生物解題思維障礙分析與對(duì)策
學(xué)生解題不僅能加強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力，還能培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維品質(zhì)，因此，解題是學(xué)生十分重要的學(xué)習(xí)行為。以下是學(xué)習(xí)啦小編為您整理的關(guān)于生物解題思維障礙分析與對(duì)策的相關(guān)資料，希望對(duì)您的學(xué)習(xí)有所幫助。
生物解題思維障礙分析與對(duì)策
學(xué)生的解題過(guò)程是一種獨(dú)特的思維過(guò)程，一般有以下3個(gè)步驟：
(1)識(shí)別和理解問(wèn)題過(guò)程，即通過(guò)審題提取解題信息;
(2)生成解題路徑過(guò)程，包括思維定向(課題類(lèi)化)和背景知識(shí)再現(xiàn);
(3)評(píng)價(jià)解題過(guò)程和結(jié)論過(guò)程。
多年來(lái)，筆者在對(duì)學(xué)生的生物練習(xí)和統(tǒng)考、會(huì)考試卷分析與調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生常因知識(shí)缺陷或解題技能欠缺導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。從本質(zhì)上來(lái)看，這是由于學(xué)生在解題過(guò)程中發(fā)生思維障礙，表現(xiàn)為信息提取失真、思維定向失誤、知識(shí)再現(xiàn)失靈、解題評(píng)價(jià)失當(dāng)?shù)?，本文擬在分析這幾種解題思維障礙的基礎(chǔ)上，提出一點(diǎn)補(bǔ)救性和預(yù)防性教學(xué)對(duì)策。
1.信息提取失真
信息提取失真是指學(xué)生不能從題目中最大限度地抽取出對(duì)解題有用的信息。通過(guò)審題過(guò)程提取解題信息，是解題的第一步，需要學(xué)生進(jìn)行初步的分析與綜合的思維操作。學(xué)生審題過(guò)程中信息提取失真，主要表現(xiàn)為題意誤解型和題意遺忘型。
(1)題意誤解型
當(dāng)學(xué)生高度焦慮或粗心大意、注意力不集中時(shí)，時(shí)常人為地歪曲題意。例如：一個(gè)具有兩對(duì)等位基因的精原細(xì)胞(AaBb)經(jīng)減數(shù)分裂形成的精子類(lèi)型是()。A、4種;B、2種;C、2種或4種;D、6種。這樣一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生往往一看到基因型AaBb就認(rèn)為應(yīng)選答案A。錯(cuò)誤原因就在于他把題意理解為：“一個(gè)生物體”而不是“一個(gè)精原細(xì)胞”。題意誤解有時(shí)與學(xué)生不應(yīng)產(chǎn)生的問(wèn)題類(lèi)化有關(guān)。正確地進(jìn)行問(wèn)題類(lèi)化是快速解題的前提，但是學(xué)生有時(shí)因?yàn)轭}意誤解，把新問(wèn)題歸入不應(yīng)包含它的某類(lèi)題型中，以致套用此類(lèi)題型的一般解法，這勢(shì)必導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。例如：某四倍體植物的基因型為AAaa，其配子基因型和比例如何?學(xué)生往往將多倍體的分離現(xiàn)象類(lèi)化為二倍體的分離，把答案寫(xiě)成1AA∶2Aa∶1aa，從而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。
(2)題意遺忘型
有時(shí)學(xué)生正確理解與記憶題意之后，在解題過(guò)程中卻忘了題意的部分內(nèi)容，或增加了新的條件，這種憑想當(dāng)然的臆造題意引發(fā)的解題錯(cuò)誤稱(chēng)為題意遺忘型。例如：在營(yíng)養(yǎng)豐富、水分充足、溫度適宜的黑暗密閉系統(tǒng)中培養(yǎng)著乳酸菌、酵母菌、草履蟲(chóng)、蚯蚓、苔蘚等幾種生物，幾天后，還能生活的是()。
A、酵母菌和草履蟲(chóng);B、酵母菌和乳酸菌;C、苔蘚和蚯蚓;D、草履蟲(chóng)和苔蘚。不少學(xué)生選A，其錯(cuò)誤的原因是在思考問(wèn)題時(shí)，沒(méi)有注意到“黑暗、密閉”這一隱含條件(無(wú)光、無(wú)氧)。題意遺忘的原因有兩種：其一，動(dòng)機(jī)水平不足或過(guò)高。動(dòng)機(jī)水平不足時(shí)，由于缺乏對(duì)前提條件的精細(xì)的認(rèn)知加工，只是將它們不清晰、不穩(wěn)定地保持在工作記憶中，因此，這些信息抗干擾性差而容易遺忘;另一方面，過(guò)高的動(dòng)機(jī)水平將使背景知識(shí)的提取閾提高，并使思維的變通性、流暢性降低，這樣會(huì)使解題中提取前提條件時(shí)顧此失彼，也可能忽視考慮某些問(wèn)題條件。其二，短時(shí)記憶能力較差，不能把從題目中獲得的條件信息清晰而準(zhǔn)確地保持在頭腦中，由此很容易引起問(wèn)題條件信息的丟失。
