理科大學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中的認(rèn)知規(guī)律及相應(yīng)教學(xué)策略

戚 鵬 程

(1.南陽師范學(xué)院 地理科學(xué)與旅游學(xué)院，河南 南陽 473061；2.南陽師范學(xué)院 環(huán)境資源與地理信息省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，河南 南陽 473061)

認(rèn)知是人類獲得知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的過程[1]，包括從初級(jí)到高級(jí)的五個(gè)層級(jí)，即神經(jīng)層級(jí)、心理層級(jí)、語言層級(jí)、思維層級(jí)和文化層級(jí)[2].認(rèn)知規(guī)律是特定人群在認(rèn)知方面相對(duì)穩(wěn)定性的共同特點(diǎn).認(rèn)知能力是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系的基礎(chǔ).研究和掌握學(xué)生的認(rèn)知能力水平和認(rèn)知規(guī)律對(duì)教育和教學(xué)有著兩方面意義:其一，可以利用受教育者的既有認(rèn)知規(guī)律更好地開展教學(xué)[3]；其二，可以科學(xué)地改善受教育者認(rèn)知模式和提升認(rèn)知能力[4]，從而提升學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng).

近年來，學(xué)者們就各階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行了若干研究，為教育教學(xué)改革提供了重要依據(jù)[5-7].但是，以往研究大多只針對(duì)認(rèn)知的單一方面(例如觀察、記憶、思維等)，缺少對(duì)特定學(xué)生類群認(rèn)知特點(diǎn)的系統(tǒng)全面的研究.

理科是指理學(xué)學(xué)科門類，包括物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、大氣學(xué)、海洋學(xué)、生物學(xué)等，是高等教育學(xué)科體系的重要組成部分，肩負(fù)著揭示物質(zhì)世界基本規(guī)律和支撐應(yīng)用型科技發(fā)展的雙重責(zé)任.理科人才質(zhì)量的高低關(guān)系到國家的基礎(chǔ)研究水平和源頭創(chuàng)新能力.基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律開展專業(yè)教學(xué)并有目的地提升其認(rèn)知能力對(duì)于理科人才培養(yǎng)具有重大意義.

1 理科大學(xué)生的主要認(rèn)知規(guī)律

1.1 神經(jīng)與心理層級(jí)的認(rèn)知規(guī)律

當(dāng)代大學(xué)生大致處于18～21歲年齡階段，其神經(jīng)系統(tǒng)已經(jīng)基本成熟，并且正處于敏銳和活躍的時(shí)期.他們經(jīng)過了基礎(chǔ)教育階段的學(xué)習(xí)并通過了中考、高考的篩選，其神經(jīng)層級(jí)的認(rèn)知能力總體上是合格甚至是優(yōu)秀的，表現(xiàn)出較為敏感和準(zhǔn)確的感知覺，這是他們學(xué)習(xí)理科專業(yè)知識(shí)和未來從事相關(guān)工作的重要基礎(chǔ).

心理層級(jí)的認(rèn)知主要包括觀察和記憶.觀察是有目的和計(jì)劃的高級(jí)感知.理科大學(xué)生普遍具有較強(qiáng)的觀察力，但是面對(duì)復(fù)雜觀察對(duì)象時(shí)需要教師給出明確的目標(biāo)和重點(diǎn).另外，理科專業(yè)人員應(yīng)具有專業(yè)特質(zhì)的感知覺和觀察力，例如化學(xué)專業(yè)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的觀察,生物專業(yè)對(duì)生物外形和解剖結(jié)構(gòu)的觀察，地理專業(yè)對(duì)土壤、巖石的觀察及其對(duì)遙感圖像、專題地圖的判讀等，這些能力皆有賴于大學(xué)階段的培養(yǎng).

