑权威，敢于对课本中自己疑惑不理解的实验方法和结论提出质疑。二是，教师改革创新原有的教学模式，引导学生开拓思路创新实验方案，并且让学生通过自主思考与探究发挥在实验学习中的主导性，同时及时提醒学生发现并处理实验中的问题，提高学生的想象能力，引导实验方案的完成，且在设计实验期间，加强学生的实践能力。例如，“检测生物组织中的脂肪、糖和蛋白质”这一实验在学生的知识学习中十分重要。在这个实验当中，为了方便观察花生当中的脂肪，需要对花生切片，难度是非常大的。而一些善于思考的学生，选择了用刮刀来刮花生，以得到花生切片。这种方法十分便利。让学生将刮刀刮的切片和寻常切片进行对比，权衡利弊选择更加合适的实验方案。最终得出，虽然刮刀刮出的切片的方式非常便捷，但是得到的细胞结构并不完整，不利于后续对细胞进行观察，这种操作办法并不实用。作为教师，在课堂上就需要善于引导学生用创新的办法解决实际问题，对于这个实验，教师在实验过程当中，不要一味地按照传统的实验方法进行操作，需要在实验当中引导学生进行想象，发挥学生在实验中的作用。

（四）善于质疑权威，培养学生的批判思维

科学的实验往往是在不断的探索与质疑，不断的实践中完成的。教师进行实验教学时需要引导学生在设计实验时进行严密的逻辑思考，最终围绕此猜想进行探究，获取实验结果。在实验探究时，教师应引导学生自己发现问题、解决问题，结合其他小组得出的结论与自己的实验成果得到最终的实验结论。为了培养学生的批判思维，教师可以在课堂上从实验的原理、材料、方法以及设计等各个方面对实验进行分析、展开探讨，最后在课堂实验环节中引导学生大胆发言，提出异议，培养学生的学习积极性和思维缜密性，且让学生具备批判性思维。例如，在“探究酶的专一性”这一实验的探究期间，教师让学生结合所学知识说出几种常见的酶，比如唾液淀粉酶、过氧化氢酶等，以此作为探究对象展开实验。在实验之前教师要给学生提供相应的实验材料和实验工具，实验期间教师需实时关注学生的进度，引导学生从批判性角度开展生物实验。教师可以围绕实验设置关键性问题拓展学生思路：I2-KI溶液与本尼迪特剂是否能够用来探究酶的专一性，二者有什么差别？对选择什么样的材料方便展开观察进行探究？在设计实验之前需要引导学生思考，选择自己实验的方式；在实验过程当中教师要对学生进行指导，避免学生设计的实验偏离实验目的；在实验结束后教师要及时让学生发表自己的实验结论，并对学生的实验结果和实验结论进行分析总结，让学生提出自己的疑问并达到最终的实验结论。

（五）实践出真知，培养学生的实践能力

生物实验急需要学生自身对生物知识掌握扎实，也要求学生可以将理论运用于实际，在教学期间，教师要善于引导学生思考，锻炼学生全面发展。例如在进行“生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质检测”实验时，教师往往按照自己的思路展开实验，而忽视了学生在学习中的主动性。在实际的实验操作当中由于传统教学模式的影响，个人的实验思路并不能得到发挥，学生的实践能力也比较弱，在实验时不会发挥“苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ”作用，不会变通使用这两种检测试剂。一味地对学生传授理论知识导致学生的动手能力较弱，并且不利于培养学生在实验当中发挥个人的作用，导致实验中学生的思路过于死板僵硬，不利于锻炼学生多方位思考问题。课堂上教师需多多关注学生吸收情况，提升学生学习的主观能动性，增强学生运用所学知识解决问题的能力。例如开展“用高倍镜观察线粒体和叶绿体”的教学时，教师要引导学生结合所学知识和生活经验探寻实验素材、设计实验方案以及掌握实验期间的禁忌事项，在实验中开发学生思维。为了更加方便观察，需要保证材料活性，需要保证材料在保持有水的状态下完成。通过分析问题，锻炼学生设计并开展试验的自主性，加强学生将理论应用于实际的能力。现如今在课堂学习中，教师要加强学生动手实操方面的锻炼，发散学生的思维，培养学生在课堂中的积极性。

三、结束语

总而言之，在高中生物教学中，为了达成在生物教学实验中锻炼学生的理性思维这一目标，教师可以创造愉快的学习气氛，让学生对自己不理解的知识进行提问，鼓励学生根据所学知识对自己怀疑的结论进行质疑。教师要在实验前引导学生思考，鼓励学生根据问题发挥个人想象设计实验过程，及时发现并解决实验中存在的问题，必要时教师可辅助学生解决问题，在生物实验中锻炼学生的逻辑性、发散性思维和处理问题的能力，促进学生形成理性思维模式。

【参考文献】

[1]梁玲玲.高中生物教学中学生理性思维培养研究[D].华中：科技大学，2019.

[2]吴蓓蓓.例谈理性思维培养视角下的高中生物实验教学[J].中学课程辅导：教师通讯，2019（12）：1.

[3]景书婷.基于理性思维培养视角下开展高中生物实验教学的研究[J].东西南北：教育，2021（4）：1.

[4]王吉文.例谈高中生物学教学中理性思维能力的培养[J].生物学教学，2017（5）：13-14.

作者:何晴 单位:甘肃省静宁县第一中学