从促进直觉思维的角度探讨高中生物深度思维的培养

张泰

深度思维是深入事物根本性质的认知。直觉思维是指主体不受固定的逻辑规则束缚而直接洞察思维对象本质并且快速做出综合判断的思维活动。直觉思维属于非逻辑思维，且最终目的是揭示事物的本质。因此，运用直觉思维思考可看成是实现深度思维的又一可行途径。在高中生物教学中，学生对问题的答案不假思索脱口而出，对遇到的困难突发灵感迅速解决的情况并不鲜见，但追根刨底、究其原因却一时难以说出，这就是直觉思维起了重要作用。不过直觉思维的产生存在着突发性，结果存在着不确定性，学生要在困难面前突发灵感，直接洞察事物的本质是离不开教师的训练和引导的。教师在教学的过程中要怎样去创设这种思考的氛围，如何更多地提供这种思考的机会，就决定了学生能否更好地掌握和运用直觉思维来认识事物的本质。

1 串联“记忆组块”，构建知识网络，挖掘直觉思维的源泉

直觉思维的产生离不开学生对已有知识经验的积累，这是直觉思维产生的源泉。学生掌握的生物学知识越丰富，认知的越深入，直觉思维的能力就越强。但大量、繁多的知识积累会增加对己记知识的遗忘率及再次提取利用的难度，好的记忆方法是直觉思维保证。高中的生物学知识强调系统化学习而不是单一知识模块的孤立记忆。根据这一特点，教师挖掘不同知识模块的内在联系，充分发挥学生的联想将不同的记忆模块进行组合形成“记忆组块”，不仅扩大了记忆的容量，加深了对所学知识的理解，更为不同的知识模块搭建了相互联系的桥梁，奠定了直觉思维一触即发的良好基础。例如，以生物体内的水为中心节点就可以发散串联起多个知识模块：途径1——产生水的反应：氨基酸脱水缩合反应、DNA复制、多糖合成、光合作用的暗反应、有氧呼吸的第三阶段、ATP的合成。途径2——利用水的反应：光合作用的光反应、有氧呼吸的第二阶段、蛋白质或核酸或多糖等的水解、ATP的水解。途径3——水盐平衡的调节。途径4——水对植物光合作用的影响。途径5——水跨膜运输的方式。

2 变换情境，举一反三，进发直觉思维的火花

根据学科核心素养的要求，学生要具备在不同情境下学以致用的能力，即能在學科思维的引导下，综合利用所学知识技能解决复杂多变的实际问题。所以现实生活中遇到的问题、人们关注的与科技发展有关的热点问题、实验设计问题等就成为高考等各类考试的命题背景。在这种形势下，有的学生不知所措、无从下手或者生搬硬套、张冠李戴，有的学生却拨云见曰、一语中的，究其原因就在于对同一事物的认知差异。这就要求教师在平时的课堂教学中注重培养学生的深度思维能力，促使学生的思维由表及里、直达事物的本质，才能更好、更快地搭建旧知与新情境连接的“桥梁”，有效实现知识的迁移和应用。针对同一问题让学生在不同的情境下去解决的策略就是实现该目标的有效方法。这有利于积极思维定式的形成，即在多次“预演”的基础上，学生加深了对所学知识的认知，拓展了对所学知识的外延，思维更加灵活，更易触类旁通、举一反三、进发直觉思维的火花。以神经调节的专项练习课为例，笔者就从日常生活、实验设计、科学研究这三个方面构建了三道例题的出题背景。

[例1]图1表示人体神经系统对排尿的控制，其中尿道内有控制排尿的肌肉，逼尿肌分布于膀胱壁。请据图回答下列问题：

[例2]为研究兴奋的传导，科学家先后进行了以下实验。据此回答问题：

实验一：在蛙的坐骨神经表面放置两个电极，连接到一个电表上（图2）。静息时，电表没有测出电位差（图2①）;当刺激。点时，电表指针发生从图2②-⑥的连续变化。电表指针偏转方向代表电流方向。

实验二：以枪乌贼的巨轴突为测试对象，将一电极插入轴突膜内，另一电极置于膜外，电表指针发生偏转，如图3中的A图。给予刺激后，电表指针发生偏转的情况如图3中的B图和C图。

[例3]图4A是神经一肌肉接头，其结构和功能与突触类似。当兴奋传导至突触小体时，突触间隙中的Ca²⁺通过突触前膜上的Ca²⁺通道内流，导致突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质（图4B）。请回答有关问题：

分析：例1的背景是基于书本上缩手反射问题转换而来的“变式”，与学生自身的认知结构很接近，有利于旧知在新境中的迁移和利用，并为今后与神经调节相关的日常生活问题的解答提供了参考和依据。例2是对书本涉及的蛙坐骨神经上兴奋传导实验的拓展和延伸。笔者以此为基础，让学生利用例题所用的实验方法和器具来设计实验验证兴奋在神经纤维上双向传导的问题以及兴奋在突触处单向传递的问题，从而培养学生的实验设计能力。例3给学生提供了一个与突触结构和功能类似的，神经一肌肉接头的相关知识背景。在此基础上考查了一系列与其有关的科学研究，如“肉毒毒素美容”、α-银环蛇毒对肌细胞收缩的影响、有机磷农药中毒的问题，这就使学生将所学的知识链接上了热点科技问题。

