唐 倩张 锋

（1福州第十九中学 福建福州 350003 2福建省普通教育教学研究室 福建福州 350003）

理性思维是人类思维的高级形式，是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式，也是科学研究的重要方法之一。

1 在探究活动中引导“理性思维”的教育价值

理性思维是生物学科核心素养的重要组成部分，发展学生的理性思维能力对于促进学生核心素养的形成具有重要的意义。在“倡导探究性学习”的课程理念指导下，在探究活动教学中，引导学生像科学家一样思考，学会针对问题和现象作出假设、设计并实施实验、收集数据与证据、分析与判断实验结果、得出实验结论，是探究性学习教学的主要目标，其核心是基于“理性思维”的思考与论证过程。

2 在探究活动中学生常见的思维误区及引导策略

初中阶段的学生有一定理性思维的能力，但缺乏理性思维的意识，同时他们有一定探索欲望和探究的能力，但对于现象和问题的解释较为简单和主观，加之社会环境下功利主义学习的影响，易将未经论证的假设直接作为结论，导致科学思维习惯消退。本文以人教版7年级上册“绿色植物参与生物圈中的水循环”一课为例，围绕“探究蒸腾作用主要是通过叶片完成的”“探究水分在植物体内运输的途径”“探究蒸腾作用促进水和无机盐的运输”3个探究活动，阐述在探究教学活动中学生常见的思维误区及引导“理性思维”的策略。

2.1 揉合直觉思维和理性论证 直觉思维是基于知识和经验直接对问题作出猜想或提出观点的思维过程。虽然它不受常规思维方式的束缚，被认为是创造性思维的重要形式，在科研过程中具有一定的价值，但由于缺乏推理分析及实证的支持，同时也具有局限性。初中学生在对自然现象的认识过程中，常停留于直觉带给他们的惊喜和成就感，忽略其不完备的一面。教师的适时引导有利于促进学生“直觉思维”与“理性论证”的有机结合。

1）教学环节：探究蒸腾作用主要是通过叶片完成的。

2）问题的提出：学生先通过实验操作“用透明塑料袋罩住植物的枝条并放在阳光下数小时”，观察到植物的蒸腾现象后，教师提出问题：“蒸腾主要是通过植物的哪个部分完成的？”

3）学生的直觉思维及局限：学生往往依据上一节课“探索叶的结构”认识到叶表皮的“气孔”这一知识基础，以及直观感觉“叶的数量较多，面积大”，直接断定“蒸腾作用主要是通过叶完成的”。在此思维和判断过程中，学生存在以下几个思维局限：①默认塑料袋中其他器官上没有类似“气孔”的“通道”；②默认“蒸腾作用”只能通过“气孔完成”，没有其他渠道。

4）教师的引导策略：面对这样的思维及视角局限，教师首先肯定学生大胆的直觉判断，接着进行反问及阐述：①被罩在塑料袋中的只有植物的叶吗？还有什么？②在没有观察研究的基础上能否断定植物除了叶以外的其他地方没有“气孔”或者类似的通道？③蒸腾作用除了可通过“气孔”完成以外，还可通过茎表皮的“皮孔”及植物体表的角质层完成。以此有效引导学生意识到直观思维的局限，并意识到论证的必要性，进而引导学生以“叶的数量（有、无）”作为变量设计对照实验，观察结果并得出结论。

2.2 甄别主观定论和理性猜测 能够基于直观感受和经验提出假说是展开科学研究的第1步。对于一个自然现象和问题，教师应鼓励学生大胆猜测，同时也应注意甄别脱离论证的主观定论，并引导学生进行论证。

1）教学环节：探究水分在植物体内运输的途径。

2）问题的提出：教师提出问题：“由根所吸收的水是如何到达气孔的？”学生根据已有知识储备回答是由根、茎、叶中的导管运送。教师进一步提问：“能否用肉眼观察到植物体内运输水分的通道？”学生回答可以在显微镜下观察。教师给予肯定，同时指出：可将所要观察的植物部位制作成玻片标本在显微镜下观察和寻找是否存在导管，并进一步提问：“若不借助显微镜，可以观察到吗？”学生回答可剖开植物体进行观察。教师指导学生剖开芹菜尝试能否观察到“运输水分的通道”。