記憶是任何學(xué)習(xí)活動(dòng)必不可少的認(rèn)知形式.大學(xué)生的記憶能力普遍處于較強(qiáng)的水平.然而，正是這種記憶力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，加之對(duì)學(xué)習(xí)本質(zhì)的誤解和一些錯(cuò)誤考核制度的誤導(dǎo)，致使不少學(xué)生在學(xué)習(xí)中過分地倚重記憶，常見具體表現(xiàn)是：對(duì)于某一段內(nèi)容，學(xué)生會(huì)讀一遍，背一遍，繼而又讀一遍，然后再背一遍，如此往復(fù).越臨近期末，對(duì)這一認(rèn)知模式的倚重越為明顯.

“注意”并不是一種認(rèn)知活動(dòng)，但它的確是一個(gè)心理層級(jí)的概念——它是人的感知活動(dòng)指向和集中于某種事物的能力，是感知的品質(zhì).課堂上學(xué)生“注意”的高低對(duì)教學(xué)效果有明顯影響.多數(shù)大學(xué)生具備自主調(diào)控注意力的能力.但是，大學(xué)生在課堂上能否持久保持高度注意與教學(xué)方法和手段有明顯關(guān)系.實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在理論課中，若單純采用講授法，在40分鐘內(nèi)大約有三分之一的學(xué)生不能持續(xù)地保持注意力；若根據(jù)學(xué)生狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，適時(shí)地采取教學(xué)激勵(lì)，則可以明顯增加學(xué)生注意力的穩(wěn)定性.另外，理論課的開始幾分鐘和最后幾分鐘往往是學(xué)生注意力普遍較差的時(shí)段.在實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生的注意力往往比在理論課中更高一些，實(shí)驗(yàn)課的體驗(yàn)性和交互性較強(qiáng)，相對(duì)于理論課，不容易引起神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞；就實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類型來比較，學(xué)生在探索型和創(chuàng)新型項(xiàng)目中的注意力要強(qiáng)于驗(yàn)證型和基礎(chǔ)型項(xiàng)目.在實(shí)驗(yàn)課的最后時(shí)段，多數(shù)學(xué)生仍能保持較強(qiáng)的注意力.

1.2 語言層級(jí)的認(rèn)知規(guī)律

語言認(rèn)知主要包括語言理解和語言表達(dá)兩個(gè)方面.前者包括“聽”和“讀”，后者包括“說”和“寫”.

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與其語言理解能力密切相關(guān)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)理科學(xué)習(xí)活動(dòng)必須以讀懂書面材料或聽懂教師話語為起點(diǎn).教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，各級(jí)學(xué)生的語言理解能力可以滿足其學(xué)習(xí)的基本需要.大學(xué)生就業(yè)后必然面對(duì)復(fù)雜的專業(yè)化書面材料，要讀懂這些材料需要較強(qiáng)的專業(yè)語言理解能力.大學(xué)階段需要強(qiáng)化這種能力.

理科學(xué)生必須具備較強(qiáng)的語言表達(dá)能力，以滿足將來工作中對(duì)語言表達(dá)的基本需要.教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，理科生中有不少學(xué)生存在語言表達(dá)能力不足的問題，尤其是書面表達(dá)方面.語言表達(dá)能力低下在他們的畢業(yè)論文撰寫過程中表現(xiàn)得尤為突出.畢業(yè)論文初稿中常見語言問題有表述含糊、成分缺失、語序混亂和誤用別字等.

導(dǎo)致大學(xué)生語言能力低下的原因有很多，其中互聯(lián)網(wǎng)和新媒體的影響不容忽視，這包括部分互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁上的不規(guī)范語言給學(xué)生做出了錯(cuò)誤的示范，有些學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)社交中養(yǎng)成了隨意表達(dá)的習(xí)慣.

1.3 思維層級(jí)的認(rèn)知規(guī)律

思維是人類特有的高級(jí)認(rèn)知層級(jí).思維的品質(zhì)和水平是影響學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)效率和效果的重要因素.