信息的提取是學(xué)生應(yīng)用背景知識(shí)解題的前提，教師應(yīng)十分重視教會(huì)學(xué)生提取信息的方法，培養(yǎng)學(xué)生的審題能力，在教學(xué)中應(yīng)注意：
1)培養(yǎng)審題習(xí)慣通過(guò)練習(xí)訓(xùn)練和錯(cuò)題分析評(píng)講，提高學(xué)生審題的自覺(jué)性。
2)教會(huì)審題方法要教給學(xué)生通過(guò)審題提取信息的方法。例如讀題、看題要仔細(xì);重點(diǎn)、關(guān)鍵或難點(diǎn)要多讀幾遍;邊讀邊畫(huà)簡(jiǎn)圖，把文字轉(zhuǎn)換為圖形，從整體上把握問(wèn)題等。
3)提高審題技能通過(guò)典型的練習(xí)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生審題和提取信息的能力。例如：讓學(xué)生接觸缺少信息、信息冗余、信息隱蔽的題目，分析區(qū)別形似質(zhì)異的題目，使學(xué)生逐步提高對(duì)題目中信息的敏感性。
2.思維定向失誤
思維定向失誤是指學(xué)生不能正確地把從題目中提取的信息加以概括，錯(cuò)誤地進(jìn)行課題類(lèi)化，從而迷失了解題方向，造成解題錯(cuò)誤。
(1)思維不足型當(dāng)學(xué)生思維活動(dòng)因智力水平或努力程度的原因不夠深入時(shí)，就不能主動(dòng)地從題目中獲取信息，加以概括，實(shí)現(xiàn)課題類(lèi)化，從而對(duì)問(wèn)題解決一籌莫展。例如：如果豌豆花中5個(gè)花粉母細(xì)胞產(chǎn)生的花粉粒全部成熟，并且其中的精子都完成受精作用并發(fā)育成種子，那么共能形成多少個(gè)精子和多少粒種子?學(xué)生不能很快找到此題的解題方向，其原因就在于學(xué)生思維不能充分地展開(kāi)，不能對(duì)題目進(jìn)行概括。如果教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下思考：高等植物經(jīng)減數(shù)分裂時(shí)的直接產(chǎn)物是小孢子或大孢子，然后經(jīng)過(guò)一次有絲分裂才形成精子(或卵細(xì)胞)，豌豆是自花傳粉植物，種子由受精卵發(fā)育成，如此概括后，就能推出此題的正確答案是40個(gè)精子和20粒種子。
(2)思維定勢(shì)型思維定勢(shì)是指用某種固定的思維模式去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。這種固定的模式是已知的、事先有所準(zhǔn)備的。思維定勢(shì)對(duì)解決問(wèn)題有積極的一面，也有消極的一面，它使學(xué)生墨守成規(guī)，養(yǎng)成一種呆板、機(jī)械、千篇一律的解題習(xí)慣，往往導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。思維定勢(shì)的消極影響有兩種情況：一是學(xué)生沒(méi)有掌握豐富的典型題型，不能做到“見(jiàn)多識(shí)廣”，故對(duì)似曾相識(shí)的問(wèn)題以偏概全盲目套用，導(dǎo)致解題錯(cuò)誤;二是學(xué)生思維靈活性、求異性不夠，不能具體問(wèn)題具體分析。例如“豚鼠的黑毛對(duì)白毛是顯性，一對(duì)黑毛雜合體豚鼠交配，產(chǎn)生4個(gè)子代，它們的表現(xiàn)型可能是()。A.全部黑毛;B.3黑1白;C.1黑3白;D.以上都有可能。如果學(xué)生簡(jiǎn)單套用分離規(guī)律：一對(duì)雜合等位基因雜交后代分離比是3∶1，就要錯(cuò)誤地選擇B。其原因不在于規(guī)律本身，而在于因解題定勢(shì)套用了一般化規(guī)律，沒(méi)有考慮到分離規(guī)律中3∶1分離比是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，適合足夠的樣本;而本題恰恰是小樣本，故使學(xué)生誤入歧途。
(3)知識(shí)干擾型知識(shí)干擾又稱(chēng)知識(shí)的負(fù)遷移，指先前知識(shí)對(duì)解決當(dāng)前問(wèn)題起阻礙、抑制作用，從而使解題發(fā)生困難，出現(xiàn)解題錯(cuò)誤。例如：用黃豆生豆芽，1kg黃豆生5kg豆芽，在這個(gè)過(guò)程中，有機(jī)物含量的變化是()。A.變多;B.變少;C.先變少后變多;D.不變。學(xué)生往往會(huì)錯(cuò)選A，這是由于受生長(zhǎng)發(fā)育同化作用(光合作用)大于異化作用的舊有知識(shí)的負(fù)遷移的影響，不能從題目中提取的信息“生豆芽”中概括出這是一個(gè)不能進(jìn)行光合作用(不見(jiàn)光)，相反要消耗有機(jī)物(呼吸作用)的過(guò)程。
