基于核心素养的生物学教学设计与实践：理性思维理论基础

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：心理学家认为理性思维是特定的心理活动的推理过程。从人类呱呱坠地，仅仅拥有一些本能和反射性活动，并不具备思维能力。[3]（二）理性思维理论基础1.皮亚杰认知发展理论皮亚杰认知发展阶段理论提出，学习是内部结构积极构建的过程。

（一）含义

1.理性思维的内涵

关于理性思维的内涵，每个学者都有自己的理解，仁者见仁，智者见智。哲学家和逻辑学家认为理性思维是逻辑和推理的加工，与直觉和情绪的加工相对。心理学家认为理性思维是特定的心理活动的推理过程。

库恩认为理性思维是有意识地寻求知识的过程，以寻求和加强知识为目的思考。

徐婷认为理性思维指尊重事实、崇尚实事求是的求知态度，运用科学的思维方式认识事物、提出并解决问题的思维习惯和能力。

王吉文认为理性思维是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。

刘红叶认为理性思维是基于证据与逻辑推理的思维方式，体现人类认识事物本质和规律的逻辑思维能力。^[2]

《中国学生发展核心素养》中理性思维的内涵是：崇尚真知，理解和掌握基本的科学原理和方法；尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为等。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。

综上，理性思维是指有明确的思维方向，严谨求真的认知态度，具备一定抽象概括、模型与建模的思维策略，能够运用已有的知识对生物学议题进行思考，做出判断或决策。

2.理性思维的特性

在生物课程学习中，理性思维指有意识地寻求知识的过程，掌握科学论证技能并按照思维规律认识生物内容的理性活动。它既包括动态的思维活动接受信息、存储信息、加工信息和输出信息的过程，又包括静态的生物学知识，具有生物学特点和思维方式，尤其是作为生物学语言的精炼性和概括性，生物学概念和定律的抽象性、严谨性。结合思维的特点和生物学科的特点，可以总结出生物学中理性思维的特点，主要有概括性、实践性、逻辑性、目的性等。

（1）概括性

理性思维能够揭示出事物的本质和内在规律性之间的关系，总结归纳出生物学原理定律，体现了抽象和概括过程。概括性是生物学科核心素养理性思维最显著的特性。概括的过程是从具有一般事物抽取出本质属性，针对某些具体的现象进行推测的过程。概括是从对客观事物综合、比较分析等活动，提炼出隐藏于事物中的本质、内在、共性等，并用概念、定律等形式确定下来，从而揭示事物的本质规律。概括是学习迁移和知识运用能力的基础。一个人的概括能力越强，知识体系就会越完善，学习迁移能力就越强，思维能力和智力水平也就会越高。

（2）实践性

生物学理性思维的能力是通过科学实践活动和学习获得的。从人类呱呱坠地，仅仅拥有一些本能和反射性活动，并不具备思维能力。真正决定思维的发展和方向的是社会经济文化活动，特别是他所接受的教育和个人的学习程度。生物学是一门以科学实验为基础的学科，科学的实践活动，通过领悟定律的发现过程，提高推理技能。人类思维能力的发展，社会经济文化的制约，同时通过自身以理性思维为核心的智慧促进科学文化社会经济发展。

（3）逻辑性(www.chuimin.cn)

逻辑性指思维的过程讲究方式方法，遵循客观事实变化的规律。逻辑是理性思维的规律。逻辑思维是运用科学的概念、判断、推理的语言来认识事物的思维形式。在生物学学习中，进行相关生物学实践活动，抓住生物学中的本质、整体、内部联系，认识生物的规律性。运用生物学概念和命题进行判断、推理，这个过程就是理性思维。如运用假设演绎法认识基因自由组合定律、分离定律，根据种群的特征和概念，判断种群暴涨的新闻。

（4）目的性

理性思维是有目的的。人类在生活实践中面临新的问题、新的目的、全新的社会活动要求和条件，此时理性思维显得尤其必要。理性思维的目标是解决问题。人们的解决问题能力和方法过程，能体现出一个人理性思维水平和过程。在此过程中，运用理性思维的概念、判断、推理，既可以成为条件也可以作为结论。理性思维具有清晰的思维目的性。在生物学习的过程中，明确理性思维的目的，对问题有一定预见性，有针对性的解决问题，目标清晰，思路到位，提高问题解决的效率。^[3]