思維的分類甚為復(fù)雜，其中最常見的分類法是將思維分為形象思維、邏輯思維和直覺思維.形象思維和邏輯思維是理科學(xué)習(xí)中最基本的兩種思維形式:前者具有直觀性、穿越性、發(fā)散性與超越性等非線性特征；后者具有嚴(yán)密性、條理性、收斂性等線性特征[8].一方面，大學(xué)理科內(nèi)容往往涉及復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和過程或?qū)W生未曾感知過的事物，學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)，形象思維顯得十分重要,學(xué)生很難越過形象思維直接地進(jìn)行邏輯思維,演示一個(gè)圖片、一段視頻、一個(gè)模型或一個(gè)實(shí)物，其教學(xué)效果遠(yuǎn)勝幾十分鐘的語言描述;另一方面，理科是關(guān)于物質(zhì)世界的實(shí)質(zhì)和規(guī)律的學(xué)科，要透過表象看實(shí)質(zhì)、找規(guī)律，所以理科工作者必須具有較強(qiáng)的分析、綜合、抽象、判斷、推理和演繹的能力，這些都屬于邏輯思維的范疇.經(jīng)過中學(xué)階段的學(xué)習(xí)，大學(xué)新生的邏輯思維能力已得到一定發(fā)展,但在大學(xué)階段中理科學(xué)生的邏輯思維能力還需被進(jìn)一步地訓(xùn)練，以提升思維的深刻性、全面性、敏捷性、靈活性、獨(dú)立性、批判性和創(chuàng)造性，這樣才能滿足大學(xué)學(xué)習(xí)和未來工作的需要.直覺思維是指對(duì)一個(gè)問題未經(jīng)逐步分析，僅依據(jù)內(nèi)因的感知迅速地對(duì)問題的答案作出判斷或猜想[9]，常與“靈感”“頓悟”“預(yù)感”等詞語相關(guān)聯(lián)，通常被認(rèn)為是文學(xué)和藝術(shù)中的重要思維形式,而對(duì)于理科學(xué)習(xí)和工作來說，這種思維在特定條件下也有著重要作用.

認(rèn)知主體對(duì)各個(gè)層級(jí)和形式的認(rèn)知有不同的偏好程度，將這些偏好程度的組合稱為該主體的認(rèn)知模式，例如“重記憶輕思維”模式和“重思維輕記憶”模式等.許多理科學(xué)生在不同程度上有“重記憶輕思維”的傾向，他們希望教師提供已整理好的知識(shí)點(diǎn)、上課所用幻燈片以及題庫，然后通過反復(fù)的閱讀以圖記住其中的“考點(diǎn)”.即便是開展思維，也是以“記住”為終極目標(biāo),其學(xué)習(xí)范圍也往往局限于教材.另有一部分學(xué)生，他們不喜歡機(jī)械式記憶，但勤于思考、敢于設(shè)疑，閱讀面較大，積極參加實(shí)踐和科研項(xiàng)目,至畢業(yè)時(shí)，他們的高階思維已得到了較好的發(fā)展.若干事實(shí)表明，后一類學(xué)生常常能在后來的人生道路上取得更高的成就.

1.4 認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)對(duì)認(rèn)知模式的影響

認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)明顯影響學(xué)習(xí)者的認(rèn)知模式.近景、利己的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)常使學(xué)習(xí)者的認(rèn)知模式局限于機(jī)械性記憶和低階思維,而遠(yuǎn)景、利他的動(dòng)機(jī)更容易激發(fā)高階思維，幫助學(xué)習(xí)者獲得真正有用的知識(shí)和能力.