思維定向是學(xué)生應(yīng)用背景知識(shí)解題，展開(kāi)思維活動(dòng)，進(jìn)行概括類(lèi)化等思維操作的關(guān)鍵步驟。要使學(xué)生迅速而正確地完成思維定向和課題類(lèi)化，教學(xué)中應(yīng)注意：
1)培養(yǎng)學(xué)生的概括能力。概括能力是學(xué)生重要的思維能力之一。在生物教學(xué)中，要讓學(xué)生盡可能多地參與知識(shí)獲取過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生把已有的感性知識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，把握生物學(xué)概念和規(guī)律的實(shí)質(zhì)，從而發(fā)展學(xué)生的抽象概括能力。
2)培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和發(fā)散性。思維的靈活性是指根據(jù)客觀條件的發(fā)展與變化，靈活地尋找解決問(wèn)題的新方法和新途徑，它與思維的發(fā)散性是相通的。為了培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性，可設(shè)計(jì)變式型習(xí)題，通過(guò)一題多變型習(xí)題和一題多解型習(xí)題的解題訓(xùn)練，從而使學(xué)生的思維活躍、靈活。
3.知識(shí)再現(xiàn)失靈
知識(shí)再現(xiàn)失靈是指不能再現(xiàn)解題所需要的背景知識(shí)。知識(shí)再現(xiàn)失靈主要表現(xiàn)為無(wú)法再現(xiàn)知識(shí)(遺忘)或再現(xiàn)不正確(錯(cuò)誤)或不具有再現(xiàn)的知識(shí)。
(1)知識(shí)遺忘型常有這種情況，在測(cè)驗(yàn)之后，有些學(xué)生后悔地說(shuō)：“這么簡(jiǎn)單的題目我當(dāng)時(shí)怎么想不起來(lái)。”似乎被掌握的知識(shí)卻又不能回憶和再現(xiàn)了。這屬于知識(shí)遺忘型。知識(shí)遺忘型固然與測(cè)驗(yàn)焦慮引起提取背景知識(shí)的閾值升高有關(guān)，但更重要的原因是學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)沒(méi)有進(jìn)行合理的編碼，使其難以通過(guò)問(wèn)題情境的驅(qū)動(dòng)提齲知識(shí)被編碼的實(shí)質(zhì)是指知識(shí)被條件化，即在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中被編碼的知識(shí)附加有適于不同背景中的應(yīng)用條件，這些條件對(duì)應(yīng)著有關(guān)問(wèn)題情境中的意義單位，這些意義單位通過(guò)條件驅(qū)動(dòng)背景知識(shí)的提齲沒(méi)有被編碼的知識(shí)，則不具備被提取的中介——應(yīng)用條件。
(2)知識(shí)誤解型當(dāng)提取未被正確理解的背景知識(shí)用于解題時(shí)，即發(fā)生知識(shí)誤解型解題錯(cuò)誤。例如：“在一陰濕山洼草叢中，有一堆長(zhǎng)滿(mǎn)苔蘚的腐木，其間聚集著螞蟻、蜘蛛、蚯蚓、老鼠等動(dòng)物，它們共同構(gòu)成一個(gè)()。A.生態(tài)系統(tǒng);B.生物群落;C.食物網(wǎng);D.種群。”解此題需要學(xué)生準(zhǔn)確地提取關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)、生物群落、種群、食物網(wǎng)的概念性知識(shí)，當(dāng)學(xué)生不能正確理解和區(qū)別這些概念性知識(shí)時(shí)，就會(huì)選錯(cuò)答案。
(3)知識(shí)缺乏型如果學(xué)生根本不具備解決某問(wèn)題所需的背景知識(shí)，那么顯然會(huì)導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。例如：有人將盆栽金蓮草幼苗的頂端用黑紙罩上，放在窗臺(tái)上，讓陽(yáng)光從一個(gè)方向照過(guò)來(lái)，幾天后看到()。A.幼苗彎曲生長(zhǎng);B.幼苗向上直立生長(zhǎng);C.幼苗不再生長(zhǎng);D.幼苗彎向光源但不生長(zhǎng)。學(xué)生選錯(cuò)答案的主要原因是對(duì)植物向光性的原因和植物感受光刺激的部位等知識(shí)的缺乏。
知識(shí)再現(xiàn)是解題的依據(jù)，要使學(xué)生能順利再現(xiàn)知識(shí)，教學(xué)中應(yīng)注意：
