有关思维习惯培养的生物课堂教学研究

哈尔滨师范大学附属中学 张庆岭

近几年，笔者带领的教研团队为培养学生思考问题的系统性、严谨性、创造性进行了积极有益的校本研修。从查阅文献，丰富理论基础出发，调查访问在校生的学习现状和毕业生对思维技能的需求，以高中生物教学为主渠道，通过概念图、思维导图等知识可视化工具为媒介，挖掘生物教学中的可利用因素，优化教学策略，促使学生掌握科学的思维方法，从而养成良好的思维习惯。

问题的提出

一、思维培养的理论基础

智力三元理论指出，智力包括三个部分——成分、经验和情境（Robert J.Sternberg），即人们运用知识、经验，结合生活实际来分析解决问题的能力。而与智力相关的思维能力，可被划分为：分析性思维、创造性思维和实用性思维三个维度，其中分析、评判、类比和验证能力为基础，发现、发生、联想和假说能力为进阶，实践、应用、迁移能力则最能体现出思维培养的价值。

思维技能的协调发展有助于学生知识的获取和素养的达成，是育人价值的根本体现，在教学活动中，尤其是课堂教学实践中，教师应该改变重分析、轻创造、少实用的教学习惯，关注学生各层面思维均衡的发展，培养学生的思维技能，帮助他们从正确的角度，用正确的方式思考问题，形成良好的思维习惯。

二、思维习惯的现状调查

团队设计了两份网络调查问卷，分别发给高中在校生和毕业生，目的是了解学校教学对他们的影响以及对教育教学的反馈，进而分析他们有哪些思维发展方面的不足或需求，为教师教学的方向提供一定的参考。一周后分别收回255份和269份有效问卷，通过对问卷的整理我们发现，关于高中学习过程中对问卷中的“学到的知识与学习知识的过程”这一问题，在校生认可过程的重要性，而同样重视知识的价值；而毕业生则更注重过程，更认同思维的重要性，这种体验与已毕业学生的社会经历增加是不无关系的。

表1：高中在校生对于高中学习中知识与过程的认识

表2：高中毕业生对于高中学习中知识与过程的认识

爱因斯坦曾说：“当你把学校教给你的一切知识都忘掉，剩下来的才是教育。”由此可见，对学生进行思维培养，才能使其真正获得受用一生的能力。

思维习惯的培养策略与方法

一、应用合理的思维工具

学生的学习过程，以对知识进行一维水平的识记为主，知识是以线性方式储存在大脑中，而借助一定的思维工具和组织工具，可使个体知识以图解、曲线、表格等形式表示出来，实现知识可视化，而学生通过对知识的交叉链接等操作，可以在二维甚至多维水平上正确地重构、记忆和应用这些知识。有的教师可能没意识到，生物学科常用的遗传系谱图，本身就是使信息直观化的常用分析方法。

目前常用的知识可视化的组织工具包括概念图、思维导图、认知地图、语义网络、思维地图、知识图表等。不同人的思维模式存在差异，使用者也可以根据实际需要选择合适的思维方法激发自己的思考，例如“5W1H思维模式”倡导的思维框架、SWOT分析法、思维训练专家爱德华·德·博诺的柯尔特思维课程、“水平思考”“平行思考”“六顶思考帽”等思考工具等。

例如，在设计《种群的特征》这节课的教学中，笔者以这样的思维导图并结合思考帽等思维工具整理了自己的思路。

《种群的特征》一课的设计思路

二、开发有思维价值的教学资源

发挥团队在校本研修中的合力，发掘生物学科课内外资源中的思维训练因素、隐含的道理、知识关系导图等，转化成供学生分析的思维技能训练题，检测学生的思维品质；或调整知识内容的呈现顺序，通过对知识的连续性、广延性、系统性等逻辑关系分析，来培养学生各种思维习惯。

【案例1】

学习《细胞核》一节时，教材呈现的知识顺序是：细胞核的相关实验、细胞核的功能、细胞核的结构。

在教学内容上调整为：先介绍细胞核的结构，然后通过细胞核的相关实验，总结细胞核的功能。

案例分析：

“结构决定功能”是生物学的基本原理，学生通过对细胞核基本结构的认识，设计和分析实验，推导出细胞核的基本功能，可培养学生的探究能力，从结构出发，可以对实验中出现的结果和误差进行分析和修正，培养学生的理性思维和批判性思维。教师在授课过程中，引导学生按照“目的、假设、变量是什么的顺序设计实验”、按照“误差、操作为什么的思路引导分析”、按照“结果、结论有什么的关联总结实验”，从不同角度、多层次挖掘某一知识点，可增强学生思维的深刻性，深入地、逻辑清晰地思考问题，把握事物的本质和规律，开展系统的、全面的思维活动。学生按这样的习惯进行学习，可从对知识的感性认识（现象）上升到理性思考（本质），最后升华到实践操作（应用），这也是学生应该形成的对自然界的认知习惯。

