秦亞平
(江蘇省武進(jìn)高級中學(xué) 213161)
理性思維是指對事物進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維方式,是建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的、嚴(yán)格遵守邏輯規(guī)律的思維方式。目的明確、有理有據(jù)、推理嚴(yán)謹(jǐn)是理性思維的重要特征。理性思維是學(xué)生終身發(fā)展必備的核心素養(yǎng)之一,也是生物學(xué)科核心素養(yǎng)之一。作為理科的生物學(xué)課程,理當(dāng)視理性思維培養(yǎng)為己任,但縱觀現(xiàn)行高中生物學(xué)教學(xué),占主流地位的仍然是傳統(tǒng)記憶型的教學(xué)文化,龐雜的內(nèi)容材料和片面強調(diào)識記常常使人很少注意實際的思維過程,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生對知識的深層理解和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中生物學(xué)教學(xué)中理性思維的缺失成為教學(xué)中亟待解決的問題之一。
高中生物學(xué)知識較初中生物學(xué)知識更加抽象、概括與提煉,具有知識點面廣、量大的特點。許多學(xué)生忽視知識的來龍去脈,輕視知識本質(zhì)的分析,割裂了知識內(nèi)在思維聯(lián)系和知識之間的思維聯(lián)系,重復(fù)和記憶自然便成了學(xué)習(xí)的主要策略。
例如,多倍體生物的特點在教材上是這樣表述的:“與二倍體植株相比,多倍體的植物常常是莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加”(人教版,2007第2版)。許多學(xué)生采取了強記的學(xué)習(xí)方式。事實上,多倍體與二倍體相比,多倍體的體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組,而染色體上含有控制蛋白質(zhì)等合成的遺傳物質(zhì),故糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量增加也成了必然,因此,多倍體生物的特點均在情理之中了,實在無需記憶。同理,也理解和記住了單倍體“一般長得弱小”的特點。
反思教學(xué)過程,學(xué)生思維意識薄弱的主要原因還在于教師沒有重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng),更沒有將思維教學(xué)納入教學(xué)目標(biāo)體系中。因此,在設(shè)定教學(xué)目標(biāo)時,需要轉(zhuǎn)變觀念,不僅關(guān)注知識是什么,更要關(guān)注知識背后的東西、知識形成的內(nèi)在思維,強化思維的培養(yǎng),把思維教學(xué)納入具體的教學(xué)目標(biāo)之中,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,才有可能扭轉(zhuǎn)學(xué)生思維意識薄弱的現(xiàn)狀。
思維的根本特點是目的性,總是從問題開始,指向解決某個任務(wù)。然而,許多情況下,學(xué)生面對問題,不知所云,不知道問題解決的目標(biāo)何在,思維混亂,找不到思維的方向,往往事倍而功半。
例如,許多學(xué)生都記得發(fā)黃的菠菜、大白菜等不適合做“葉綠體中色素的提取與分離”實驗的材料,但具體為什么卻說不清楚。實驗材料只是實現(xiàn)實驗?zāi)康牡妮d體,實驗的目的決定了實驗材料必須具備的基本條件。發(fā)黃的菠菜、大白菜等正是因為色素種類不全或量不正常,不具有葉綠體色素的代表性而達(dá)不成實驗?zāi)康?,而無法勝任該實驗的材料。
思維目的的模糊必然導(dǎo)致理性思維的缺失。在教學(xué)實踐中,要引導(dǎo)學(xué)生明確解決的問題是什么,以解決問題為思維目的,再尋找條件與目標(biāo)之間的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生把握思維的方向,把一切思維的努力指向解決的問題,以減少思維的盲目性。同時,以結(jié)果反思、分析過程,讓學(xué)生意識到過程中的每一步都是為了實現(xiàn)解決問題這一目標(biāo)而進(jìn)行的,強化思維的目的性。
當(dāng)今社會中,對海量信息的盲從,迷信、邪教等等不和諧、不理性的社會現(xiàn)象泛濫,無不與證據(jù)意識缺失直接關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中則表現(xiàn)為學(xué)生迷信教師和書本,把權(quán)威當(dāng)做金口玉言,或沒有經(jīng)過論證就武斷、草率地下定論,美其名曰“直覺”,實質(zhì)是缺乏證據(jù)意識。
例題(2016江蘇高考22): 為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶,通過基因改造,將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子ACA,由此發(fā)生的變化有(BC)
A. 植酸酶氨基酸序列改變
B. 植酸酶mRNA序列改變
C. 編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低
D. 配對的反密碼子為UCU
