唐 倩張 鋒

（1福州第十九中學(xué) 福建福州 350003 2福建省普通教育教學(xué)研究室 福建福州 350003）

理性思維是人類思維的高級(jí)形式，是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式，也是科學(xué)研究的重要方法之一。

1 在探究活動(dòng)中引導(dǎo)“理性思維”的教育價(jià)值

理性思維是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，發(fā)展學(xué)生的理性思維能力對(duì)于促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成具有重要的意義。在“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程理念指導(dǎo)下，在探究活動(dòng)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，學(xué)會(huì)針對(duì)問題和現(xiàn)象作出假設(shè)、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)與證據(jù)、分析與判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是探究性學(xué)習(xí)教學(xué)的主要目標(biāo)，其核心是基于“理性思維”的思考與論證過程。

2 在探究活動(dòng)中學(xué)生常見的思維誤區(qū)及引導(dǎo)策略

初中階段的學(xué)生有一定理性思維的能力，但缺乏理性思維的意識(shí)，同時(shí)他們有一定探索欲望和探究的能力，但對(duì)于現(xiàn)象和問題的解釋較為簡(jiǎn)單和主觀，加之社會(huì)環(huán)境下功利主義學(xué)習(xí)的影響，易將未經(jīng)論證的假設(shè)直接作為結(jié)論，導(dǎo)致科學(xué)思維習(xí)慣消退。本文以人教版7年級(jí)上冊(cè)“綠色植物參與生物圈中的水循環(huán)”一課為例，圍繞“探究蒸騰作用主要是通過葉片完成的”“探究水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩健薄疤骄空趄v作用促進(jìn)水和無機(jī)鹽的運(yùn)輸”3個(gè)探究活動(dòng)，闡述在探究教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生常見的思維誤區(qū)及引導(dǎo)“理性思維”的策略。

2.1 揉合直覺思維和理性論證 直覺思維是基于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)直接對(duì)問題作出猜想或提出觀點(diǎn)的思維過程。雖然它不受常規(guī)思維方式的束縛，被認(rèn)為是創(chuàng)造性思維的重要形式，在科研過程中具有一定的價(jià)值，但由于缺乏推理分析及實(shí)證的支持，同時(shí)也具有局限性。初中學(xué)生在對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過程中，常停留于直覺帶給他們的驚喜和成就感，忽略其不完備的一面。教師的適時(shí)引導(dǎo)有利于促進(jìn)學(xué)生“直覺思維”與“理性論證”的有機(jī)結(jié)合。

1）教學(xué)環(huán)節(jié)：探究蒸騰作用主要是通過葉片完成的。

2）問題的提出：學(xué)生先通過實(shí)驗(yàn)操作“用透明塑料袋罩住植物的枝條并放在陽光下數(shù)小時(shí)”，觀察到植物的蒸騰現(xiàn)象后，教師提出問題：“蒸騰主要是通過植物的哪個(gè)部分完成的？”

3）學(xué)生的直覺思維及局限：學(xué)生往往依據(jù)上一節(jié)課“探索葉的結(jié)構(gòu)”認(rèn)識(shí)到葉表皮的“氣孔”這一知識(shí)基礎(chǔ)，以及直觀感覺“葉的數(shù)量較多，面積大”，直接斷定“蒸騰作用主要是通過葉完成的”。在此思維和判斷過程中，學(xué)生存在以下幾個(gè)思維局限：①默認(rèn)塑料袋中其他器官上沒有類似“氣孔”的“通道”；②默認(rèn)“蒸騰作用”只能通過“氣孔完成”，沒有其他渠道。

4）教師的引導(dǎo)策略：面對(duì)這樣的思維及視角局限，教師首先肯定學(xué)生大膽的直覺判斷，接著進(jìn)行反問及闡述：①被罩在塑料袋中的只有植物的葉嗎？還有什么？②在沒有觀察研究的基礎(chǔ)上能否斷定植物除了葉以外的其他地方?jīng)]有“氣孔”或者類似的通道？③蒸騰作用除了可通過“氣孔”完成以外，還可通過莖表皮的“皮孔”及植物體表的角質(zhì)層完成。以此有效引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到直觀思維的局限，并意識(shí)到論證的必要性，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生以“葉的數(shù)量（有、無）”作為變量設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，觀察結(jié)果并得出結(jié)論。