我们还对教学内容进行了诸多处理：对教材中抽象的理论，组织学生建构模型，使隐性知识显性化；对教材中的相关概念构建概念图，使零碎知识系统化；对教材中难以操作的科学实验进行改进，使科研知识生活化。通过以上操作，学生学会了在学习抽象难懂的问题时，可通过形象具体思维，将自己的经验进行重组，用生活中常见的事物模拟它或利用图像简化它，使抽象问题形象化，最终应用不同的知识、方法正确地解决问题，学生思维的灵活性和独创性得到了锻炼。

三、优化组合使用教学策略

斯滕伯格根据思维三元理论提出三种促进思维发展的教学策略：以讲课为基础的照本宣科策略、以事实为基础的问答策略和以思维为基础的对话策略。教师可以从教学内容的难度、知识系统的复杂关系、认知结构的逻辑联系等角度出发，分析教学资源，对应采取上述策略，并按照学生的认知规律，有机的处理教学环节，组合教学策略，以分析性思维的培养为基础，激发学生的创造性想法，进而迁移知识至现实应用中，实现知识与智力同步增长的目的。

【案例2】

在《基因突变与基因重组》一节的学习中，教师讲述了基因突变和基因重组的定义，进而提出了以下问题：

1.基因突变为什么不一定影响性状？

2.请阐述交叉互换为什么可能导致基因重组？

3.显微镜下可以观察到染色体的交换行为，为什么说光镜下不能观察到基因重组？

案例分析：

关于两个定义的学习，教师采用的就是以讲课为基础的照本宣科策略，因为这两种变异方式涵盖的信息较多，例如基因结构改变才是基因突变、控制不同性状的基因的重新组合才是基因重组等信息。教师带领学生分析概念的内涵，提炼出“基因结构”“碱基序列”“有性生殖”“不同性状”“相对性状”“重新组合”等概念，向学生传达了大量的有用信息，提高了教学的效率，也培养了学生的分析性思维能力。

针对问题1的分析，教师采用的就是以事实为基础的问答策略，师生频繁互动，采用接龙式的回答，前面同学回答完，后面同学接着回答其他的可能答案。学生可以从基因结构、基因表达、蛋白质的加工、变异的位置、显隐性关系、环境对性状的影响等方面思考，进而得出具有开放性的不同答案。以事实为基础，可以很好地评估和组织学生的知识，而不同情境下得出的多元化答案，也培养了学生发现、联想等创造性思维能力和批判性、敏捷性的思维品质。

回答问题2、3时，教师采用的是以思维为基础的对话策略，鼓励学生深入思考问题，答案并不是简单的对和错，而是要对其进行论证，苏格拉底的“产婆术”是对该策略的准确阐释。学生必须对减数分裂的过程进行空间构建，根据对基因重组本质的理解才能对问题作出正确分析，在阐述自己的观点时，教师扮演着向导者或协助者的角色，营造良好的思维情境，引导学生发问和质疑，学生积极思考、剖析事物之后，还需要用准确的专业术语表达描述，与同学辨析争论，与教师思维碰撞，在这个过程中，展示学生的实用性思维技巧，体验良好思维习惯的价值。

“启智课堂”教学模式的思考

能否构建有效的教学模式以加强教学活动的有序性和可操作性？笔者的团队一直在探索有利于促进学生心智成长的教学模式，经过多年实践，反复研讨，我们提出了“素养铸骨——知识生肉——问题得法——活动凝魂”的“启智课堂”基本思想。

“素养铸骨”是指在课堂教学设计时，坚持培养学生核心素养的主线，各种课堂行为要依托“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”这四个维度进行设计，尤其是面向“科学思维”各层面的教学设计，有助于创新型人才的培养。

“知识生肉”是指教学活动不能离开知识传授这一基本功能，各种思维整理工具、思维技巧的培养不能离开知识体系构建这一主线。

“问题得法”是指要通过合理的问题设计引发学生的思考，反映学生的思想，无论是课堂话题还是课后作业，乃至试题命制，都要有问题意识。

“活动凝魂”是指利用合理的教学活动组织课内外的教学工作，在活动中产生思维碰撞、交流思想观点，进而实现学生的心智成长。

关于学生思维习惯的研究是值得教育工作者终生探寻的话题，解决问题时思维的深度和广度，思维品质的敏锐和灵活是学生成长的必备基础，乐于思考、善于发现的习惯必将塑造出有意义的人生。