注重训练策略 培养思维品质
万方清
摘要:思维品质的培养,既是思维能力发展的基础,又是思维能力发展的具体表现。如何培养学生的思维品质,可结合学科教学的特点,通过适宜的训练策略而达成。如通过优化记忆方法,培养思维的敏捷性;挖掘潜隐知识,培养思维的深刻性;运用变式训练,培养思维的发散性;抓住问题质疑,培养思维的批判性和创造性。人的终身发展离不开思维能力的发展,因此思维品质的培养,对于人的终身发展都将大有裨益。
关键词:思维品质 记忆 潜隐 创造
思维品质是指个体在思维活动中智力特征的表现,也就是人与人之间在思维活动上表现的差异。它主要包括:思维的敏捷性、深刻性、整体性、发散性、批判性、创造性。人的知识水平与思维品质都不是一成不变的,而是相辅相成的。如果合理利用知识载体,注重训练策略,将会大大促进对思维品质的培养。
1 优化记忆方法,培养思维的敏捷性
思维的敏捷性是指思维活动的反应速度和熟练程度,表现为思考问题时的快速、灵活、准确。怎样培养思维的敏捷性,首先是对思维的客观对象—─事实性、方法性等知识的理解和记忆。生物学中规律性强的知识易于掌握,但还有很多零碎的知识点却很难记忆,即使强记,也易遗忘。怎样将这些知识转化为既利于贮存,又便于提取的认知结构,并最终内化为思维的品质,关键是优化记忆的方法。
1.1 缩略记忆法 是将待记的知识选其核心字眼进行记忆的方法。
例1 核DNA复制: 一所两期三步四条件 (一个场所、两个时期、三个步骤和四个条件) 。
例2 有丝分裂各时期特点:两消两现一散乱(前期),体清点聚赤道板(中期),点裂姐妹分两极(后期),两现两消胞壁建(末期)。
1.2 谐音记忆法 是通过读音的相近或相同把所记内容与已经掌握的内容联系起来记忆的方法。
例1 常见原核生物:细线织(支)蓝衣。(指细菌、放线菌、支原体、蓝藻、衣原体)
例2 八种必需氨基酸:携一两本硫黄色书来(缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸)。
1.3 联想记忆法 一种事物和另一种事物相类似时,往往会从这一事物引起对另一事物的联想。基于此,人们可以把记忆的材料与自己体验过的事物连结起来进行记忆,这便是联想记忆。
例如,神经纤维电位变化:可把静息电位“内负外正”想像成波澜不惊的河流,而受到刺激时,局部电位变成“内正外负”,其中的“内正”可想像成投石于水而窜起的浪花。
1.4 歌诀记忆法 是将记忆内容编写成口诀或歌谣,把零散的记忆材料编成合辙押韵的口诀来提高记忆效果的方法,这是一种变枯燥为趣味,轻松有效的记忆方法。
例1 水、盐平衡的调节:水少渗高下丘脑,渴觉抗利少排尿;钾高钠低肾上腺,吸钠泌钾醛固酮。
例2 判断遗传图谱:无中生有是隐性,生女有病为常隐;有中生无是显性,生女无病为常显。
1.5 归类记忆法 是将待记忆的多知识点按照某种逻辑属性进行归类记忆的方法。
例1 典型的正反馈:排尿对排尿中枢的反馈、排卵期间性激素对垂体分泌促性腺激素的反馈、淋巴因子对效应T细胞功能的反馈、生态系统成分对生态系统抵抗力稳定性的反馈。
例2 物质透过生物膜层数为0的几类物质运输:抗原分子摄入吞噬细胞、分泌蛋白排出细胞、mRNA出核膜、神经递质经突触前膜进入突触间隙。
2 挖掘潜隐知识,培养思维的深刻性
思维的深刻性,是指善于透过纷繁的表面现象发现问题本质的思维品质。它集中表现在具体进行思维活动时善于深入地分析推理,抓住其本质和规律,从而圆满地解决问题。生物知识的学习中,学生常常顾此失彼,究其原因,其中有很多潜隐因素成了思维活动时的盲点,因此进行潜隐知识的挖掘训练,不失为培养思维深刻性的好策略。那么这些潜隐知识究竟存在于哪些方面呢?
