探求学生学习生物学的思维障碍
学生在求知过程中,由于思维起点的迷茫、形象思维模糊、思维方向的偏离,错误地运用演绎推理,思维展开受到干扰而造成的思维过程中断,或得不出正确结果的现象,称为思维障碍。
分析学生思维障碍,对症下药,有利于提高教学效率。
思维惰性
学生遇到的跟过去解过的题貌似相同,实则差异,仍然墨守一种思路、沿用一种方法,得出错误的结果,误入歧途。
例如:红色果皮番茄(R)对黄色番茄(r)是显性,如果把纯合的红色果皮番茄的花粉授到黄色果皮番茄花的柱头上。试分析:黄色果皮番茄植株上结出的番茄果皮是______色,基因型为_____;如果该果实的种子发育成的植株自交,则结出的果实皮色,基因型是。(正确的答案:番茄果皮呈黄色;基因型为rr;结出的果实皮是红色;基因型是Rr)。学生受基因分离规律的影响,去分析求解,得出番茄果皮是红色,基因型为Rr。其实果皮是由子房壁发育的,仍然是黄色的,基因型依然是rr。
产生这种思维障碍的原因是学生掌握了某些概念、原理和规律,虽然条件改变,仍然用已掌握的模式去套、机械照搬,导致行为的公式化,尤其是在条件变化又隐蔽的情况下,越容易上当受骗。
为消除这类障碍,教师要培养学生思维的变通性,思维活动随机应变,灵活旷达,举一反三,触类旁通,其核心要“活”,要加强变式练习。
形象思维模糊
学生在学习时感到难以理解,正是难以想像造成的,生物学概念的混淆,是形象思维模糊导致成的。为清除这类思维障碍,施教中要遵循“释文—成像—悟道”的思维层次,其中“文”是基础,“道”是文章的灵魂,文是“像”的载体,“像”是“道”的载体,而“道”是“释文、成像、悟道”的结果,成像是开展形象思维,悟道是运用逻辑思维。概念的形成,首先让学生通过实验观察去感知生物事实,以获得丰富的表象;然后通过联想、类比、分析等形象思维,以获得典型表象,掌握图像,再以语言形式去把握基本事实的基本特征,即通过分析、推理、归纳、概括出生物概念。这样通过感性认识层次、形象思维层次和逻辑思维层次,获得的概念形象、生动、准确。然而我们的教学往往超越形象思维层次,直接把结论捅给学生,导致形象思维模糊。教师按照“释文—成像—悟道”的思维层次去施教,就可使概念形成教学处于最佳状态。
例如“鱼纲”概念教学简要过程如下:
概念定义概念的混淆
概念清,思路通;概念混淆,张冠李戴。例如一种雄性极乐鸟在生殖季节里,长出蓬松如被的长饰羽。决定这种性状的出现是由于( )。供选择答案:A.应激性; B.多样性; C.变异性; D.遗传性。由于学生分不清应激性、变异性和遗传性,答案也是阴差阳错。极乐鸟具有的性状,是长期自然选择的结果,属遗传性。概念混淆,尤其是同类概念相互干扰,是造成失误的主要原因。为消除这类障碍,要求教师在概念教学中,重视对概念的剖析。如“减数分裂”的概念,应从4个方面分析:
其一,范围:凡是进行有性生殖的动植物体;
其二,时期:从原始生殖细胞到成熟的生殖细胞;
其三,特点:细胞分裂两次,染色体复制一次;
其四,结果:染色体减半。
这4点就构成了减数分裂的定义,缺一不可。对容易混淆的同类概念,如酶与激素、单倍体与染色体组、基因重组与基因突变等等,通过对比便能加深理解,克服误解。思维定势思维定势是指人们按照习惯了的固定思路去考虑问题。思维定势既有积极的作用,又有消极的作用,消极的思维定势对学习起干扰的作用,阻碍学生对知识的理解、掌握和应用。
例如,有甲乙两个双链DNA分子,已知甲DNA分子的一条链上(A+G)/(T+C)=0.3,乙链DNA分子中一条链上(A+T)/(G+C)=0.3。问:(1)甲DNA分子另一条互补链上(A+G)/(T+C)=?整个DNA分子中(A+C)/(G+T)=? (2)乙DNA分子中另一条互补链上(A+T)/(G+C)=?在整个乙DNA分子中A∶T∶G∶C的比值是多少?学生解(1)得出:(A+G)/(T+C)=3.3,DNA分子中(A+C)/(G+T)=1;解(2)得出:(A+T)/(G+C)=3.3,其余答案也相应错,根据碱基互补配对原则,(A+T)/(G+C)=3/10,A∶T∶G∶C=1.5∶1.5∶5∶5。为什么会出现上述错误呢?是受消极思维定势的作用。题的条件已改变,学生仍然用前面用过的思路、方法考虑问题,误入歧途。
