有關(guān)思維習慣培養(yǎng)的生物課堂教學研究

哈爾濱師范大學附屬中學 張慶嶺

近幾年，筆者帶領(lǐng)的教研團隊為培養(yǎng)學生思考問題的系統(tǒng)性、嚴謹性、創(chuàng)造性進行了積極有益的校本研修。從查閱文獻，豐富理論基礎(chǔ)出發(fā)，調(diào)查訪問在校生的學習現(xiàn)狀和畢業(yè)生對思維技能的需求，以高中生物教學為主渠道，通過概念圖、思維導圖等知識可視化工具為媒介，挖掘生物教學中的可利用因素，優(yōu)化教學策略，促使學生掌握科學的思維方法，從而養(yǎng)成良好的思維習慣。

問題的提出

一、思維培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)

智力三元理論指出，智力包括三個部分——成分、經(jīng)驗和情境（Robert J.Sternberg），即人們運用知識、經(jīng)驗，結(jié)合生活實際來分析解決問題的能力。而與智力相關(guān)的思維能力，可被劃分為：分析性思維、創(chuàng)造性思維和實用性思維三個維度，其中分析、評判、類比和驗證能力為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)、發(fā)生、聯(lián)想和假說能力為進階，實踐、應(yīng)用、遷移能力則最能體現(xiàn)出思維培養(yǎng)的價值。

思維技能的協(xié)調(diào)發(fā)展有助于學生知識的獲取和素養(yǎng)的達成，是育人價值的根本體現(xiàn)，在教學活動中，尤其是課堂教學實踐中，教師應(yīng)該改變重分析、輕創(chuàng)造、少實用的教學習慣，關(guān)注學生各層面思維均衡的發(fā)展，培養(yǎng)學生的思維技能，幫助他們從正確的角度，用正確的方式思考問題，形成良好的思維習慣。

二、思維習慣的現(xiàn)狀調(diào)查

團隊設(shè)計了兩份網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷，分別發(fā)給高中在校生和畢業(yè)生，目的是了解學校教學對他們的影響以及對教育教學的反饋，進而分析他們有哪些思維發(fā)展方面的不足或需求，為教師教學的方向提供一定的參考。一周后分別收回255份和269份有效問卷，通過對問卷的整理我們發(fā)現(xiàn)，關(guān)于高中學習過程中對問卷中的“學到的知識與學習知識的過程”這一問題，在校生認可過程的重要性，而同樣重視知識的價值；而畢業(yè)生則更注重過程，更認同思維的重要性，這種體驗與已畢業(yè)學生的社會經(jīng)歷增加是不無關(guān)系的。

表1：高中在校生對于高中學習中知識與過程的認識

表2：高中畢業(yè)生對于高中學習中知識與過程的認識

愛因斯坦曾說：“當你把學校教給你的一切知識都忘掉，剩下來的才是教育?！庇纱丝梢?，對學生進行思維培養(yǎng)，才能使其真正獲得受用一生的能力。

思維習慣的培養(yǎng)策略與方法

一、應(yīng)用合理的思維工具

學生的學習過程，以對知識進行一維水平的識記為主，知識是以線性方式儲存在大腦中，而借助一定的思維工具和組織工具，可使個體知識以圖解、曲線、表格等形式表示出來，實現(xiàn)知識可視化，而學生通過對知識的交叉鏈接等操作，可以在二維甚至多維水平上正確地重構(gòu)、記憶和應(yīng)用這些知識。有的教師可能沒意識到，生物學科常用的遺傳系譜圖，本身就是使信息直觀化的常用分析方法。

目前常用的知識可視化的組織工具包括概念圖、思維導圖、認知地圖、語義網(wǎng)絡(luò)、思維地圖、知識圖表等。不同人的思維模式存在差異，使用者也可以根據(jù)實際需要選擇合適的思維方法激發(fā)自己的思考，例如“5W1H思維模式”倡導的思維框架、SWOT分析法、思維訓練專家愛德華·德·博諾的柯爾特思維課程、“水平思考”“平行思考”“六頂思考帽”等思考工具等。