部分學(xué)生漏選C選項的重要原因就在于沒有明確判定DNA熱穩(wěn)定性大小的依據(jù)——G-C堿基對中氫鍵數(shù)量多于A-T堿基對。因此,DNA中G-C堿基對比例越高,DNA的熱穩(wěn)定性也就越高。由于精氨酸密碼子CGG改變?yōu)锳CA,導(dǎo)致基因中G-C堿基對比例下降,熱穩(wěn)定性降低。證據(jù)是推理依據(jù)的事實或理論,尋找證據(jù)支持是理性思維的重要表現(xiàn)。推理、論證有效的根本保證之一就在于證據(jù)的真實、可靠。理性思維就是要培養(yǎng)學(xué)生尊重事實和證據(jù),崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的態(tài)度,運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。教學(xué)中要強化訓(xùn)練學(xué)生的證據(jù)意識,引導(dǎo)學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù),依據(jù)一定的原理,符合思維邏輯規(guī)律地運用推理、建模、批判性思維等方式,探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學(xué)社會議題。
在記憶型的教學(xué)文化中,記憶行為替代理解,是因為即使單純的記憶也能獲得不差的考試成績,短期的“豐富”效益極易誘發(fā)思維的表面化,造成對知識理解的淺薄,思維深刻性的培養(yǎng)也將成為奢望,在增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的同時,遺忘率卻很高,陷入惡性循環(huán)之中。
例如,在通常的樣方法中,樣方一般選擇一定大小的正方形。因此,許多學(xué)生也就記住了要選用正方形的樣方,判定其他形狀的樣方是不可以選用、是錯誤的。為什么會有這樣的狀況,問題就在于沒有深刻理解選用正方形樣方的目的和優(yōu)勢,缺乏對正方形樣方與其他樣方的對比分析。實踐表明,學(xué)生最初選擇的樣方形狀是五花八門的,如長方形、正方形、圓形,乃至不規(guī)則形狀等等。各種形狀樣方的差異在于現(xiàn)場操作的便利性,也在于同等樣方面積下的周長不同,其中長方形的周長>正方形的周長>圓形的周長。周長越大,與周圍的接觸面就越大,造成可能的誤差會越大。因此,出于減少實驗誤差的目的,一般選用正方形的樣方而不選用長方形、多邊形等樣方。
在實際教學(xué)中,要鼓勵學(xué)生養(yǎng)成打破沙鍋問到底的習(xí)慣,引導(dǎo)學(xué)生深刻理解知識的內(nèi)涵,挖掘知識之間及知識內(nèi)部的思維聯(lián)系,深層次地理解知識的來龍去脈,進(jìn)而抓住其本質(zhì)規(guī)律,做到知其然,更知其所以然,錘煉思維的深刻性。
許多學(xué)生不善于或不會對思維過程進(jìn)行反思和自我調(diào)整,即使在問題沒得到解決的情況下,也不會檢視、反思自己思維過程中可能存在的問題,對成功解決的問題更沒有習(xí)慣總結(jié)思維成功的經(jīng)驗,養(yǎng)成了以被動接受為主的學(xué)習(xí)方式。
例如,高中教材對于“生物膜的流動鑲嵌模型”要點表述為:“蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層?!痹趯嶋H教學(xué)中,許多學(xué)生對教材的推理過程與事實以及模型的表述確信無疑,事實果真如此嗎?根據(jù)蛋白質(zhì)的分子組成特點,蛋白質(zhì)的每一個亞基均至少有一個游離氨基和羧基,而游離的氨基和羧基都是極性的,加上成百上千的R基中必然存在的一些極性基團(tuán),蛋白質(zhì)分子的極性是必然的。根據(jù)相似相容的原理,極性的蛋白質(zhì)分子完全埋在非極性脂雙層內(nèi)部的狀態(tài)是不可能穩(wěn)定的,在自然狀態(tài)下也是不可能長時間存在的。教師在教學(xué)實踐中,要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判性分析,在吸取別人優(yōu)點、精華時,也要摒棄別人不足和糟粕;更要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注自己是如何思考的,了解自己的思維方式,分析思維障礙發(fā)生的原因,進(jìn)而提升思維品質(zhì)和理性。
評價是教學(xué)的指揮棒,現(xiàn)行的考試評價、學(xué)校對教師的評價基本以成績?yōu)槲ㄒ粯?biāo)準(zhǔn),不利于學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng),不利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展與科學(xué)素養(yǎng)的提升。課堂教學(xué)評價應(yīng)該突出思維評價的地位,把具體的理性思維納入教學(xué)目標(biāo)中,實施教學(xué)的過程性評價,關(guān)注對思維目的性與方向性、邏輯性與嚴(yán)密性的引導(dǎo);關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)中思維形成、過程與反思,用發(fā)展的眼光評價學(xué)生的思維品質(zhì)和能力;改革考試測評形式和內(nèi)容,減少對事實性知識的簡單重復(fù)再現(xiàn)和對常規(guī)問題的考查,加重對知識的理解、運用、分析和評價;從考查學(xué)生記憶和掌握知識的能力轉(zhuǎn)變到,考查學(xué)生的推理、分析、想象、批判和創(chuàng)新的思維能力。