打破思維定式 強化批判性思維
——以2018—2019年高考天津卷為例

天津 劉春盼

思維定式也稱“慣性思維”，是指人們根據先前形成的知識、經驗、習慣，對后來發生的事情所作出的分析和判斷。即思維總是擺脫不了已有“框框”的束縛，表現出懶惰，缺乏創新精神的態勢。

筆者通過查閱相關文獻，發現批判性思維在學術上的概念非常抽象，其實簡而言之，批判性思維就是要突破思維的“框框”，就是告訴學生不要迷信課本、迷信結論、迷信權威、迷信老師，要敢于質疑和探究。

批判性思維是創新的核心。為了培養學生的創新能力，教師在平時的教學中就應該打破思維定式，注重對學生批判性思維的培養。本文通過對2018—2019年高考天津卷部分生物試題的分析，淺談教師在平時的教學中該如何突破思維定式，培養學生的批判性思維。

1.定式的類型

1.1 關于課本概念的定式

【例1】（2018年，天津卷，第10題節選）甲型流感病毒為RNA病毒，易引起流感大規模流行。我國科學家在2017年發明了一種制備該病毒活疫苗的新方法，主要環節如下。

（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細胞內的增殖能力。以病毒RNA為模板，逆轉錄成對應DNA后，利用______技術擴增，并將其中某些基因（不包括表面抗原基因）內個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比，改造后的基因表達時不能合成完整長度的_____，因此不能產生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構建重組質粒，并保存。

（2）構建適合改造病毒增殖的轉基因宿主細胞。設計合成一種特殊tRNA的基因，其產物的反密碼子能與（1）中的終止密碼子配對結合，并可攜帶一個非天然氨基酸（Uaa）。將該基因與_____連接后導入宿主細胞。提取宿主細胞的______進行分子雜交鑒定，篩選獲得成功表達上述tRNA的轉基因宿主細胞。

（3）利用轉基因宿主細胞制備疫苗。將（1）中的重組質粒導入（2）中的轉基因宿主細胞，并在補加______的培養基中進行培養，則該宿主細胞能利用上述特殊tRNA，翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產生大量子代病毒，用于制備疫苗。

【分析】該題的素材取自于2017年度中國科學十大進展，中國科學家將病毒直接轉化為活疫苗及治療性藥物。通過改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細胞內的增殖能力，但又保持其抗原特性。方法是①改造病毒：以病毒RNA為模板，逆轉錄形成對應DNA后，將其中某些基因（不包括表面抗原基因）內個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。改造后的基因表達時不能合成完整長度的蛋白質，因此不能產生子代病毒。②構建適合改造病毒增殖的宿主細胞：設計合成一種特殊tRNA的基因，其產物的反密碼子能與改造基因所轉錄的終止密碼子配對結合，并可攜帶一個非天然氨基酸（Uaa）。將該基因與載體連接后導入宿主細胞，便可構建出適合改造病毒增殖的轉基因宿主細胞。將（1）中的重組質粒導入（2）中的轉基因宿主細胞，并在補加Uaa的培養基中進行培養，則該宿主細胞能利用上述特殊tRNA，翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產生大量子代病毒，用于制備疫苗。

該題的難點是在平時的教學中教師過度強調課本中終止密碼子的概念，使學生形成了慣性思維，認為終止密碼子沒有對應的tRNA，也沒有相對應的氨基酸，因此核糖體讀到終止密碼子的時候，翻譯就終止了。但是該題則打破了學生對于課本概念的定式，創新性地制造出了一種特殊的基因，該基因能夠轉錄出一種特殊的tRNA，這種tRNA可以攜帶一種非天然氨基酸（Uaa），并可以與終止密碼子配對，從而使翻譯繼續進行下去。如果學生對于教師言聽計從，對于課本上的內容深信不疑，沒有批判性思維，沒有分析、總結和應變的能力，按照慣性思維來答題，那么對于這道題學生可能就束手無策了。

【答案】（1）PCR 多肽（或蛋白質） （2）載體 總RNA （3）非天然氨基酸（Uaa）

1.2 關于經驗的定式

【例2】（2019年，天津卷，第9題節選）B基因存在于水稻基因組中，其僅在體細胞（2n）和精子中正常表達，但在卵細胞中不轉錄。為研究B基因表達對卵細胞的影響，設計了如下實驗。

