天津 劉春盼

思維定式也稱“慣性思維”，是指人們根據(jù)先前形成的知識、經(jīng)驗(yàn)、習(xí)慣，對后來發(fā)生的事情所作出的分析和判斷。即思維總是擺脫不了已有“框框”的束縛，表現(xiàn)出懶惰，缺乏創(chuàng)新精神的態(tài)勢。

筆者通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)批判性思維在學(xué)術(shù)上的概念非常抽象，其實(shí)簡而言之，批判性思維就是要突破思維的“框框”，就是告訴學(xué)生不要迷信課本、迷信結(jié)論、迷信權(quán)威、迷信老師，要敢于質(zhì)疑和探究。

批判性思維是創(chuàng)新的核心。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師在平時(shí)的教學(xué)中就應(yīng)該打破思維定式，注重對學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)。本文通過對2018—2019年高考天津卷部分生物試題的分析，淺談教師在平時(shí)的教學(xué)中該如何突破思維定式，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

1.定式的類型

1.1 關(guān)于課本概念的定式

【例1】（2018年，天津卷，第10題節(jié)選）甲型流感病毒為RNA病毒，易引起流感大規(guī)模流行。我國科學(xué)家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法，主要環(huán)節(jié)如下。

（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力。以病毒RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成對應(yīng)DNA后，利用______技術(shù)擴(kuò)增，并將其中某些基因（不包括表面抗原基因）內(nèi)個(gè)別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比，改造后的基因表達(dá)時(shí)不能合成完整長度的_____，因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒，并保存。

（2）構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計(jì)合成一種特殊tRNA的基因，其產(chǎn)物的反密碼子能與（1）中的終止密碼子配對結(jié)合，并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸（Uaa）。將該基因與_____連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的______進(jìn)行分子雜交鑒定，篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。

（3）利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將（1）中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入（2）中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞，并在補(bǔ)加______的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA，翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產(chǎn)生大量子代病毒，用于制備疫苗。

【分析】該題的素材取自于2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展，中國科學(xué)家將病毒直接轉(zhuǎn)化為活疫苗及治療性藥物。通過改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力，但又保持其抗原特性。方法是①改造病毒：以病毒RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄形成對應(yīng)DNA后，將其中某些基因（不包括表面抗原基因）內(nèi)個(gè)別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。改造后的基因表達(dá)時(shí)不能合成完整長度的蛋白質(zhì)，因此不能產(chǎn)生子代病毒。②構(gòu)建適合改造病毒增殖的宿主細(xì)胞：設(shè)計(jì)合成一種特殊tRNA的基因，其產(chǎn)物的反密碼子能與改造基因所轉(zhuǎn)錄的終止密碼子配對結(jié)合，并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸（Uaa）。將該基因與載體連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞，便可構(gòu)建出適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。將（1）中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入（2）中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞，并在補(bǔ)加Uaa的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA，翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產(chǎn)生大量子代病毒，用于制備疫苗。

該題的難點(diǎn)是在平時(shí)的教學(xué)中教師過度強(qiáng)調(diào)課本中終止密碼子的概念，使學(xué)生形成了慣性思維，認(rèn)為終止密碼子沒有對應(yīng)的tRNA，也沒有相對應(yīng)的氨基酸，因此核糖體讀到終止密碼子的時(shí)候，翻譯就終止了。但是該題則打破了學(xué)生對于課本概念的定式，創(chuàng)新性地制造出了一種特殊的基因，該基因能夠轉(zhuǎn)錄出一種特殊的tRNA，這種tRNA可以攜帶一種非天然氨基酸（Uaa），并可以與終止密碼子配對，從而使翻譯繼續(xù)進(jìn)行下去。如果學(xué)生對于教師言聽計(jì)從，對于課本上的內(nèi)容深信不疑，沒有批判性思維，沒有分析、總結(jié)和應(yīng)變的能力，按照慣性思維來答題，那么對于這道題學(xué)生可能就束手無策了。

【答案】（1）PCR 多肽（或蛋白質(zhì)） （2）載體 總RNA （3）非天然氨基酸（Uaa）

1.2 關(guān)于經(jīng)驗(yàn)的定式

【例2】（2019年，天津卷，第9題節(jié)選）B基因存在于水稻基因組中，其僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá)，但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對卵細(xì)胞的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

據(jù)圖回答：

（4）獲得轉(zhuǎn)基因植株過程中，以下鑒定篩選方式正確的是______________（多選）。

A.將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交

B.以Luc基因?yàn)槟０逶O(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交

C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交

D.檢測加入熒光素的卵細(xì)胞中是否發(fā)出熒光

【分析】教師在課堂上都會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)一定要審題，對于一些重要的字眼要用線畫出來，根據(jù)這些習(xí)慣學(xué)生可能會(huì)將“B基因在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄”作為重點(diǎn)圈了出來。再根據(jù)慣性思維學(xué)生們會(huì)認(rèn)為題干中的文字描述與圖形描述的內(nèi)容是一致的，為了節(jié)約時(shí)間部分學(xué)生讀完文字?jǐn)⑹龊髸?huì)直接做題，當(dāng)遇到困難時(shí)再回頭研究圖形。但是該題文字描述的是“B基因在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄”，而圖形描述的是讓B基因在卵細(xì)胞中表達(dá)的方法，文字與圖形表達(dá)的內(nèi)容完全不同。如果學(xué)生不認(rèn)真分析圖形，僅根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)判斷，那么在做第（4）問時(shí)就很難選出B、C、D的答案。

