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生態(tài)學(xué)功能反應(yīng)模型對(duì)大學(xué)教育的啟示
生態(tài)學(xué)功能反應(yīng)模型對(duì)大學(xué)教育的啟示
李為爭(zhēng)，郭線茹，游秀峰，胡晶晶，原國(guó)輝
（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南鄭州450002）
摘要：大學(xué)教育最突出的矛盾在于知識(shí)傳播的無限性與個(gè)體繼承能力的有限性。將生態(tài)學(xué)功能反應(yīng)模型與學(xué)習(xí)類比，可以弄清影響學(xué)習(xí)表現(xiàn)的因素。筆者首先解釋了Holling Ⅱ型功能反應(yīng)模型各參數(shù)的意義，然后從信息源、時(shí)間規(guī)劃和知識(shí)消化方面討論對(duì)大學(xué)教育的啟示。在知識(shí)大爆炸時(shí)代，課堂教學(xué)是知識(shí)資源最密集的傳授方式，學(xué)生應(yīng)盡可能將完整的學(xué)習(xí)任務(wù)單元排放在完整的時(shí)間塊中集中學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)應(yīng)具有選擇性，以鞏固的基礎(chǔ)科學(xué)教育輔以情境教學(xué)，縮短信息處理時(shí)間。
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；大學(xué)教育；功能反應(yīng)；數(shù)學(xué)模型
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金：金龜甲偏愛選擇非寄主植物蓖麻的中毒冒險(xiǎn)與求偶補(bǔ)償?shù)臋?quán)衡機(jī)理（項(xiàng)目編號(hào)：31471772）；河南省教育廳自然科學(xué)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目：寄主次生代謝物疊加對(duì)不同食性蛾類幼蟲的取食調(diào)控機(jī)理（項(xiàng)目編號(hào)：12A210012）
作者簡(jiǎn)介：李為爭(zhēng)（1978-），男，河南洛陽(yáng)人，副教授，碩士生導(dǎo)師，畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所，現(xiàn)任教于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，研究方向?yàn)槔ハx生態(tài)學(xué)。
通訊作者：原國(guó)輝（1959-），男，河南焦作人，教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任教于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)標(biāo)本館館長(zhǎng)，研究方向?yàn)楹οx綜合治理。
人類可以通過交流和前期經(jīng)歷糾正認(rèn)識(shí)偏差，這種社會(huì)化學(xué)習(xí)形成的最優(yōu)化路線多是穩(wěn)健的。高等教育改革的動(dòng)力源于其他領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新，例如多媒體的引入和社會(huì)產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移等。教學(xué)改革必須緊跟時(shí)代步伐，包括打破原有教學(xué)體系和創(chuàng)立順應(yīng)發(fā)展的新體系。判斷一個(gè)教學(xué)系統(tǒng)是否需要改革的基本標(biāo)志是“自洽”和“實(shí)用”，前者指的是原有教學(xué)體系是和諧統(tǒng)一的，不包含沖突和悖論；后者指的是原有教學(xué)體系培養(yǎng)的人才能夠滿足社會(huì)現(xiàn)階段的需求。