3 抓关键，看本质，启发直觉思维的灵感

同一问题的呈现情境可以是多种多样的，同一问题的表达方式也可以是变化多端的。除了常见的文字叙述外，还有柱形图、饼状图、曲线图等图形分析，表格中各行各列的数据辨析等，各种形式可谓层出不穷，但无不体现了对学生收集、加工、处理信息的能力考查。面对这多变的出题方式和相关的能力要求，教师要引导学生敏锐地发现特殊个例中存在的普遍共性，筛选提炼出一个个揭示主体的关键词，由点连线，以少牵多，启发直接思维的灵感，进而快速链接相关的知识要点，最终揭示问题本质。这就是一条对此处变不惊、以不变应万变的解决途径。这一途径的核心就是抓关键，提炼关键词。但单个关键词所含的信息量有限，描述的问题比较片面，而多个关键词则富含传递了大量有用的信息，可全面描述相关的问题，使解决的问题明朗化。准确发现并抓住一系列存在逻辑联系的关键词，既触发了灵感，又推动了直觉思维的形成.例如，在分析有丝分裂的重要意义时，染色体在这一过程中的变化就是解决该问题的关键。教师以其为出发点，可进一步发现并提炼出三个关键词即间期的染色单体形成、分裂期的染色单体分开和子染色体平均分配，将这三个关键词串联在一起，细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性的原因就呼之欲出了。在习题点评过程中也是经常用到该方法。

[例4]用差速离心法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器，测定其中三种有机物的含量如图5所示。下列有关叙述正确的是（）

A.丙合成的物质遇双缩脲试剂呈紫色

B.甲、乙、丙共同构成了生物膜系统

C.乙为细胞的各项生命活动提供能量

D.酵母菌与该细胞共有的细胞器只有丙

分析：大多数学生遇到此题都无从下手。仔细分析发现题干中存在三个关键词即动物细胞、细胞器、有机物，再从图中抓住核酸含量这个关键词，串联起来符合以上要求的细胞器就只有线粒体和核糖体了。接着，再进一步挖掘图中信息发现丙脂质含量为零，最终确定甲为线粒体，丙为核糖体，进而打开了解题的大门。

4 原教材，新教法，创建直觉思维的课堂

教师传授给学生的，与其说是科学知识，不如说是科学方法，更不如说是科学思维。因此思维过程的展示环节在课堂教学中就显得至关重要，展示的好坏直接决定了学生能否真正地理解和掌握思维的方法。而该过程又是基于教材这个平台开展和组织的，教材对某种思维的产生过程体现得越充分就越能促进学生形成相关的科学思维。直觉思维的培养也是如此，也离不开对教材的合理利用和适当拓展。教师如能联系学生既有的认知结构，对原有教材进行必要补充或灵活改变其组织呈现形式，使之能够充分激发学生的想象、创造能力，进而达到引导学生主动利用直觉思维去解决问题的效果，就能真正实现授之于渔的目的。

例如，在“基因自由组合定律”这节的教学中，笔者就适当改变了教材的组织形式，并设计了一些引导学生想象与创造的问题，促使学生主动思考并激发直觉思维的产生。本课共设置了三个任务活动。任务1在给学生提供了两组实验材料——黄色豌豆、绿色豌豆;圆粒豌豆、皱粒豌豆，请学生任选其中一组来设计实验再现孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验。该任务的设计目标是让学生回顾分离定律，并为接下来的自由组合定律的探索做好铺垫。任务2设置了如下情境：如果同时考虑子叶颜色和种子形状两对相对性状的遗传，请你依据一对相对性状杂交实验的思路，设计实验并预测结果。同时提供实验材料：纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。学生在完成上一任务的基础上，可快速想到先亲本杂交再F₁自交的实验思路，但在预测最终实验结果即F₂的表现型及其比例时会遇到困难。此时，教师可适当点拨：“这两对相对性状在F₂体内各只能出现一种表现型，哪豌豆会长什么样呢？”学生就能进发随機组合的灵感并快速说出四种表现型.教师追问：“依据刚才的思路，你能说出这四种表现型的比例吗？”进一步促使学生想到除了不同的性状可随机组合，不同性状出现的比例也可同时随机组合，进而能大胆预测出F₂的实验结果。教师此时再展示孟德尔的实验设计和结果，对学生的实验思路给予肯定的同时，又加深了他们对直觉思维的理解。任务3对自由组合定律的解释。笔者在此处设计了一个问题串：为什么F₂中出现新的性状组合，试从基因的角度进行解释？F₁的基因型和表现型是什么？F₁产生几种配子？根据F₁产生配子的情况，解释F₂出现的性状和比例的原因？这三个问题由浅入深、环环相扣引导学生再次利用直觉思维从基因的角度去思考问题，进而主动构建有关自由组合定律的认知。

直觉思维是一种“跳跃式”的思维，可由事物的表象直达事物的本质，充满灵性且极富创造力，但结果带有猜测的成分存在着不确定性。逻辑思维具有循序渐进、严谨缜密、可靠性高的特点但欠缺想象，缺乏开拓创新。不过这两种思维互补性很强，若相互配合、取长补短必能相得益彰更好地促进深度思维的形成。因此在课堂教学中，教师应重视直觉思维的培养，为此要不断扩充自身的知识储备，积极开拓自我的视野，从而能够提供给学生更多、更好的直觉材料，进而让课堂充满创造力，真正改变重逻辑思维而轻直觉思维培养的现状，让灵感之光在课堂上不断闪现，指引着学生快速地洞察事物的本质。