2.2 甄別主觀定論和理性猜測(cè) 能夠基于直觀感受和經(jīng)驗(yàn)提出假說是展開科學(xué)研究的第1步。對(duì)于一個(gè)自然現(xiàn)象和問題，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)，同時(shí)也應(yīng)注意甄別脫離論證的主觀定論，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論證。

1）教學(xué)環(huán)節(jié)：探究水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩健?/p>

2）問題的提出：教師提出問題：“由根所吸收的水是如何到達(dá)氣孔的？”學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)儲(chǔ)備回答是由根、莖、葉中的導(dǎo)管運(yùn)送。教師進(jìn)一步提問：“能否用肉眼觀察到植物體內(nèi)運(yùn)輸水分的通道？”學(xué)生回答可以在顯微鏡下觀察。教師給予肯定，同時(shí)指出：可將所要觀察的植物部位制作成玻片標(biāo)本在顯微鏡下觀察和尋找是否存在導(dǎo)管，并進(jìn)一步提問：“若不借助顯微鏡，可以觀察到嗎？”學(xué)生回答可剖開植物體進(jìn)行觀察。教師指導(dǎo)學(xué)生剖開芹菜嘗試能否觀察到“運(yùn)輸水分的通道”。

3）學(xué)生基于觀察的判斷或猜測(cè)：通過對(duì)芹菜內(nèi)部的解剖觀察，學(xué)生提出自己的看法。在學(xué)生的表達(dá)中，常呈現(xiàn)2種思維傾向：①主觀定論：葉脈中有導(dǎo)管，或是在芹菜內(nèi)部看到的經(jīng)絡(luò)是導(dǎo)管；②理性猜想：葉脈和經(jīng)絡(luò)中可能存在導(dǎo)管。

4）教師引導(dǎo)策略：對(duì)于學(xué)生以上2種思維傾向，教師要認(rèn)真傾聽并敏銳進(jìn)行甄別和捕捉。當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生脫離論證過程憑主觀下定論時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行如下引導(dǎo)：“你根據(jù)什么斷定所見的葉脈和經(jīng)絡(luò)中一定有導(dǎo)管？”在教師的提問下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)沒有證據(jù)支持而陷入沉默；而當(dāng)學(xué)生提出基于理性的猜測(cè)時(shí)，例如：葉脈和經(jīng)絡(luò)中可能存在導(dǎo)管，教師則應(yīng)予以鼓勵(lì)。接著，教師進(jìn)一步引導(dǎo)：“如何才能看到水在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩?？水是無色透明的，難以觀察到水在植物體內(nèi)是怎樣運(yùn)輸?shù)?，能否想辦法讓水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸時(shí)留下痕跡？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生很快就能夠想到在水中加入色彩幫助觀察這一可行的論證方案，并著手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。

2.3 激活思維節(jié)點(diǎn)引導(dǎo)逆向思維 由于7年級(jí)學(xué)生進(jìn)行論證方案設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)有限，因此在思維過程中常出現(xiàn)阻滯的情況，即遇到思維的“節(jié)點(diǎn)”。教師在教學(xué)預(yù)設(shè)的過程中，應(yīng)摸清學(xué)情，預(yù)判學(xué)生的思維節(jié)點(diǎn)，并在教學(xué)過程中及時(shí)予以提示和引導(dǎo)，這對(duì)提升學(xué)生的思維能力是非常有益的。當(dāng)遇到方案設(shè)計(jì)的思維阻滯時(shí)，逆向思維常能成為解決問題的重要而有效的方法。

1）教學(xué)環(huán)節(jié)：探究蒸騰作用促進(jìn)水和無機(jī)鹽的運(yùn)輸。

2）問題的提出：教師出示瀑布和參天大樹的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考：自然界中水受到重力作用而總是往低處流，為什么在植物體內(nèi)水和無機(jī)鹽卻能夠克服重力的作用自下而上運(yùn)輸？是什么給予了水和無機(jī)鹽這股力量？