大學(xué)教育最突出的矛盾是知識(shí)社會(huì)化傳播的無限性與個(gè)體繼承能力的有限性之間的矛盾�，F(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)入教學(xué)環(huán)節(jié)，可以大大加速知識(shí)傳播速度[1]。但大學(xué)生受教育時(shí)間和接受知識(shí)的能力有限，獲得知識(shí)和能力的多少并不與知識(shí)傳播速度和傳播量呈正比。因此，科學(xué)分析影響學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果的因素，如何使學(xué)生迅速接受專業(yè)必備的龐大信息量而又避免“填鴨式”的教學(xué)手段，成為每個(gè)教育教學(xué)工作者必須思考和問題[2]。生態(tài)學(xué)中捕食者—獵物功能反應(yīng)模型可以與學(xué)習(xí)知識(shí)進(jìn)行類比，對(duì)教學(xué)改革有很強(qiáng)的借鑒意義。本文解釋了HollingⅡ型功能反應(yīng)模型中各參數(shù)的意義，從知識(shí)信息源、時(shí)間規(guī)劃和知識(shí)同化速度三方面討論功能反應(yīng)模式對(duì)大學(xué)教育的啟示。
一、HollingⅡ型功能反應(yīng)模型
為了探討害蟲生物防治中天敵捕食效率與哪些屬性有關(guān)，加拿大昆蟲學(xué)家Holling做了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，由兩個(gè)人員配合完成。其中一人模擬“捕食者”，另一人負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)和數(shù)據(jù)記錄，“獵物”是由一些小紙碟模擬的。每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，“捕食者”被蒙上雙眼，由另一個(gè)人將一定數(shù)量的紙碟隨機(jī)地放在1m2的桌面上，然后通知捕食者開始“捕食”（即用手指點(diǎn)觸桌面，碰到紙碟后將其移放在一邊，算作一次成功的捕食），并開始計(jì)時(shí)。1分鐘后，記錄被移走紙碟的數(shù)量，更換紙碟投放密度進(jìn)行下一輪測(cè)試。以獵物密度梯度為橫坐標(biāo)，1分鐘內(nèi)的捕食量作為縱坐標(biāo)作圖，得到功能反應(yīng)曲線，即一個(gè)捕食者在不同獵物投放密度下捕食量的變化曲線[3]。
每次測(cè)試的總時(shí)間T（1分鐘）可以分解為搜索時(shí)間Ts和處置時(shí)間Th兩部分，后者指的是將觸摸到的一個(gè)紙碟移走所用的時(shí)間。設(shè)每次測(cè)試的獵物捕獲量為y，則有：
T=Ts+Th×y （1）
假設(shè)只要捕食者和獵物相遇就會(huì)發(fā)生一次成功的捕食，不考慮被搜索到并被捕獲的獵物重新逃走的可能性，則捕食量y取決于用于搜索的時(shí)間Ts、獵物投放密度x和捕食者在單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的面積（瞬時(shí)發(fā)現(xiàn)率a）。則有：
上式即Holling Ⅱ型功能反應(yīng)方程，其中的兩個(gè)重要參數(shù)瞬時(shí)攻擊率a和處置時(shí)間Th是評(píng)價(jià)生物防治工程中備選天敵的重要依據(jù)[4]，前者與捕食者的感覺能力和運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)，后者取決于捕食者與獵物相遇后的獵殺效率、食物消化速率、食物代謝速率和饑餓耐受力等。一組假想的功能反應(yīng)曲線如圖1所示，獵物密度較低時(shí)曲線斜率較大，隨著獵物密度的繼續(xù)增加，捕食量盡管仍然處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，但增長(zhǎng)率卻逐漸下降，最后由于捕食者達(dá)到飽享水平或達(dá)到食物的同化—代謝平衡狀態(tài)，而不再繼續(xù)增長(zhǎng)。
知識(shí)學(xué)習(xí)可以與Holling Ⅱ型功能反應(yīng)模型類比。
