摘要:
本文通过分析高中生物学教学中理性思维的缺失表现,提出将思维教学落实到具体教学目标中,增强学生的思维意识,强化思维的目的性、逻辑性,培养思维的深刻性、批判性,加强思维训练,突出思维评价地位等对策。
正文:
理性思维是指对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的思维方式,是建立在证据和逻辑推理基础上的、严格遵守逻辑规律的思维方式。目的明确、有理有据、推理严谨是理性思维的重要特征。理性思维是学生终身发展必备的核心素养之一,也是生物学科核心素养之一。作为理科的生物学课程,理当视理性思维培养为己任,但纵观现行高中生物学教学,占主流地位的仍然是传统记忆型的教学文化,庞杂的内容材料和片面强调识记常常使人很少注意实际的思维过程,严重阻碍了学生对知识的深层理解和科学素养的培养。高中生物学教学中理性思维的缺失成为教学中亟待解决的问题之一。
1 思维意识薄弱,需落实思维教学目标
高中生物学知识较初中生物学知识更加抽象、概括与提炼,具有知识点面广、量大的特点。许多学生忽视知识的来龙去脉,轻视知识本质的分析,割裂了知识内在思维联系和知识之间的思维联系,重复和记忆自然便成了学习的主要策略。
例如,多倍体生物的特点在教材上是这样表述的:“与二倍体植株相比,多倍体的植物常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加”(人教版,2007第2版)。许多学生采取了强记的学习方式。事实上,多倍体与二倍体相比,多倍体的体细胞中含有三个或三个以上染色体组,而染色体上含有控制蛋白质等合成的遗传物质,故糖类和蛋白质等营养物质含量增加也成了必然,因此,多倍体生物的特点均在情理之中了,实在无需记忆。同理,也理解和记住了单倍体“一般长得弱小”的特点。
反思教学过程,学生思维意识薄弱的主要原因还在于教师没有重视学生思维能力的培养,更没有将思维教学纳入教学目标体系中。因此,在设定教学目标时,需要转变观念,不仅关注知识是什么,更要关注知识背后的东西、知识形成的内在思维,强化思维的培养,把思维教学纳入具体的教学目标之中,养成良好的思维习惯,才有可能扭转学生思维意识薄弱的现状。
2 思维目的不清,需强化思维的目的性
思维的根本特点是目的性,总是从问题开始,指向解决某个任务。然而,许多情况下,学生面对问题,不知所云,不知道问题解决的目标何在,思维混乱,找不到思维的方向,往往事倍而功半。
例如,许多学生都记得发黄的菠菜、大白菜等不适合做“叶绿体中色素的提取与分离”实验的材料,但具体为什么却说不清楚。实验材料只是实现实验目的的载体,实验的目的决定了实验材料必须具备的基本条件。发黄的菠菜、大白菜等正是因为色素种类不全或量不正常,不具有叶绿体色素的代表性而达不成实验目的,而无法胜任该实验的材料。
思维目的的模糊必然导致理性思维的缺失。在教学实践中,要引导学生明确解决的问题是什么,以解决问题为思维目的,再寻找条件与目标之间的联系,引导学生把握思维的方向,把一切思维的努力指向解决的问题,以减少思维的盲目性。同时,以结果反思、分析过程,让学生意识到过程中的每一步都是为了实现解决问题这一目标而进行的,强化思维的目的性。
3 证据意识淡漠,需强化思维的逻辑性
当今社会中,对海量信息的盲从,迷信、邪教等等不和谐、不理性的社会现象泛滥,无不与证据意识缺失直接关联。在教学中则表现为学生迷信教师和书本,把权威当做金口玉言,或没有经过论证就武断、草率地下定论,美其名曰“直觉”,实质是缺乏证据意识。
例题(2016江苏高考22): 为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子ACA,由此发生的变化有(BC)
A. 植酸酶氨基酸序列改变
B. 植酸酶mRNA序列改变
C. 编码植酸酶的DNA热稳定性降低
D. 配对的反密码子为UCU