3）學(xué)生的思維節(jié)點(diǎn)：根據(jù)之前對(duì)于本節(jié)課核心概念“蒸騰作用”的學(xué)習(xí)，學(xué)生易于將猜測(cè)指向“給予水和無機(jī)鹽向上運(yùn)輸?shù)牧α靠赡苁莵碜灾参锏恼趄v作用”。教師提出能否設(shè)計(jì)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)論證這股力量來自蒸騰作用？對(duì)這個(gè)復(fù)雜而抽象的問題提出論證方案，對(duì)于初中生而言，在理解探究問題、確認(rèn)變量，以及論證方案的設(shè)計(jì)等方面均具有一定難度，他們常難以理出思維的頭緒而陷入沉默。

4）教師的引導(dǎo)策略：

第1步：幫助厘清問題和假設(shè)。對(duì)問題的理解出現(xiàn)困難從而難以確認(rèn)實(shí)驗(yàn)變量是學(xué)生思維的第1個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)此教師可根據(jù)7年級(jí)學(xué)生的思維特質(zhì)，先幫助學(xué)生用簡(jiǎn)潔而熟悉的句式厘清問題，并引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)——問題：蒸騰作用能否促進(jìn)水和無機(jī)鹽在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸？學(xué)生根據(jù)問題作出假設(shè)：蒸騰作用能夠（或不能）促進(jìn)水和無機(jī)鹽的向上運(yùn)輸。

第2步：引導(dǎo)確認(rèn)變量。學(xué)生經(jīng)過“探究光對(duì)鼠婦生活的影響”“探究植物對(duì)環(huán)境濕度的影響”“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”等探究思維訓(xùn)練，根據(jù)厘清的問題與假設(shè)，當(dāng)教師追問“實(shí)驗(yàn)變量是什么？”時(shí)，大多數(shù)學(xué)生能將答案指向?qū)嶒?yàn)探究的因素：蒸騰作用的強(qiáng)度。

第3步：引導(dǎo)逆向思維設(shè)計(jì)論證方案。由于“蒸騰作用強(qiáng)度”及“水分和無機(jī)鹽的運(yùn)輸”對(duì)于學(xué)生而言都是較為抽象的生理過程，如何將二者相關(guān)聯(lián)，并形成結(jié)果易于觀測(cè)、過程合理可行的論證方案，依然是有待突破的教學(xué)難點(diǎn)。此時(shí)，教師可通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思維的方式給予提示：若假設(shè)成立，則蒸騰作用受到阻礙，水分和無機(jī)鹽的運(yùn)輸也會(huì)受阻；之前通過探究得出結(jié)論：蒸騰作用主要是通過葉片完成的；通過探究1觀察到了紅墨水在芹菜內(nèi)的運(yùn)輸過程。教師引導(dǎo)學(xué)生通過組織小組討論設(shè)計(jì)可行的論證方案，并提出捕捉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵點(diǎn)為：觀測(cè)和比較去除葉片和保留葉片的芹菜體內(nèi)紅墨水運(yùn)輸?shù)乃俣?。通過這樣反其道而思之的方式，有效激活了學(xué)生的思維節(jié)點(diǎn)，成功引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證的過程，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生理性思維及創(chuàng)造性思維的能力。

3 “理性思維”教學(xué)對(duì)教師的要求

在教育教學(xué)理念不斷更新的今天，教育的終極目標(biāo)指向塑造“全面發(fā)展的人”，以往片面注重知識(shí)的壘墊已不能迎合新課程對(duì)人才培養(yǎng)的要求。教師一方面應(yīng)意識(shí)到方法和思想的傳遞在理科教學(xué)中的重要性，將在理科教學(xué)過程中教會(huì)學(xué)生理性思維的方法，作為理科教師的責(zé)任；另一方面，更應(yīng)當(dāng)將引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性思維常態(tài)化地融入日常教學(xué)過程中，以幫助學(xué)生將理性思維內(nèi)化為自身素養(yǎng)的一部分。