（二）理性思维理论基础

1.皮亚杰认知发展理论

皮亚杰认知发展阶段理论提出，学习是内部结构积极构建的过程。学生的认知发展是在已有的基础上，通过图式、同化、顺应和平衡的过程，不断从低级到高级发展。学习者需要主动参与到学习之中，并从学习活动中来建构对世界的理解获得知识，教师不是知识的传递者，而是在学习活动起到引导作用，学生始终处于主体地位。

皮亚杰认为不同年龄的学生在认知、理解事物的方式和水平是有差异的，提出了认知发展阶段理论，分别为感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段。在感觉运动阶段，儿童只能依靠感觉和动作应付外界环境刺激，客体永久性逐渐形成，问题解决能力得到发展。在前运算阶段，儿童的思维主要依靠自己的感觉、表象，倾向于感性直觉。在具体运算阶段，此时期的儿童，能在依赖于实物和直观形象的支持的前提下，能运用逻辑思维解决具体问题。

在形式运算阶段（11岁到成人），儿童思维发展趋向于成熟阶段。具有以下特征，此阶段的学生能够根据命题间关系进行逻辑间推理，开始运用假设—演绎推理的方式去解决问题；学会了类比推理的方法，不是单纯依靠直觉、观察等初级能力，意识到反省思维的重要性。本阶段的学生能够理解复杂的符号意义，如学科领域内的专有词汇和代码，能够对事物的发展及规律，进行概括归纳。同时，具备一定的问题解决能力，具有反思能力，能够用专业的知识系统科学的方法分析问题，建立假设进行推理。思维更具灵活性，对规则和约定俗成的东西，出现叛逆性，此阶段的学生，教师和家长应进行正确的引导沟通，营造民主、和谐、自由的氛围，鼓励独立思考创新思维，同时能够及时指出不全面的地方进行改进。形式运算阶段的学生的思维是逐渐发展起来的。逐渐形成抽象逻辑思维，思维具备灵活性、概括性，能进行抽象逻辑思维；遇到问题，能够多方面多角度去思考论证，基本达到思维的理性阶段。

2.建构主义学习理论

建构主义学习理论认为学习不是孤立的行为，强调学习者对知识的主动建构性。知识的获得是在一定的学习情境中，通过应用知识的学习活动进行同化吸收，是一种有意义的主动学习。建构主义学习理论具有情境性、互动性、主动性的特征。在知识建构过程中，教师应该更重视学生的个性化特点，循序渐进因材施教，教师运用适当的教学策略启发学生根据本身具有的知识经验建构出新的知识内容。建构主义认为学生是有意义的主动建构者，对知识的获取不是被动的、机械的、接受的、被灌输的对象。在教学中发挥学生的主体性、自主性和能动性，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生是独立的个体，具备能力在头脑中建构个人意义的知识内容。

中学阶段的学生，已初步具备逻辑思维的能力，可以运用自己所学过的知识，通过信息获取、判断、分析等过程建构新的知识内容。同时，对于高中生而言，单纯传授课本知识，已经完全不能激起学生学习的兴趣，教师应遵循建构主义学习理论，在教学中设计难度适当的问题，引导学生主动进行知识的推理论证、归纳概括、批判性思考过程，建构对知识的理解，学生在主动构建知识的过程中获得学习的成就感，同时也是对学生理性思维的培养训练。

（三）理性思维与生物学核心素养

理性思维是生物学核心素养的重要内容，为进一步理解其内涵，更好地在生物课堂对学生培养，教师应理解生物学核心素养的发展和内涵。

2003版《普通生物课程标准》生物学科的命名为生物科学，提出提高学生生物科学素养的育人目标，生物科学素养核心是注重高中阶段的学生对生物知识的掌握和理解。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中生物学科称为生物学，育人目标为培养学生生物学核心素养，更加注重教学的育人功能，促进人的全面发展，注重全面培养。

生物学核心素养和生物科学素养存在继承关系。学生通过生物学课程学习获得并发展形成的，在解决生物学真实情境中的问题时所表现出来的能力和品质，确定为“理性思维、生命观念、科学探究和社会责任”四个要素。

基于核心素养的生物学教学设计与实践：理性思维理论基础

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