打破思维定式 强化批判性思维——以2018—2019年高考天津卷为例

天津 刘春盼

思维定式也称“惯性思维”，是指人们根据先前形成的知识、经验、习惯，对后来发生的事情所作出的分析和判断。即思维总是摆脱不了已有“框框”的束缚，表现出懒惰，缺乏创新精神的态势。

笔者通过查阅相关文献，发现批判性思维在学术上的概念非常抽象，其实简而言之，批判性思维就是要突破思维的“框框”，就是告诉学生不要迷信课本、迷信结论、迷信权威、迷信老师，要敢于质疑和探究。

批判性思维是创新的核心。为了培养学生的创新能力，教师在平时的教学中就应该打破思维定式，注重对学生批判性思维的培养。本文通过对2018—2019年高考天津卷部分生物试题的分析，浅谈教师在平时的教学中该如何突破思维定式，培养学生的批判性思维。

1.定式的类型

1.1 关于课本概念的定式

【例1】（2018年，天津卷，第10题节选）甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。

（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用______技术扩增，并将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的_____，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。

（2）构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与（1）中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸（Uaa）。将该基因与_____连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的______进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。

（3）利用转基因宿主细胞制备疫苗。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加______的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。

【分析】该题的素材取自于2017年度中国科学十大进展，中国科学家将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物。通过改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力，但又保持其抗原特性。方法是①改造病毒：以病毒RNA为模板，逆转录形成对应DNA后，将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。改造后的基因表达时不能合成完整长度的蛋白质，因此不能产生子代病毒。②构建适合改造病毒增殖的宿主细胞：设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与改造基因所转录的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸（Uaa）。将该基因与载体连接后导入宿主细胞，便可构建出适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加Uaa的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。

该题的难点是在平时的教学中教师过度强调课本中终止密码子的概念，使学生形成了惯性思维，认为终止密码子没有对应的tRNA，也没有相对应的氨基酸，因此核糖体读到终止密码子的时候，翻译就终止了。但是该题则打破了学生对于课本概念的定式，创新性地制造出了一种特殊的基因，该基因能够转录出一种特殊的tRNA，这种tRNA可以携带一种非天然氨基酸（Uaa），并可以与终止密码子配对，从而使翻译继续进行下去。如果学生对于教师言听计从，对于课本上的内容深信不疑，没有批判性思维，没有分析、总结和应变的能力，按照惯性思维来答题，那么对于这道题学生可能就束手无策了。

【答案】（1）PCR 多肽（或蛋白质） （2）载体 总RNA （3）非天然氨基酸（Uaa）

1.2 关于经验的定式

【例2】（2019年，天津卷，第9题节选）B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2n）和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。

据图回答：

（4）获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是______________（多选）。

A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交

B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交

C.以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交

D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光

【分析】教师在课堂上都会反复强调一定要审题，对于一些重要的字眼要用线画出来，根据这些习惯学生可能会将“B基因在卵细胞中不转录”作为重点圈了出来。再根据惯性思维学生们会认为题干中的文字描述与图形描述的内容是一致的，为了节约时间部分学生读完文字叙述后会直接做题，当遇到困难时再回头研究图形。但是该题文字描述的是“B基因在卵细胞中不转录”，而图形描述的是让B基因在卵细胞中表达的方法，文字与图形表达的内容完全不同。如果学生不认真分析图形，仅根据以往经验判断，那么在做第（4）问时就很难选出B、C、D的答案。

造成这种现象的原因是部分教师长期针对学生进行大量而低效地讲授与练习，使学生的思维僵化、惰化。教师在课堂上反复强调“基因的选择性表达”这个概念，学生就将这个概念固化了。当题干中出现“B基因在卵细胞中不表达”这句话时学生的思维立即进入“选择性表达”的方向，按照这个思路思考问题，结果肯定是错误的。该题巧妙地引入了一个可在水稻卵细胞中启动转录的启动子，使本不能在卵细胞中表达的B基因实现了表达，体现了试题对于学生批判性思维的考查，这对于培养学生的创新精神帮助很大。

【答案】BCD

2.突破的方法

2.1 突破课本定式

课本上有很多重要的概念，教师在讲课时反复地强调容易让学生把概念固化。例如关于例1中提到的“终止密码子”这一概念，教师在授课时一直在强调终止密码子是翻译的终点，当核糖体读到终止密码子的时候，翻译停止。这就容易造成学生的思维定式，认为只要出现终止密码子翻译就应当停止。而通过2018年天津卷第10题的分析，能够发现可以人为制造相应的tRNA来配对终止密码子，使翻译继续进行下去。又如教师在讲授“基因的选择性表达”时，可强调部分基因在某些特定细胞里表达，如胰岛素基因在胰岛B细胞中表达，但是iRNA技术可以干扰胰岛素基因在胰岛B细胞中的表达；部分基因在某些特定细胞不表达，但是通过特定的启动子就可以使其表达，如“乳房生物反应器”“膀胱生物反应器”等都是批判性思维的产物。所以教师在讲课的时候不要受限于定式思维，要注意知识的可变性，不要将知识绝对化，要在授课过程中多讲述这样的例子，培养学生的批判性思维，从而使学生具有创新精神。

2.2 突破经验定式

部分教师尤其是具有多年教学经验的老教师，容易沉迷于教师的权威，不允许学生有不同的见解，甚至还挖苦、嘲讽提出不同意见的学生，大大损伤了学生的积极性，长此以往学生的批判性思维就被权威束缚住了，失去了创新精神。一部分教师还喜欢给学生总结一些解题的经验、技巧、方法，将一切问题“套路化”，长期保持这种思维定式，就容易导致学生思维僵化，产生惰性思维，养成呆板、机械、千篇一律的解题习惯。当面对新情境、新问题时思维定式往往使解题者步入误区。因此教师必须对教学理念和方法进行改革，积极鼓励学生提出非标准答案，大胆质疑、勇于挑战权威，鼓励他们向课本、教师等发出不同的见解。同时教师应关注学生的差异性，善于因材施教，多采用发现式、探究式等教学方法，设置问题情境，激发学生的认知冲突，着重培养学生的批判性思维和创新能力，全面提升学生的学科核心素养，力争做“反思型教师”，勿做“经验型教师”。

3.结束语

上述两道题从表面上看似乎不难，但均需要学生有较灵活的思维才能准确理解题意、正确判断解题方向。高考生物试题注重对学生发散性思维、批判性思维的考查，这体现了高考对高层次科学思维和创新思维的重视，使凭借“题海战术”的学生在高考中失去优势，靠“套路”做题的学生在考试 时必定会吃亏，这是近几年天津高考试题的特点，也会是未来几年高考试题的命题趋势。因此教师在教学中要少采用讲述、灌输的方法，多采用启发式的教学方法，引导学生对知识自主学习并做到活学活用，打破思维定式，努力培养学生的批判性思维和创新能力。