例如，在設(shè)計《種群的特征》這節(jié)課的教學中，筆者以這樣的思維導圖并結(jié)合思考帽等思維工具整理了自己的思路。

《種群的特征》一課的設(shè)計思路

二、開發(fā)有思維價值的教學資源

發(fā)揮團隊在校本研修中的合力，發(fā)掘生物學科課內(nèi)外資源中的思維訓練因素、隱含的道理、知識關(guān)系導圖等，轉(zhuǎn)化成供學生分析的思維技能訓練題，檢測學生的思維品質(zhì)；或調(diào)整知識內(nèi)容的呈現(xiàn)順序，通過對知識的連續(xù)性、廣延性、系統(tǒng)性等邏輯關(guān)系分析，來培養(yǎng)學生各種思維習慣。

【案例1】

學習《細胞核》一節(jié)時，教材呈現(xiàn)的知識順序是：細胞核的相關(guān)實驗、細胞核的功能、細胞核的結(jié)構(gòu)。

在教學內(nèi)容上調(diào)整為：先介紹細胞核的結(jié)構(gòu)，然后通過細胞核的相關(guān)實驗，總結(jié)細胞核的功能。

案例分析：

“結(jié)構(gòu)決定功能”是生物學的基本原理，學生通過對細胞核基本結(jié)構(gòu)的認識，設(shè)計和分析實驗，推導出細胞核的基本功能，可培養(yǎng)學生的探究能力，從結(jié)構(gòu)出發(fā)，可以對實驗中出現(xiàn)的結(jié)果和誤差進行分析和修正，培養(yǎng)學生的理性思維和批判性思維。教師在授課過程中，引導學生按照“目的、假設(shè)、變量是什么的順序設(shè)計實驗”、按照“誤差、操作為什么的思路引導分析”、按照“結(jié)果、結(jié)論有什么的關(guān)聯(lián)總結(jié)實驗”，從不同角度、多層次挖掘某一知識點，可增強學生思維的深刻性，深入地、邏輯清晰地思考問題，把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，開展系統(tǒng)的、全面的思維活動。學生按這樣的習慣進行學習，可從對知識的感性認識（現(xiàn)象）上升到理性思考（本質(zhì)），最后升華到實踐操作（應(yīng)用），這也是學生應(yīng)該形成的對自然界的認知習慣。

我們還對教學內(nèi)容進行了諸多處理：對教材中抽象的理論，組織學生建構(gòu)模型，使隱性知識顯性化；對教材中的相關(guān)概念構(gòu)建概念圖，使零碎知識系統(tǒng)化；對教材中難以操作的科學實驗進行改進，使科研知識生活化。通過以上操作，學生學會了在學習抽象難懂的問題時，可通過形象具體思維，將自己的經(jīng)驗進行重組，用生活中常見的事物模擬它或利用圖像簡化它，使抽象問題形象化，最終應(yīng)用不同的知識、方法正確地解決問題，學生思維的靈活性和獨創(chuàng)性得到了鍛煉。

三、優(yōu)化組合使用教學策略

斯滕伯格根據(jù)思維三元理論提出三種促進思維發(fā)展的教學策略：以講課為基礎(chǔ)的照本宣科策略、以事實為基礎(chǔ)的問答策略和以思維為基礎(chǔ)的對話策略。教師可以從教學內(nèi)容的難度、知識系統(tǒng)的復雜關(guān)系、認知結(jié)構(gòu)的邏輯聯(lián)系等角度出發(fā)，分析教學資源，對應(yīng)采取上述策略，并按照學生的認知規(guī)律，有機的處理教學環(huán)節(jié)，組合教學策略，以分析性思維的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，激發(fā)學生的創(chuàng)造性想法，進而遷移知識至現(xiàn)實應(yīng)用中，實現(xiàn)知識與智力同步增長的目的。

