有關思維習慣培養的生物課堂教學研究

張慶嶺

近幾年，筆者帶領的教研團隊為培養學生思考問題的系統性、嚴謹性、創造性進行了積極有益的校本研修。從查閱文獻，豐富理論基礎出發，調查訪問在校生的學習現狀和畢業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，優化教學策略，促使學生掌握科學的思維方法，從而養成良好的思維習慣。

問題的提出

一、思維培養的理論基礎

智力三元理論指出，智力包括三個部分——成分、經驗和情境（Robert J.Sternberg），即人們運用知識、經驗，結合生活實際來分析解決問題的能力。而與智力相關的思維能力，可被劃分為：分析性思維、創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，發現、發生、聯想和假說能力為進階，實踐、應用、遷移能力則最能體現出思維培養的價值。

思維技能的協調發展有助于學生知識的獲取和素養的達成，是育人價值的根本體現，在教學活動中，尤其是課堂教學實踐中，教師應該改變重分析、輕創造、少實用的教學習慣，關注學生各層面思維均衡的發展，培養學生的思維技能，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、思維習慣的現狀調查

團隊設計了兩份網絡調查問卷，分別發給高中在校生和畢業生，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現，關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;而畢業生則更注重過程，更認同思維的重要性，這種體驗與已畢業學生的社會經歷增加是不無關系的。

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。”由此可見，對學生進行思維培養，才能使其真正獲得受用一生的能力。

思維習慣的培養策略與方法

一、應用合理的思維工具

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、記憶和應用這些知識。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、語義網絡、思維地圖、知識圖表等。不同人的思維模式存在差異，使用者也可以根據實際需要選擇合適的思維方法激發自己的思考，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，在設計《種群的特征》這節課的教學中，筆者以這樣的思維導圖并結合思考帽等思維工具整理了自己的思路。

二、開發有思維價值的教學資源

發揮團隊在校本研修中的合力，發掘生物學科課內外資源中的思維訓練因素、隱含的道理、知識關系導圖等，轉化成供學生分析的思維技能訓練題，檢測學生的思維品質;或調整知識內容的呈現順序，通過對知識的連續性、廣延性、系統性等邏輯關系分析，來培養學生各種思維習慣。

【案例1】

學習《細胞核》一節時，教材呈現的知識順序是：細胞核的相關實驗、細胞核的功能、細胞核的結構。

在教學內容上調整為：先介紹細胞核的結構，然后通過細胞核的相關實驗，總結細胞核的功能。

案例分析：

“結構決定功能”是生物學的基本原理，學生通過對細胞核基本結構的認識，設計和分析實驗，推導出細胞核的基本功能，可培養學生的探究能力，從結構出發，可以對實驗中出現的結果和誤差進行分析和修正，培養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、變量是什么的順序設計實驗”、按照“誤差、操作為什么的思路引導分析”、按照“結果、結論有什么的關聯總結實驗”，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，把握事物的本質和規律，開展系統的、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（現象）上升到理性思考（本質），最后升華到實踐操作（應用），這也是學生應該形成的對自然界的認知習慣。

我們還對教學內容進行了諸多處理：對教材中抽象的理論，組織學生建構模型，使隱性知識顯性化;對教材中的相關概念構建概念圖，使零碎知識系統化;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性得到了鍛煉。

三、優化組合使用教學策略

斯滕伯格根據思維三元理論提出三種促進思維發展的教學策略：以講課為基礎的照本宣科策略、以事實為基礎的問答策略和以思維為基礎的對話策略。教師可以從教學內容的難度、知識系統的復雜關系、認知結構的邏輯聯系等角度出發，分析教學資源，對應采取上述策略，并按照學生的認知規律，有機的處理教學環節，組合教學策略，以分析性思維的培養為基礎，激發學生的創造性想法，進而遷移知識至現實應用中，實現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.基因突變為什么不一定影響性狀？

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：

關于兩個定義的學習，教師采用的就是以講課為基礎的照本宣科策略，因為這兩種變異方式涵蓋的信息較多，例如基因結構改變才是基因突變、控制不同性狀的基因的重新組合才是基因重組等信息。教師帶領學生分析概念的內涵，提煉出“基因結構”“堿基序列”“有性生殖”“不同性狀”“相對性狀”“重新組合”等概念，向學生傳達了大量的有用信息，提高了教學的效率，也培養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。學生可以從基因結構、基因表達、蛋白質的加工、變異的位置、顯隱性關系、環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，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，也培養了學生發現、聯想等創造性思維能力和批判性、敏捷性的思維品質。

回答問題2、3時，教師采用的是以思維為基礎的對話策略，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“產婆術”是對該策略的準確闡釋。學生必須對減數分裂的過程進行空間構建，根據對基因重組本質的理解才能對問題作出正確分析，在闡述自己的觀點時，教師扮演著向導者或協助者的角色，營造良好的思維情境，引導學生發問和質疑，學生積極思考、剖析事物之后，還需要用準確的專業術語表達描述，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，經過多年實踐，反復研討，我們提出了“素養鑄骨——知識生肉——問題得法——活動凝魂”的“啟智課堂”基本思想。

“素養鑄骨”是指在課堂教學設計時，堅持培養學生核心素養的主線，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”這四個維度進行設計，尤其是面向“科學思維”各層面的教學設計，有助于創新型人才的培養。

“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、思維技巧的培養不能離開知識體系構建這一主線。

“問題得法”是指要通過合理的問題設計引發學生的思考，反映學生的思想，無論是課堂話題還是課后作業，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外的教學工作，在活動中產生思維碰撞、交流思想觀點，進而實現學生的心智成長。

關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，思維品質的敏銳和靈活是學生成長的必備基礎，樂于思考、善于發現的習慣必將塑造出有意義的人生。

基金項目：黑龍江省教育廳規劃課題《基于核心素養的高中生物課堂教學實踐研究》（JJC1318020 ）