2.1 潜隐在课本的图例中 例如,淋巴因子只有效应T细胞才产生吗?(课本图解中,抗原刺激T细胞后,T细胞成为致敏T细胞,也可分泌淋巴因子)。
2.2 潜隐在整体与局部的关系中
例1 光合作用中,“植物从环境中吸收的CO2量”到底是实际光合量,还是净光合量?(这里隐含着呼吸产生的CO2已被吸收,但仍不能满足光合作用需要,所以需从环境中吸收CO2)。
例2 除脑组织外的人体内环境中,从毛细血管进入到组织液中的滤过量,与毛细血管从组织液中的回收量相等吗?(这里隐含了淋巴循环,它能将滤过量与回收量的差量,通过淋巴途径回收入血)。
2.3 潜隐在生物体特殊的结构中 例如,利用基因工程将人的干扰素基因导入大肠杆菌,生产的“干扰素”与人体内产生的干扰素是同一种物质吗?(人体内干扰素是一种糖蛋白,大肠杆菌无内质网、高尔基体等,因而不可能生产糖蛋白,因此该“干扰素”是一种同功能的蛋白质)。
2.4 潜隐在生物体特殊的生理中 例如, 发生在体细胞中的突变都不能传给子代吗?基因突变的结果一定会表现出新的性状吗?同一生物体内的体细胞所含DNA一定相同吗?(突变细胞若发育成生殖器官可遗传;同一株紫茉莉的枝条,含白色体的变异细胞与含叶绿体的正常细胞DNA并不完全相同)。
2.5 潜隐在跨学科的知识中
例1 研究温度对酶活性的影响实验能用过氧化氢与过氧化氢酶代替淀粉与淀粉酶进行吗?(H2O2对热不稳定,会干扰实验结果)。
例2 验证PH对酶活性影响的实验所用的检测试剂,能用碘液代替裴林试剂吗?(I2可以与OH-反应,干扰实验现象)。
3 注重归纳综合,培养思维的整体性
思维的整体性是指以客观事物内部固有的整体属性为对象,将其加以系统分析和综合,并使之具体化的整个思维过程。它的特点是在认识和处理问题时,不是把视线只盯住一点、一线、一面,而是扩展思维的空间范围,纵串横联,立体思考,最终把握事物方方面面的联系而解决问题。
在生物学的学习中,从整体上把握知识对象的过程,实际上是知识的内化或认知结构的建构过程。只有经过对知识的分析、综合、重组和归纳等加工处理,才能建立起新旧知识之间的联系,使知识系统化、结构化,进而在提取信息应用时才会有思维的流畅性和整体性。具体的训练策略如下:
3.1 从点到面,构建知识大网络
例如以胰岛素为中心进行辐射,最终可综合归纳为如下知识结构体系:
3.2 纵串横联,贯通知识小链接
例如,生命活动调节中,在理清了每种激素的调节功能(纵串)后,再来归纳整理激素间的相互关系(横联):⑴协同作用: 如在生长发育的调节上生长激素与甲状腺激素的关系、在血糖浓度的调节上胰高血糖素与肾上腺素的关系、在体温调节上甲状腺激素与肾上腺素的关系。⑵拮抗作用:如在血糖浓度调节上胰岛素与胰高血糖素的关系。
3.3 对比归纳,整理易混概念 例如:自交与自由交配、胚囊与囊胚、极核与极体、菌落与群落、趋光性与向光性、硝化作用与化能合成作用、单性生殖与单性结实、二分裂与无丝分裂等。
3.4 类比迁移,挖掘共性个性
例1 ATP与RNA 在结构上的联系(ATP二级水解产物是合成RNA的原料)
例2 光合作用产生的[H]与呼吸作用产生的[H]的物质属性、功能属性。
例3 人和动物保持稳态,其调节方式是 (包括神经调节、体液调节、免疫调节);植物生命活动的调节方式是 (激素调节);微生物生命活动的调节方式是 (酶的调节包括酶合成的调节和酶活性的调节)。
4 运用变式训练,培养思维的发散性
发散性思维,又称扩散性思维、辐射性思维、求异思维。它是一种从不同的方向、途径和角度去设想,探求多种答案,最终使问题获得圆满解决的思维方法。它的特点是根据类比、联想而由此及彼,最终获得多角度、多层次的思维构像。
生物学知识具有广泛的联系性,这为我们准备了极好的素材,通过变式训练,可以培养学生思维的发散性。那么训练中的变式,应从哪些方面入手呢?
4.1 改变命题的客观对象
例1 叶绿体产生的一个葡萄糖分子进入相邻细胞中被彻底氧化分解,这一过程中葡萄糖分子至少需要穿过几层生物膜?
变式:若将该题中的“葡萄糖分子”改为 “氧气分子”,则答案又如何?
例2 将一盆栽植物横放于地,则水平方向的茎其近地一侧生长素浓度变化的曲线为(图中虚线表示对茎生长既不促进也不抑制的生长素浓度) D
变式:将上述题干中的“茎”都改为“主根”,则其变化曲线是 A
4.2 改变命题的限制条件
例1 同一光源下,用白色塑料膜与红色塑料膜(只让红光通过)来培养长势相同的同一种植物甲和乙,则相同时间内甲、乙两株植物光合作用合成的有机物的量的比较是 ?