部分学生漏选C选项的重要原因就在于没有明确判定DNA热稳定性大小的依据——G-C碱基对中氢键数量多于A-T碱基对。因此,DNA中G-C碱基对比例越高,DNA的热稳定性也就越高。由于精氨酸密码子CGG改变为ACA,导致基因中G-C碱基对比例下降,热稳定性降低。证据是推理依据的事实或理论,寻找证据支持是理性思维的重要表现。推理、论证有效的根本保证之一就在于证据的真实、可靠。理性思维就是要培养学生尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的态度,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。教学中要强化训练学生的证据意识,引导学生能够基于生物学事实和证据,依据一定的原理,符合思维逻辑规律地运用推理、建模、批判性思维等方式,探讨、阐释生命现象及规律,审视或论证生物学社会议题。
4 思维浮于表面,需提升思维的深刻性
在记忆型的教学文化中,记忆行为替代理解,是因为即使单纯的记忆也能获得不差的考试成绩,短期的“丰富”效益极易诱发思维的表面化,造成对知识理解的浅薄,思维深刻性的培养也将成为奢望,在增加学习负担的同时,遗忘率却很高,陷入恶性循环之中。
例如,在通常的样方法中,样方一般选择一定大小的正方形。因此,许多学生也就记住了要选用正方形的样方,判定其他形状的样方是不可以选用、是错误的。为什么会有这样的状况,问题就在于没有深刻理解选用正方形样方的目的和优势,缺乏对正方形样方与其他样方的对比分析。实践表明,学生最初选择的样方形状是五花八门的,如长方形、正方形、圆形,乃至不规则形状等等。各种形状样方的差异在于现场操作的便利性,也在于同等样方面积下的周长不同,其中长方形的周长>正方形的周长>圆形的周长。周长越大,与周围的接触面就越大,造成可能的误差会越大。因此,出于减少实验误差的目的,一般选用正方形的样方而不选用长方形、多边形等样方。
在实际教学中,要鼓励学生养成打破沙锅问到底的习惯,引导学生深刻理解知识的内涵,挖掘知识之间及知识内部的思维联系,深层次地理解知识的来龙去脉,进而抓住其本质规律,做到知其然,更知其所以然,锤炼思维的深刻性。
5 思维缺乏反思,需培养思维的批判性
许多学生不善于或不会对思维过程进行反思和自我调整,即使在问题没得到解决的情况下,也不会检视、反思自己思维过程中可能存在的问题,对成功解决的问题更没有习惯总结思维成功的经验,养成了以被动接受为主的学习方式。
例如,高中教材对于“生物膜的流动镶嵌模型”要点表述为:“蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。”在实际教学中,许多学生对教材的推理过程与事实以及模型的表述确信无疑,事实果真如此吗?根据蛋白质的分子组成特点,蛋白质的每一个亚基均至少有一个游离氨基和羧基,而游离的氨基和羧基都是极性的,加上成百上千的R基中必然存在的一些极性基团,蛋白质分子的极性是必然的。根据相似相容的原理,极性的蛋白质分子完全埋在非极性脂双层内部的状态是不可能稳定的,在自然状态下也是不可能长时间存在的。教师在教学实践中,要引导学生进行批判性分析,在吸取别人优点、精华时,也要摒弃别人不足和糟粕;更要引导学生关注自己是如何思考的,了解自己的思维方式,分析思维障碍发生的原因,进而提升思维品质和理性。
6 教学评价方式滞后,需突出思维评价地位
评价是教学的指挥棒,现行的考试评价、学校对教师的评价基本以成绩为唯一标准,不利于学生思维品质的培养,不利于学生的可持续发展与科学素养的提升。课堂教学评价应该突出思维评价的地位,把具体的理性思维纳入教学目标中,实施教学的过程性评价,关注对思维目的性与方向性、逻辑性与严密性的引导;关注学生学习中思维形成、过程与反思,用发展的眼光评价学生的思维品质和能力;改革考试测评形式和内容,减少对事实性知识的简单重复再现和对常规问题的考查,加重对知识的理解、运用、分析和评价;从考查学生记忆和掌握知识的能力转变到,考查学生的推理、分析、想象、批判和创新的思维能力。
(基金项目:江苏省中小学教学研究室基础教育课程教学改革重大项目“生物学习室·学具开发及其教学研究”,No.2015 jssjys-15;“高中生物教学中培养学生理性思维的实践研究”研究成果)