造成這種現(xiàn)象的原因是部分教師長期針對學(xué)生進(jìn)行大量而低效地講授與練習(xí)，使學(xué)生的思維僵化、惰化。教師在課堂上反復(fù)強(qiáng)調(diào)“基因的選擇性表達(dá)”這個(gè)概念，學(xué)生就將這個(gè)概念固化了。當(dāng)題干中出現(xiàn)“B基因在卵細(xì)胞中不表達(dá)”這句話時(shí)學(xué)生的思維立即進(jìn)入“選擇性表達(dá)”的方向，按照這個(gè)思路思考問題，結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的。該題巧妙地引入了一個(gè)可在水稻卵細(xì)胞中啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子，使本不能在卵細(xì)胞中表達(dá)的B基因?qū)崿F(xiàn)了表達(dá)，體現(xiàn)了試題對于學(xué)生批判性思維的考查，這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神幫助很大。

【答案】BCD

2.突破的方法

2.1 突破課本定式

課本上有很多重要的概念，教師在講課時(shí)反復(fù)地強(qiáng)調(diào)容易讓學(xué)生把概念固化。例如關(guān)于例1中提到的“終止密碼子”這一概念，教師在授課時(shí)一直在強(qiáng)調(diào)終止密碼子是翻譯的終點(diǎn)，當(dāng)核糖體讀到終止密碼子的時(shí)候，翻譯停止。這就容易造成學(xué)生的思維定式，認(rèn)為只要出現(xiàn)終止密碼子翻譯就應(yīng)當(dāng)停止。而通過2018年天津卷第10題的分析，能夠發(fā)現(xiàn)可以人為制造相應(yīng)的tRNA來配對終止密碼子，使翻譯繼續(xù)進(jìn)行下去。又如教師在講授“基因的選擇性表達(dá)”時(shí)，可強(qiáng)調(diào)部分基因在某些特定細(xì)胞里表達(dá)，如胰島素基因在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，但是iRNA技術(shù)可以干擾胰島素基因在胰島B細(xì)胞中的表達(dá)；部分基因在某些特定細(xì)胞不表達(dá)，但是通過特定的啟動(dòng)子就可以使其表達(dá)，如“乳房生物反應(yīng)器”“膀胱生物反應(yīng)器”等都是批判性思維的產(chǎn)物。所以教師在講課的時(shí)候不要受限于定式思維，要注意知識的可變性，不要將知識絕對化，要在授課過程中多講述這樣的例子，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，從而使學(xué)生具有創(chuàng)新精神。

2.2 突破經(jīng)驗(yàn)定式

部分教師尤其是具有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師，容易沉迷于教師的權(quán)威，不允許學(xué)生有不同的見解，甚至還挖苦、嘲諷提出不同意見的學(xué)生，大大損傷了學(xué)生的積極性，長此以往學(xué)生的批判性思維就被權(quán)威束縛住了，失去了創(chuàng)新精神。一部分教師還喜歡給學(xué)生總結(jié)一些解題的經(jīng)驗(yàn)、技巧、方法，將一切問題“套路化”，長期保持這種思維定式，就容易導(dǎo)致學(xué)生思維僵化，產(chǎn)生惰性思維，養(yǎng)成呆板、機(jī)械、千篇一律的解題習(xí)慣。當(dāng)面對新情境、新問題時(shí)思維定式往往使解題者步入誤區(qū)。因此教師必須對教學(xué)理念和方法進(jìn)行改革，積極鼓勵(lì)學(xué)生提出非標(biāo)準(zhǔn)答案，大膽質(zhì)疑、勇于挑戰(zhàn)權(quán)威，鼓勵(lì)他們向課本、教師等發(fā)出不同的見解。同時(shí)教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的差異性，善于因材施教，多采用發(fā)現(xiàn)式、探究式等教學(xué)方法，設(shè)置問題情境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，著重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，全面提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，力爭做“反思型教師”，勿做“經(jīng)驗(yàn)型教師”。

3.結(jié)束語

上述兩道題從表面上看似乎不難，但均需要學(xué)生有較靈活的思維才能準(zhǔn)確理解題意、正確判斷解題方向。高考生物試題注重對學(xué)生發(fā)散性思維、批判性思維的考查，這體現(xiàn)了高考對高層次科學(xué)思維和創(chuàng)新思維的重視，使憑借“題海戰(zhàn)術(shù)”的學(xué)生在高考中失去優(yōu)勢，靠“套路”做題的學(xué)生在考試 時(shí)必定會(huì)吃虧，這是近幾年天津高考試題的特點(diǎn)，也會(huì)是未來幾年高考試題的命題趨勢。因此教師在教學(xué)中要少采用講述、灌輸?shù)姆椒?，多采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生對知識自主學(xué)習(xí)并做到活學(xué)活用，打破思維定式，努力培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力。