理科主要研究物質(zhì)世界的基本規(guī)律，這樣的學(xué)科性質(zhì)決定了其教學(xué)內(nèi)容以基礎(chǔ)理論為主.一個(gè)國家發(fā)展理科(或者說自然科學(xué))的目的：一是滿足人類的基本認(rèn)知需求；二是為實(shí)用型科學(xué)技術(shù)提供基礎(chǔ)支撐和原始動(dòng)力；三是為公共事業(yè)提供理論依據(jù)；四是展示國家實(shí)力.若站在國家、社會(huì)和人民的角度看，這樣的學(xué)習(xí)和工作充滿了價(jià)值和意義,而若完全站在個(gè)人利益角度看，會(huì)認(rèn)為理科很不實(shí)用，若僅是為了得到一紙文憑而努力，終難真正步入科學(xué)的殿堂.在一些人看來，自然科學(xué)工作是艱苦的：要么是踏冰臥雪、風(fēng)吹日曬的野外觀測(cè)，要么是終日在實(shí)驗(yàn)室中與藥品和儀器為伴.我國科學(xué)家們十年如一日的堅(jiān)守和付出的支撐力是什么？應(yīng)該是為人民服務(wù)的初心和振興祖國科學(xué)事業(yè)的情結(jié).這些高尚動(dòng)機(jī)不但支持他們克服了無數(shù)的艱辛和困難，也推動(dòng)他們采用學(xué)以致用的認(rèn)知模式，激發(fā)出巨大的科技創(chuàng)新能力，使他們?cè)趯W(xué)術(shù)研究和服務(wù)社會(huì)方面取得了巨大成就.這一實(shí)例證明高尚認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)對(duì)改善認(rèn)知模式的積極作用.

2 對(duì)認(rèn)知規(guī)律的運(yùn)用

2.1 對(duì)注意規(guī)律的運(yùn)用

根據(jù)學(xué)生的注意規(guī)律，理科教師在教學(xué)中應(yīng)注重以下方面：(1)做好課前組織和課程導(dǎo)入，從開始就抓住學(xué)生的注意；(2)教學(xué)過程中要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)變換教學(xué)方法和手段，教學(xué)語言的語調(diào)、語氣和節(jié)奏也不能一成不變，這樣做可以有效避免單一化帶來的沉悶和枯燥；(3)教師的一切教學(xué)行為要根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)調(diào)節(jié).一節(jié)成功的課，不是一個(gè)既定教案的機(jī)械化展開，而是一場(chǎng)與學(xué)生共同完成的認(rèn)知活動(dòng)，貫徹這種原則開展教學(xué)，才能使學(xué)生注意保持持續(xù)的集中.

根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的注意規(guī)律，建議在教學(xué)管理方面，應(yīng)給予實(shí)驗(yàn)課更多的時(shí)間自由度.例如，可以讓實(shí)驗(yàn)課兩節(jié)或三節(jié)連上(4～5小時(shí))，因?yàn)槿绻淮螌?shí)驗(yàn)課歷時(shí)僅1～2小時(shí)，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備還要占去許多時(shí)間，學(xué)生的注意剛剛集中就已接近下課.如果延長單次實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，則可以充分利用“學(xué)生一旦真正投入到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中就可以較長時(shí)間保持注意”的規(guī)律，從而大幅地提升教學(xué)效率.

2.2 對(duì)思維規(guī)律的運(yùn)用

在大學(xué)教學(xué)中要注意形象思維在教學(xué)中的重要性，不能因?yàn)榇髮W(xué)生已處于成人階段而錯(cuò)誤地認(rèn)為他們不再依賴形象思維.錢學(xué)森先生曾經(jīng)指出：“科學(xué)上的創(chuàng)新光靠嚴(yán)密的邏輯思維不行，創(chuàng)新的思想往往開始于形象思維，從大跨度的聯(lián)想中得到啟迪，然后再用嚴(yán)密的邏輯思維加以驗(yàn)證.”利用理科大學(xué)生觀察力強(qiáng)、倚重形象思維的規(guī)律，對(duì)于涉及復(fù)雜結(jié)構(gòu)或過程的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)加強(qiáng)直觀教學(xué)，以圖片、視頻、動(dòng)畫、模型、實(shí)物、虛擬現(xiàn)實(shí)以及直觀語言等直觀手段幫助學(xué)生進(jìn)行形象思維.大學(xué)理科教師在備課過程中通常較為重視直觀教學(xué)材料的收集和組織,這是值得肯定的做法.另一方面，我們也應(yīng)意識(shí)到，圖片、視頻在輕松傳遞大量信息的同時(shí)，它們強(qiáng)烈的感官刺激也給學(xué)生留下了關(guān)于認(rèn)知對(duì)象的“標(biāo)準(zhǔn)照”式的印象，知識(shí)被標(biāo)準(zhǔn)化和模式化了，學(xué)生們關(guān)于該對(duì)象的認(rèn)知可能會(huì)永遠(yuǎn)停留在對(duì)這個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)照”的記憶中，思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性被大大地限制.因此，直觀教學(xué)并不是處處可用的金科玉律.大學(xué)教師應(yīng)在充分分析教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)和難度以及學(xué)生的接受能力的前提下選定合理的教學(xué)方法,這正是備課的重要內(nèi)容.教學(xué)過程中，還應(yīng)注意對(duì)直觀教學(xué)手段的使用時(shí)機(jī)，并要積極地引導(dǎo)學(xué)生從形象思維升華到邏輯思維，及時(shí)地將教學(xué)活動(dòng)推向揭示事物本質(zhì)和規(guī)律的層面，讓學(xué)生能夠?qū)⒏鶕?jù)模式化的認(rèn)知對(duì)象所建立的知識(shí)進(jìn)行泛化和演繹.