1)發(fā)展學(xué)生的編碼策略。通過(guò)學(xué)習(xí)材料的編碼，才能有效地保持和提齲在生物教學(xué)中，可以通過(guò)兩種方法對(duì)知識(shí)進(jìn)行編碼：一是把抽象的理論與具體實(shí)例相結(jié)合;二是進(jìn)行圖文雙重編碼。
2)幫助學(xué)生建立知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立不僅給思維定向創(chuàng)造了條件，而且為學(xué)生提取和再現(xiàn)知識(shí)提供了線(xiàn)索。教師要通過(guò)分析教材，找出知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，把各章節(jié)的內(nèi)容有機(jī)地串聯(lián)起來(lái)，按單元或章節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，組織教材，板書(shū)提綱，使學(xué)生能提綱挈領(lǐng)地掌握所學(xué)的內(nèi)容。
4.解題評(píng)價(jià)失當(dāng)解題評(píng)價(jià)失當(dāng)是指不能有效地對(duì)解題過(guò)程、方法進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和監(jiān)控，不能認(rèn)真地對(duì)解題結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)查證。解題評(píng)價(jià)失當(dāng)是學(xué)生缺乏科學(xué)的懷疑精神和學(xué)習(xí)的無(wú)認(rèn)知策略的表現(xiàn)。(1)監(jiān)控不力型指學(xué)生對(duì)自己解題的思維過(guò)程不能進(jìn)行有效地反思與自我監(jiān)控，不能正確地矯正自己思考的線(xiàn)索和方向。例如：生物體精原細(xì)胞基因型為AaBb，已知在生物體某一精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂中，有一個(gè)基因型AB的精子，則其余3個(gè)精子可能為()。①Ab、aB、ab;②AB、ab、ab;③AB、AB、ab;④aB、aB、ab。A.①;B.②;C.①或②;D.①和②。此題學(xué)生往往是胡亂猜測(cè)，主要原因是學(xué)生沒(méi)有深入地分析自己的解題思路，不能認(rèn)清題目的限制條件“一個(gè)精原細(xì)胞”，沒(méi)有全面考慮可能存在的遺傳方式(完全連鎖、互換或自由組合)，從而造成解題錯(cuò)誤。
(2)驗(yàn)證缺乏型學(xué)生解題后，不能認(rèn)真地進(jìn)行檢驗(yàn)，缺乏懷疑精神，過(guò)早地草率得出結(jié)論，從而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。例題：一個(gè)男子把自己某一個(gè)基因傳給他的孫女的概率是1/4，對(duì)否?為什么?該題許多學(xué)生都錯(cuò)誤地給予了肯定的回答。原因在于學(xué)生沒(méi)有大膽假設(shè)、小心求證的態(tài)度。事實(shí)上，如果假定這一個(gè)基因在X染色體上或者在Y染色體上，結(jié)果應(yīng)是1/4或0。
解題評(píng)價(jià)是成功解題的可靠保證，要提高學(xué)生的解題評(píng)價(jià)能力應(yīng)注意：
1)發(fā)展學(xué)生的自我監(jiān)控學(xué)習(xí)能力。要教給學(xué)生進(jìn)行自我監(jiān)控學(xué)習(xí)的知識(shí)，通過(guò)對(duì)解題過(guò)程的自我評(píng)價(jià)、自我監(jiān)控，使學(xué)生養(yǎng)成正確矯正自己的解題思路與方法的習(xí)慣。
2)培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性。思維的批判性是指思維活動(dòng)中能?chē)?yán)格評(píng)價(jià)思維過(guò)程和精細(xì)地檢驗(yàn)思維結(jié)果的品質(zhì)。在解題訓(xùn)練中，要通過(guò)設(shè)計(jì)辨別真?zhèn)问搅?xí)題，通過(guò)分析判斷解題的依據(jù)，提高學(xué)生思維的獨(dú)立性和批判性。在教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生提出自己對(duì)問(wèn)題的不同看法，不盲從，不輕信，大膽質(zhì)疑問(wèn)難，以培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性和科學(xué)的懷疑精神。
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