【案例2】

在《基因突變與基因重組》一節(jié)的學習中，教師講述了基因突變和基因重組的定義，進而提出了以下問題：

1.基因突變?yōu)槭裁床灰欢ㄓ绊懶誀睿?/p>

2.請闡述交叉互換為什么可能導致基因重組？

3.顯微鏡下可以觀察到染色體的交換行為，為什么說光鏡下不能觀察到基因重組？

案例分析：

關(guān)于兩個定義的學習，教師采用的就是以講課為基礎(chǔ)的照本宣科策略，因為這兩種變異方式涵蓋的信息較多，例如基因結(jié)構(gòu)改變才是基因突變、控制不同性狀的基因的重新組合才是基因重組等信息。教師帶領(lǐng)學生分析概念的內(nèi)涵，提煉出“基因結(jié)構(gòu)”“堿基序列”“有性生殖”“不同性狀”“相對性狀”“重新組合”等概念，向?qū)W生傳達了大量的有用信息，提高了教學的效率，也培養(yǎng)了學生的分析性思維能力。

針對問題1的分析，教師采用的就是以事實為基礎(chǔ)的問答策略，師生頻繁互動，采用接龍式的回答，前面同學回答完，后面同學接著回答其他的可能答案。學生可以從基因結(jié)構(gòu)、基因表達、蛋白質(zhì)的加工、變異的位置、顯隱性關(guān)系、環(huán)境對性狀的影響等方面思考，進而得出具有開放性的不同答案。以事實為基礎(chǔ)，可以很好地評估和組織學生的知識，而不同情境下得出的多元化答案，也培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)、聯(lián)想等創(chuàng)造性思維能力和批判性、敏捷性的思維品質(zhì)。

回答問題2、3時，教師采用的是以思維為基礎(chǔ)的對話策略，鼓勵學生深入思考問題，答案并不是簡單的對和錯，而是要對其進行論證，蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”是對該策略的準確闡釋。學生必須對減數(shù)分裂的過程進行空間構(gòu)建，根據(jù)對基因重組本質(zhì)的理解才能對問題作出正確分析，在闡述自己的觀點時，教師扮演著向?qū)д呋騾f(xié)助者的角色，營造良好的思維情境，引導學生發(fā)問和質(zhì)疑，學生積極思考、剖析事物之后，還需要用準確的專業(yè)術(shù)語表達描述，與同學辨析爭論，與教師思維碰撞，在這個過程中，展示學生的實用性思維技巧，體驗良好思維習慣的價值。

“啟智課堂”教學模式的思考

能否構(gòu)建有效的教學模式以加強教學活動的有序性和可操作性？筆者的團隊一直在探索有利于促進學生心智成長的教學模式，經(jīng)過多年實踐，反復研討，我們提出了“素養(yǎng)鑄骨——知識生肉——問題得法——活動凝魂”的“啟智課堂”基本思想。

“素養(yǎng)鑄骨”是指在課堂教學設(shè)計時，堅持培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的主線，各種課堂行為要依托“生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任”這四個維度進行設(shè)計，尤其是面向“科學思維”各層面的教學設(shè)計，有助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

“知識生肉”是指教學活動不能離開知識傳授這一基本功能，各種思維整理工具、思維技巧的培養(yǎng)不能離開知識體系構(gòu)建這一主線。

“問題得法”是指要通過合理的問題設(shè)計引發(fā)學生的思考，反映學生的思想，無論是課堂話題還是課后作業(yè)，乃至試題命制，都要有問題意識。

“活動凝魂”是指利用合理的教學活動組織課內(nèi)外的教學工作，在活動中產(chǎn)生思維碰撞、交流思想觀點，進而實現(xiàn)學生的心智成長。

關(guān)于學生思維習慣的研究是值得教育工作者終生探尋的話題，解決問題時思維的深度和廣度，思維品質(zhì)的敏銳和靈活是學生成長的必備基礎(chǔ)，樂于思考、善于發(fā)現(xiàn)的習慣必將塑造出有意義的人生。