3 對(duì)錯(cuò)誤認(rèn)知習(xí)慣的糾正

理科大學(xué)生最為常見的錯(cuò)誤認(rèn)知習(xí)慣是“重記憶輕思維”.這種錯(cuò)誤傾向主要?dú)w因于以下方面：(1)中學(xué)時(shí)代應(yīng)試學(xué)習(xí)思想的“慣性”；(2)部分學(xué)生急功近利和放松自我要求；(3)大學(xué)階段的成績考核制度不盡合理，這又包括“重期末，輕平時(shí)”和“成績?cè)u(píng)判標(biāo)準(zhǔn)單一”兩種情況.為了改變這一現(xiàn)狀，建議采取以下三種舉措.

首先，要引導(dǎo)學(xué)生樹立高尚的認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)，從而引發(fā)正確的認(rèn)知模式.良好的大學(xué)教育應(yīng)該在社會(huì)主義核心價(jià)值觀的引領(lǐng)下，基于國家和社會(huì)需求的學(xué)科內(nèi)涵，建立和傳承具體的專業(yè)價(jià)值觀念[10]，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)作為一個(gè)理科人的個(gè)人價(jià)值、個(gè)人需求與對(duì)國家和社會(huì)的責(zé)任三者間的關(guān)系.引導(dǎo)學(xué)生摒棄唯分?jǐn)?shù)、唯升學(xué)、唯文憑的傳統(tǒng)思想，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢(mèng)而學(xué)習(xí)，以“為國家和人民服務(wù)”的認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)促成“學(xué)以致用”的認(rèn)知習(xí)慣.

其次，引導(dǎo)學(xué)生通過認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知習(xí)慣的轉(zhuǎn)變.應(yīng)讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)是人的基本需要，是主動(dòng)獲取知識(shí)的過程；進(jìn)入大學(xué)以后，學(xué)生們可以拋卻“分?jǐn)?shù)至上”的桎梏，在科學(xué)世界里自由翱翔，而思維正是飛翔的翅膀；理科學(xué)習(xí)的目標(biāo)不僅是記住多少條概念和原理，更應(yīng)學(xué)會(huì)分解復(fù)雜系統(tǒng)、尋找科學(xué)證據(jù)和建立科學(xué)邏輯的方法，并引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)蘊(yùn)藏在知識(shí)之中和獲取知識(shí)的過程之中的樂趣.

再次，要改革學(xué)習(xí)考核制度.針對(duì)學(xué)生在臨近期末時(shí)搞突擊式記憶的現(xiàn)象，要降低期末成績?cè)谧罱K成績中的比重，增加平時(shí)成績的比重.無論期末考核還是平時(shí)考核，其內(nèi)容都應(yīng)該以學(xué)生對(duì)知識(shí)理解程度及其思維能力水平為重點(diǎn).考核中應(yīng)適量地增加論述題、材料題等主觀題型的比重，降低填空題、名詞解釋題等客觀題型的比重.