3）学生基于观察的判断或猜测：通过对芹菜内部的解剖观察，学生提出自己的看法。在学生的表达中，常呈现2种思维倾向：①主观定论：叶脉中有导管，或是在芹菜内部看到的经络是导管；②理性猜想：叶脉和经络中可能存在导管。

4）教师引导策略：对于学生以上2种思维倾向，教师要认真倾听并敏锐进行甄别和捕捉。当发现学生脱离论证过程凭主观下定论时，应及时进行如下引导：“你根据什么断定所见的叶脉和经络中一定有导管？”在教师的提问下，学生发现没有证据支持而陷入沉默；而当学生提出基于理性的猜测时，例如：叶脉和经络中可能存在导管，教师则应予以鼓励。接着，教师进一步引导：“如何才能看到水在植物体内运输的途径？水是无色透明的，难以观察到水在植物体内是怎样运输的，能否想办法让水分在植物体内运输时留下痕迹？”在教师的引导下，学生很快就能够想到在水中加入色彩帮助观察这一可行的论证方案，并着手进行实验观察。

2.3 激活思维节点引导逆向思维 由于7年级学生进行论证方案设计的经验有限，因此在思维过程中常出现阻滞的情况，即遇到思维的“节点”。教师在教学预设的过程中，应摸清学情，预判学生的思维节点，并在教学过程中及时予以提示和引导，这对提升学生的思维能力是非常有益的。当遇到方案设计的思维阻滞时，逆向思维常能成为解决问题的重要而有效的方法。

1）教学环节：探究蒸腾作用促进水和无机盐的运输。

2）问题的提出：教师出示瀑布和参天大树的图片，引导学生思考：自然界中水受到重力作用而总是往低处流，为什么在植物体内水和无机盐却能够克服重力的作用自下而上运输？是什么给予了水和无机盐这股力量？

3）学生的思维节点：根据之前对于本节课核心概念“蒸腾作用”的学习，学生易于将猜测指向“给予水和无机盐向上运输的力量可能是来自植物的蒸腾作用”。教师提出能否设计一个探究实验论证这股力量来自蒸腾作用？对这个复杂而抽象的问题提出论证方案，对于初中生而言，在理解探究问题、确认变量，以及论证方案的设计等方面均具有一定难度，他们常难以理出思维的头绪而陷入沉默。

4）教师的引导策略：

第1步：帮助厘清问题和假设。对问题的理解出现困难从而难以确认实验变量是学生思维的第1个节点，对此教师可根据7年级学生的思维特质，先帮助学生用简洁而熟悉的句式厘清问题，并引导学生作出假设——问题：蒸腾作用能否促进水和无机盐在植物体内的向上运输？学生根据问题作出假设：蒸腾作用能够（或不能）促进水和无机盐的向上运输。

第2步：引导确认变量。学生经过“探究光对鼠妇生活的影响”“探究植物对环境湿度的影响”“探究种子萌发的环境条件”等探究思维训练，根据厘清的问题与假设，当教师追问“实验变量是什么？”时，大多数学生能将答案指向实验探究的因素：蒸腾作用的强度。

第3步：引导逆向思维设计论证方案。由于“蒸腾作用强度”及“水分和无机盐的运输”对于学生而言都是较为抽象的生理过程，如何将二者相关联，并形成结果易于观测、过程合理可行的论证方案，依然是有待突破的教学难点。此时，教师可通过引导学生进行逆向思维的方式给予提示：若假设成立，则蒸腾作用受到阻碍，水分和无机盐的运输也会受阻；之前通过探究得出结论：蒸腾作用主要是通过叶片完成的；通过探究1观察到了红墨水在芹菜内的运输过程。教师引导学生通过组织小组讨论设计可行的论证方案，并提出捕捉实验结果的关键点为：观测和比较去除叶片和保留叶片的芹菜体内红墨水运输的速度。通过这样反其道而思之的方式，有效激活了学生的思维节点，成功引导学生设计实验论证的过程，并在此过程中培养学生理性思维及创造性思维的能力。

3 “理性思维”教学对教师的要求

在教育教学理念不断更新的今天，教育的终极目标指向塑造“全面发展的人”，以往片面注重知识的垒垫已不能迎合新课程对人才培养的要求。教师一方面应意识到方法和思想的传递在理科教学中的重要性，将在理科教学过程中教会学生理性思维的方法，作为理科教师的责任；另一方面，更应当将引导学生进行理性思维常态化地融入日常教学过程中，以帮助学生将理性思维内化为自身素养的一部分。