变式:相同时间内,在其他条件都适宜的前提下,在光照强度同为500LX的白光和红光照射下,完全相同的甲、乙两株植物进行光合作用合成有机物的量的比较是 ?
4.3 改变命题的应答指向
例 500g黄豆制成了2500g黄豆芽,在这个过程中有机物量的变化是 B
变d f A.增多 B.减少 C.不增加也不减少 D.以上都不对
变式:上述过程中,有机物种类数量的变化是
4.4 改变命题的切入角度
例1 硝化细菌将CO2转化为C6H12O6的能量来自于
变式:硝化细菌合成蛋白质所需直接能源的能量来自于
例2 将一只兔从5℃环境移到35℃的环境,其代谢耗氧量将会
变式:取兔的一个体细胞进行培养,将其从5℃环境移到35℃的环境,则其代谢耗氧量将会 。
5 抓住问题质疑,培养思维的批判性、创造性
思维的批判性是指人对思维材料(包括自己或别人的观点)的真实性、科学性等进行反思评价,提出质疑并最终作出肯定或否定抉择的思维认知过程。
思维的创造性是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。也是人脑对客观事物进行有价值的求新探索而获得独创结果的思维过程。
批判性思维是创造性思维的基础与核心。它们都是在思维深刻性、发散性基础上发展起来的两种最为可贵的思维品质。其共同特点都是不墨守成规、不盲从轻信、不拘泥于权威,敢于质疑,能从普遍认同的定论、似乎不可更改的事实中找出和发现不合理的因素, 并提出创新的、有价值的问题。
培养学生思维的批判性、创造性,可结合中学生物教学的实际从以下几方面入手:
5.1 质疑课本知识的严密性
例1 全一册P89,培养基高压蒸汽灭菌中,“当锅内压力上升到98kPa时,控制火力大小,使压力维持在98kPa左右20min”。98kPa的压力(压强)低于1个大气压(101.3kPa),这是高压灭菌吗?(其实这里98kPa应是压力表的读数,实际含义是比大气压高出98kPa)。
例2 第二册课本图6- 4噬菌体侵染细菌的实验,得到的子代噬菌体中画的DNA双链都是蓝色的标记链,正确吗? (不符合半保留复制的特点)。
例3 全一册P50:“质粒是细菌等细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA分子”。(细菌属原核生物,细胞中没有真正的染色体)。
5.2 评价生活习惯的合理性 例如,在树林中晨练能享受到最清新的空气?
5.3 审视命题的科学性
例1 很多资料归纳,固氮菌的氮源是N2,由此命题“固氮菌都可用无氮培养基培养”。人们自然要质疑:根瘤菌可以吗?
例2 淋巴因子中的干扰素是治疗病毒引起的疾病的特效药。有人把某种淋巴细胞放在体外培养,经几代的繁殖后细胞分裂就会停止。现欲利用细胞工程大量生产干扰素,请选择下列哪组细胞融合可以达到目的
①小鼠的效应B细胞 ②小鼠的效应T细胞 ③小鼠的的骨髓细胞 ④小鼠的骨髓瘤细胞
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
试题提供的答案是B。应知道效应T细胞分泌的干扰素对病毒和某些癌细胞都具有很强的抑制作用,那么在有淋巴因子存在的条件下,具有癌变特点的骨髓廇细胞及其杂交廇细胞还能长期大量生存吗?正因如此,所以工业上大规模生产干扰素并非利用上述细胞工程,而是利用基因工程结合发酵工程进行。
5.4 探求未知的可能性
例1 抗体具有特异性,但接种牛痘疫苗为什么可预防人痘天花?(可能是两种病毒有相同或相似的抗原决定簇)。
例2 在用葡萄糖和乳糖作碳源的培养基上培养大肠杆菌,乳糖作为诱导物可诱导大肠杆菌产生乳糖酶,但一开始培养基中就有乳糖,为什么乳糖酶却是在葡萄糖耗尽后才产生?(可能是葡萄糖或其代谢产物对乳糖酶基因的表达具有抑制作用)。
例3 人体内的抗体不下百万种,但人体内的基因只有3~3.5万个,那么种类如此多的抗体又是怎样由基因控制合成的?(可能是一因多效)。
综上所述,如果注重训练策略,并在教学活动中贯彻始终,学生的认知水平和思维品质将会得到较快提升,不仅如此,还对学生潜能的挖掘、思维能力的终身发展大有裨益。
参考文献
1 《普通心理学》 彭聃龄 北京师范大学出版社
2 《心理与教育研究方法》 董奇 广东教育出版社
3 《开发自我》 高云鹏 湖南教育出版社
4 《生物》 赵占良等 人民教育出版社