4 對(duì)認(rèn)知能力的培養(yǎng)

在大學(xué)教學(xué)中，不但要遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律開展教學(xué)，而且要將培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力納入培養(yǎng)目標(biāo)體系.在認(rèn)知能力培養(yǎng)過程中應(yīng)注重以下原則.

4.1 綜合化培養(yǎng)原則

認(rèn)知能力的培養(yǎng)通常是綜合的，也就是說在一個(gè)教學(xué)活動(dòng)中往往可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的多種認(rèn)知能力.即便有時(shí)可以單獨(dú)強(qiáng)化某項(xiàng)能力，也應(yīng)關(guān)注多種能力之間的相互關(guān)系.

4.2 因材施教培養(yǎng)原則

應(yīng)充分重視學(xué)生在認(rèn)知能力和習(xí)慣方面的個(gè)體差異，進(jìn)行因材施教，即分別施以不同的培養(yǎng)路徑和方法.最理想的教學(xué)是基于每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和水平設(shè)計(jì)不同的學(xué)習(xí)活動(dòng)和教學(xué)方法，使每個(gè)學(xué)生按各自的方式去理解和接受知識(shí).在傳統(tǒng)工作中，這種差異化教學(xué)由于工作量巨大而難以真正開展.不過，近年來出現(xiàn)的線下線上混合式教學(xué)為開展差異化教學(xué)提供了若干有利條件，讓這種教育理想有可能成為現(xiàn)實(shí).

實(shí)施因材施教時(shí)，還應(yīng)避免 “只揚(yáng)其長，不補(bǔ)其短”的誤區(qū).社會(huì)生產(chǎn)對(duì)勞動(dòng)者的各項(xiàng)認(rèn)知能力是有底線要求的，一個(gè)人的某種認(rèn)知能力存在短板，即便其他認(rèn)知能力很強(qiáng)，其短板最終會(huì)影響其事業(yè)發(fā)展.所以，不僅要引導(dǎo)個(gè)體發(fā)揮認(rèn)知能力方面既有的長處，還應(yīng)察覺個(gè)體的認(rèn)知能力短板并助其補(bǔ)足這些短板.

4.3 以用促能培養(yǎng)原則

專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)是提升認(rèn)知能力的載體和途徑.學(xué)習(xí)的過程就是高級(jí)的認(rèn)知過程，就是使用認(rèn)知能力的過程，能力在使用中得以增強(qiáng).引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中合理使用各種認(rèn)知能力即是對(duì)認(rèn)知能力的培養(yǎng).

4.4 認(rèn)知能力培養(yǎng)的相關(guān)案例

結(jié)合一個(gè)案例來闡釋這三個(gè)原則.植物種類鑒定是生物、地理、生態(tài)等專業(yè)的重要實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容.其過程一般是：①整體感知植物標(biāo)本，判斷它屬于什么門和綱；②對(duì)其根、莖、葉、花、果實(shí)的顯著特征進(jìn)行觀察，對(duì)這些特征進(jìn)行抽象，把抽象結(jié)果與記憶中各科的主要特征進(jìn)行對(duì)比，綜合判斷它屬于哪一科；③根據(jù)屬種檢索表確定它是何屬何種.上述三個(gè)原則在該教學(xué)中的體現(xiàn)如下.首先，該過程體現(xiàn)了認(rèn)知的綜合性——步驟①中使用了直覺思維，步驟②涉及抽象、分析、綜合和記憶，步驟③涉及抽象、比較和綜合.所以，這個(gè)教學(xué)中要注重對(duì)多種認(rèn)知能力的綜合訓(xùn)練.其次，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的表現(xiàn)差別很大，例如，在步驟③中，部分學(xué)生喜歡將標(biāo)本與圖鑒上的植物圖片進(jìn)行比對(duì)，而另外的學(xué)生則喜歡使用文字化的檢索表,這些差別的背后是學(xué)生認(rèn)知習(xí)慣的差異.所以，在這種教學(xué)中要特別注重因材施教.再次，這種實(shí)訓(xùn)的根本目的不僅是讓學(xué)生記住哪個(gè)植物屬于什么類群，也不僅是讓其鞏固對(duì)植物科屬特征的記憶，而是讓其通過使用系列認(rèn)知能力來提升這些認(rèn)知能力，這即為以用促能的思想.然而，近年來，出現(xiàn)了若干種基于智能手機(jī)的植物識(shí)別軟件，通過對(duì)植株拍攝照片就可得到貌似正確的植物名稱.有些學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中十分依賴這種技術(shù)，看起來輕松快捷，事實(shí)上他們錯(cuò)失了提升認(rèn)知能力的機(jī)會(huì).