據圖回答：

（4）獲得轉基因植株過程中，以下鑒定篩選方式正確的是______________（多選）。

A.將隨機斷裂的B基因片段制備成探針進行DNA分子雜交

B.以Luc基因為模板設計探針進行DNA分子雜交

C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設計探針與從卵細胞提取的mRNA雜交

D.檢測加入熒光素的卵細胞中是否發出熒光

【分析】教師在課堂上都會反復強調一定要審題，對于一些重要的字眼要用線畫出來，根據這些習慣學生可能會將“B基因在卵細胞中不轉錄”作為重點圈了出來。再根據慣性思維學生們會認為題干中的文字描述與圖形描述的內容是一致的，為了節約時間部分學生讀完文字敘述后會直接做題，當遇到困難時再回頭研究圖形。但是該題文字描述的是“B基因在卵細胞中不轉錄”，而圖形描述的是讓B基因在卵細胞中表達的方法，文字與圖形表達的內容完全不同。如果學生不認真分析圖形，僅根據以往經驗判斷，那么在做第（4）問時就很難選出B、C、D的答案。

造成這種現象的原因是部分教師長期針對學生進行大量而低效地講授與練習，使學生的思維僵化、惰化。教師在課堂上反復強調“基因的選擇性表達”這個概念，學生就將這個概念固化了。當題干中出現“B基因在卵細胞中不表達”這句話時學生的思維立即進入“選擇性表達”的方向，按照這個思路思考問題，結果肯定是錯誤的。該題巧妙地引入了一個可在水稻卵細胞中啟動轉錄的啟動子，使本不能在卵細胞中表達的B基因實現了表達，體現了試題對于學生批判性思維的考查，這對于培養學生的創新精神幫助很大。

【答案】BCD

2.突破的方法

2.1 突破課本定式

課本上有很多重要的概念，教師在講課時反復地強調容易讓學生把概念固化。例如關于例1中提到的“終止密碼子”這一概念，教師在授課時一直在強調終止密碼子是翻譯的終點，當核糖體讀到終止密碼子的時候，翻譯停止。這就容易造成學生的思維定式，認為只要出現終止密碼子翻譯就應當停止。而通過2018年天津卷第10題的分析，能夠發現可以人為制造相應的tRNA來配對終止密碼子，使翻譯繼續進行下去。又如教師在講授“基因的選擇性表達”時，可強調部分基因在某些特定細胞里表達，如胰島素基因在胰島B細胞中表達，但是iRNA技術可以干擾胰島素基因在胰島B細胞中的表達；部分基因在某些特定細胞不表達，但是通過特定的啟動子就可以使其表達，如“乳房生物反應器”“膀胱生物反應器”等都是批判性思維的產物。所以教師在講課的時候不要受限于定式思維，要注意知識的可變性，不要將知識絕對化，要在授課過程中多講述這樣的例子，培養學生的批判性思維，從而使學生具有創新精神。

2.2 突破經驗定式

部分教師尤其是具有多年教學經驗的老教師，容易沉迷于教師的權威，不允許學生有不同的見解，甚至還挖苦、嘲諷提出不同意見的學生，大大損傷了學生的積極性，長此以往學生的批判性思維就被權威束縛住了，失去了創新精神。一部分教師還喜歡給學生總結一些解題的經驗、技巧、方法，將一切問題“套路化”，長期保持這種思維定式，就容易導致學生思維僵化，產生惰性思維，養成呆板、機械、千篇一律的解題習慣。當面對新情境、新問題時思維定式往往使解題者步入誤區。因此教師必須對教學理念和方法進行改革，積極鼓勵學生提出非標準答案，大膽質疑、勇于挑戰權威，鼓勵他們向課本、教師等發出不同的見解。同時教師應關注學生的差異性，善于因材施教，多采用發現式、探究式等教學方法，設置問題情境，激發學生的認知沖突，著重培養學生的批判性思維和創新能力，全面提升學生的學科核心素養，力爭做“反思型教師”，勿做“經驗型教師”。

3.結束語

上述兩道題從表面上看似乎不難，但均需要學生有較靈活的思維才能準確理解題意、正確判斷解題方向。高考生物試題注重對學生發散性思維、批判性思維的考查，這體現了高考對高層次科學思維和創新思維的重視，使憑借“題海戰術”的學生在高考中失去優勢，靠“套路”做題的學生在考試 時必定會吃虧，這是近幾年天津高考試題的特點，也會是未來幾年高考試題的命題趨勢。因此教師在教學中要少采用講述、灌輸的方法，多采用啟發式的教學方法，引導學生對知識自主學習并做到活學活用，打破思維定式，努力培養學生的批判性思維和創新能力。