为消除这类障碍,在施教中,运用一题多解、一题多思、一题多变等解题方法,针对具体情况,进行具体分析,严防模仿。事物非本质现象的干扰事物的本质往往是隐蔽的,而非本质常常是丰富多彩的,而且掩盖事物的本质,学生分不清本质与非本质现象,受非本质的迷惑,上当受骗。
例如,糖尿病患者使用胰岛素来治疗时,大都采用肌肉注射而不是口服,其根本原因是( )。供选择的答案:A.肌肉注射比口服先进入人体; B.口服时药物对消化道刺激过于强烈; C.口服时药物将被消化液中的蛋白酶分解; D.口服时药物将被消化液中的脂肪酶分解。在答案中A、B、D都是非本质现象,起干扰作用,只有C是本质的。学生受到非本质现象的强烈刺激,而掩盖了本质特征的弱刺激,从而造成了理解上的偏差。为消除这类障碍,要诱导学生透过现象认识本质,由表及里去培养学生的深刻思维,提高思维的深度、力度、广度、精度。负迁移的作用学生在学习过程中,已有的知识、技能对新知识、技能的学习起消极作用称为负迁移。
例如,周期性偏头痛是常染色体上的基因引起的,表现正常的双亲生了一个偏头痛女孩,如果再生一个男孩,且表现正常的几率是( )。供选择的答案:A.1/2; B.1/4; C.3/4; D.3/8。不少的学生选错,这是受基因分离规律的影响,只注意等位基因的分离,忽视性染色体的结合。学生对所学的新知识未真正理解和掌握,没有形成牢固的认知结构,旧知识对新知识起干扰作用,负迁移乘虚而入。
为消除这类障碍,其一,把容易混淆的概念进行对比分析,使学生准确地掌握概念间的区别,可有效地防止知识的负迁移。其二,构建知识体系。“知识不是别的,而是一种组织起来的知识体系。”系统性的知识材料,能在大脑中形成彼此融合、有结构的神经联系,能促进知识正迁移。
例如从有性生殖出发联想到生物圈的知识有:有性生殖减数分裂— 精子 卵细胞受精作用合子生长发育个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其三,对知识概括。“迁移就是概括”,对知识概括水平越高,就越能揭示以前没有认识过的同类新知识,知识迁移力度将增加,并纳入自己的认识结构,转化为能力。总之,在施教中,分析思维障碍,排除思维障碍,有利于提高教学质量。 《探求学生学习生物学的思维障碍》
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分析学生思维障碍,对症下药,有利于提高教学效率。
思维惰性
学生遇到的跟过去解过的题貌似相同,实则差异,仍然墨守一种思路、沿用一种方法,得出错误的结果,误入歧途。
例如:红色果皮番茄(R)对黄色番茄(r)是显性,如果把纯合的红色果皮番茄的花粉授到黄色果皮番茄花的柱头上。试分析:黄色果皮番茄植株上结出的番茄果皮是______色,基因型为_____;如果该果实的种子发育成的植株自交,则结出的果实皮色,基因型是。(正确的答案:番茄果皮呈黄色;基因型为rr;结出的果实皮是红色;基因型是Rr)。学生受基因分离规律的影响,去分析求解,得出番茄果皮是红色,基因型为Rr。其实果皮是由子房壁发育的,仍然是黄色的,基因型依然是rr。
产生这种思维障碍的原因是学生掌握了某些概念、原理和规律,虽然条件改变,仍然用已掌握的模式去套、机械照搬,导致行为的公式化,尤其是在条件变化又隐蔽的情况下,越容易上当受骗。
为消除这类障碍,教师要培养学生思维的变通性,思维活动随机应变,灵活旷达,举一反三,触类旁通,其核心要“活”,要加强变式练习。
形象思维模糊
学生在学习时感到难以理解,正是难以想像造成的,生物学概念的混淆,是形象思维模糊导致成的。为清除这类思维障碍,施教中要遵循“释文—成像—悟道”的思维层次,其中“文”是基础,“道”是文章的灵魂,文是“像”的载体,“像”是“道”的载体,而“道”是“释文、成像、悟道”的结果,成像是开展形象思维,悟道是运用逻辑思维。概念的形成,首先让学生通过实验观察去感知生物事实,以获得丰富的表象;然后通过联想、类比、分析等形象思维,以获得典型表象,掌握图像,再以语言形式去把握基本事实的基本特征,即通过分析、推理、归纳、概括出生物概念。这样通过感性认识层次、形象思维层次和逻辑思维层次,获得的概念形象、生动、准确。然而我们的教学往往超越形象思维层次,直接把结论捅给学生,导致形象思维模糊。教师按照“释文—成像—悟道”的思维层次去施教,就可使概念形成教学处于最佳状态。
例如“鱼纲”概念教学简要过程如下:
概念定义概念的混淆