5 認(rèn)知能力培養(yǎng)的代表性模式

認(rèn)知能力培養(yǎng)最為有效的模式是以學(xué)生為主體的教學(xué).例如，可以將具有“科學(xué)背景深厚、學(xué)術(shù)觀點(diǎn)紛雜”特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為“導(dǎo)讀-研討”的教學(xué)模式，其教學(xué)案例如表1所示.

表1 “導(dǎo)讀-研討”教學(xué)模式典型教學(xué)案例

在這種教學(xué)模式中，學(xué)生成為求知路上的探索者，而教師則走出“真理代言人”的角色成為學(xué)習(xí)向?qū)?，既要帶路又要與學(xué)生共同面對(duì)求知路上的難題.提倡生生平等和同學(xué)間的幫助和激勵(lì)，每個(gè)成員既能發(fā)揮自己的能力長項(xiàng)又能積極地帶動(dòng)團(tuán)隊(duì)其他成員的能力發(fā)展.

在這種教學(xué)模式中，學(xué)習(xí)是一個(gè)內(nèi)外因共同驅(qū)動(dòng)的認(rèn)知過程.在上課的開始階段，學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)在某種程度上是外部驅(qū)動(dòng)的，即服從于教師的要求和調(diào)度，而在中后階段，發(fā)現(xiàn)問題和解答問題(自己的和別人的)成為認(rèn)知的動(dòng)機(jī)，在其牽引下主動(dòng)獲取和處理各種信息，不斷對(duì)既有知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)、細(xì)化和擴(kuò)張.在圍坐研討的情景中，交流、質(zhì)疑、解答和辯論及其衍生的相應(yīng)情緒和情感，自我效能感、成功帶來的滿足感、對(duì)團(tuán)隊(duì)的責(zé)任感、同伴的激勵(lì)、對(duì)手的競爭等，這些都成為推動(dòng)學(xué)生認(rèn)知并提升其認(rèn)知品質(zhì)的力量.

“導(dǎo)讀-研討”教學(xué)模式讓知識(shí)學(xué)習(xí)回歸知識(shí)產(chǎn)生的源頭.在這樣的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知被放回到知識(shí)產(chǎn)生的學(xué)術(shù)背景，聯(lián)系具體問題來理解知識(shí)，讓其了解人類如何在科學(xué)實(shí)踐中通過反復(fù)觀察、實(shí)驗(yàn)和思辨而不斷地逼近真理.更深遠(yuǎn)地看，這是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用辯證思維來看待和解決今后生活和工作中遇到的各種復(fù)雜問題的方法.

6 結(jié)束語

本文從神經(jīng)層級(jí)、心理層級(jí)、語言層級(jí)和思維層級(jí)系統(tǒng)分析了理科大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，提出了運(yùn)用學(xué)生注意規(guī)律和思維規(guī)律的教學(xué)改革策略以及對(duì)錯(cuò)誤認(rèn)知習(xí)慣的糾正方法.認(rèn)為高尚的認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)有助于理科大學(xué)生改善認(rèn)知模式.在認(rèn)知能力培養(yǎng)中應(yīng)該注重綜合化、因材施教和以用促能三個(gè)原則.“導(dǎo)讀-研討”式教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力的有效模式.