概念清,思路通;概念混淆,张冠李戴。例如一种雄性极乐鸟在生殖季节里,长出蓬松如被的长饰羽。决定这种性状的出现是由于( )。供选择答案:A.应激性; B.多样性; C.变异性; D.遗传性。由于学生分不清应激性、变异性和遗传性,答案也是阴差阳错。极乐鸟具有的性状,是长期自然选择的结果,属遗传性。概念混淆,尤其是同类概念相互干扰,是造成失误的主要原因。为消除这类障碍,要求教师在概念教学中,重视对概念的剖析。如“减数分裂”的概念,应从4个方面分析:
其一,范围:凡是进行有性生殖的动植物体;
其二,时期:从原始生殖细胞到成熟的生殖细胞;
其三,特点:细胞分裂两次,染色体复制一次;
其四,结果:染色体减半。
这4点就构成了减数分裂的定义,缺一不可。对容易混淆的同类概念,如酶与激素、单倍体与染色体组、基因重组与基因突变等等,通过对比便能加深理解,克服误解。思维定势思维定势是指人们按照习惯了的固定思路去考虑问题。思维定势既有积极的作用,又有消极的作用,消极的思维定势对学习起干扰的作用,阻碍学生对知识的理解、掌握和应用。
例如,有甲乙两个双链DNA分子,已知甲DNA分子的一条链上(A+G)/(T+C)=0.3,乙链DNA分子中一条链上(A+T)/(G+C)=0.3。问:(1)甲DNA分子另一条互补链上(A+G)/(T+C)=?整个DNA分子中(A+C)/(G+T)=? (2)乙DNA分子中另一条互补链上(A+T)/(G+C)=?在整个乙DNA分子中A∶T∶G∶C的比值是多少?学生解(1)得出:(A+G)/(T+C)=3.3,DNA分子中(A+C)/(G+T)=1;解(2)得出:(A+T)/(G+C)=3.3,其余答案也相应错,根据碱基互补配对原则,(A+T)/(G+C)=3/10,A∶T∶G∶C=1.5∶1.5∶5∶5。为什么会出现上述错误呢?是受消极思维定势的作用。题的条件已改变,学生仍然用前面用过的思路、方法考虑问题,误入歧途。
为消除这类障碍,在施教中,运用一题多解、一题多思、一题多变等解题方法,针对具体情况,进行具体分析,严防模仿。事物非本质现象的干扰事物的本质往往是隐蔽的,而非本质常常是丰富多彩的,而且掩盖事物的本质,学生分不清本质与非本质现象,受非本质的迷惑,上当受骗。
例如,糖尿病患者使用胰岛素来治疗时,大都采用肌肉注射而不是口服,其根本原因是( )。供选择的答案:A.肌肉注射比口服先进入人体; B.口服时药物对消化道刺激过于强烈; C.口服时药物将被消化液中的蛋白酶分解; D.口服时药物将被消化液中的脂肪酶分解。在答案中A、B、D都是非本质现象,起干扰作用,只有C是本质的。学生受到非本质现象的强烈刺激,而掩盖了本质特征的弱刺激,从而造成了理解上的偏差。为消除这类障碍,要诱导学生透过现象认识本质,由表及里去培养学生的深刻思维,提高思维的深度、力度、广度、精度。负迁移的作用学生在学习过程中,已有的知识、技能对新知识、技能的学习起消极作用称为负迁移。
例如,周期性偏头痛是常染色体上的基因引起的,表现正常的双亲生了一个偏头痛女孩,如果再生一个男孩,且表现正常的几率是( )。供选择的答案:A.1/2; B.1/4; C.3/4; D.3/8。不少的学生选错,这是受基因分离规律的影响,只注意等位基因的分离,忽视性染色体的结合。学生对所学的新知识未真正理解和掌握,没有形成牢固的认知结构,旧知识对新知识起干扰作用,负迁移乘虚而入。
为消除这类障碍,其一,把容易混淆的概念进行对比分析,使学生准确地掌握概念间的区别,可有效地防止知识的负迁移。其二,构建知识体系。“知识不是别的,而是一种组织起来的知识体系。”系统性的知识材料,能在大脑中形成彼此融合、有结构的神经联系,能促进知识正迁移。
例如从有性生殖出发联想到生物圈的知识有:有性生殖减数分裂— 精子 卵细胞受精作用合子生长发育个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其三,对知识概括。“迁移就是概括”,对知识概括水平越高,就越能揭示以前没有认识过的同类新知识,知识迁移力度将增加,并纳入自己的认识结构,转化为能力。总之,在施教中,分析思维障碍,排除思维障碍,有利于提高教学质量。 《探求学生学习生物学的思维障碍》
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