參數(shù)T在這里是對(duì)每個(gè)學(xué)生都相同的恒值（本科4年制或?qū)？?年制），要在該時(shí)間段內(nèi)掌握盡可能多的知識(shí)量y，可以通過增大x、a的值或者減小Th的值等3種基本途徑來實(shí)現(xiàn)。食物存儲(chǔ)容量較大、饑餓耐受力較差或?qū)σ呀?jīng)同化的食物代謝速度較快的捕食者，達(dá)到飽享水平時(shí)縱軸對(duì)應(yīng)的捕食量更大，這對(duì)應(yīng)于一個(gè)人的大腦知識(shí)容量較大，對(duì)知識(shí)具有如饑似渴的追求和探索欲望。
二、尋找知識(shí)信息資源最密集的地方
現(xiàn)在多用“大爆炸”來形容全球知識(shí)信息產(chǎn)出及社會(huì)化傳播速度，網(wǎng)絡(luò)、期刊、手機(jī)、報(bào)紙等知識(shí)資源比比皆是，大學(xué)生似乎不必“處處留心”就可以“百度一下”、“Google一下”，獲得大量知識(shí)。這些途徑能否取代大學(xué)課堂的知識(shí)傳授呢？答案是否定的。知識(shí)大爆炸僅意味著知識(shí)總量膨脹或傳播速度提升，知識(shí)接受渠道多了，但有用的部分卻被高度稀釋。根據(jù)HollingⅡ型功能反應(yīng)方程，大學(xué)生需要到含金量大的知識(shí)信息庫(kù)，如教學(xué)課堂、圖書館、文獻(xiàn)庫(kù)等中去，才能在有限時(shí)間內(nèi)掌握更多知識(shí)。如果暢游于網(wǎng)絡(luò)、報(bào)紙、聊天室等，或者到各行各業(yè)去“增加閱歷”，則與培養(yǎng)學(xué)生科研和實(shí)踐能力的目標(biāo)背道而馳。盡管后一類學(xué)生中不乏“創(chuàng)業(yè)之星”和“五四青年獎(jiǎng)?wù)隆钡荣�，但從概率角度看，大學(xué)理論課成績(jī)差而成為“大腕”的比例遠(yuǎn)小于品學(xué)兼優(yōu)而后來成為精英階層的學(xué)生比例。單純要求學(xué)生按教學(xué)計(jì)劃安排上課是不夠的，也要求教師創(chuàng)造知識(shí)集約化傳授的課堂，避免頻繁出現(xiàn)大量的口頭禪，避免“填鴨式教學(xué)”，這對(duì)許多教師尤其是基礎(chǔ)課教師是巨大的挑戰(zhàn)。有人認(rèn)為在課堂上講述一些幽默故事可以引起學(xué)生的注意[5]，事實(shí)上針對(duì)一兩節(jié)課而言，確實(shí)會(huì)改善課堂氣氛和教學(xué)效果，但這些插播的“小佐料”可能會(huì)轉(zhuǎn)移注意力，加上講故事花費(fèi)的時(shí)間比口頭禪多，就一門課程的教學(xué)效果來看，學(xué)生接受知識(shí)的速度一般會(huì)大大減緩。教師應(yīng)當(dāng)整合教材而不是照本宣科，課堂上僅講授對(duì)未來應(yīng)用有價(jià)值的精要知識(shí)，從這些精要知識(shí)本身的推演和應(yīng)用上循序漸進(jìn)地引導(dǎo)理解。根據(jù)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Simons的“信息塊”（chunks）理論，一門專業(yè)課程以這樣的方式講授，給予30學(xué)時(shí)的時(shí)間是足夠的[6]。教師的思想和講演是熟練的、主動(dòng)的，學(xué)生的聽講則是陌生的、被動(dòng)的，和娛樂性的節(jié)目不同，我們不能期望每個(gè)學(xué)生能迅速跟上“口若懸河”的教師的講課進(jìn)度，語(yǔ)聲傳遞、字面信息閱讀和中樞信息處理等需要一定的時(shí)間。在講到難以理解的地方時(shí)，提出一個(gè)有意義的設(shè)問之后戛然而止，沉默一段時(shí)間讓學(xué)生去思考，會(huì)收到較好的效果。從更廣泛的方面講，一個(gè)專業(yè)的全體大學(xué)生在校階段學(xué)習(xí)的課程需要學(xué)校教務(wù)部門優(yōu)化整合，以提高整體含金量，而專業(yè)的設(shè)置需要更高級(jí)別的教育部門考察社會(huì)需求進(jìn)行宏觀調(diào)控，以便面向社會(huì)提供更多的、含金量更高的人才。
三、時(shí)間規(guī)劃與任務(wù)分解
和捕食者不同的是，學(xué)年制盡管對(duì)某些班級(jí)的所有成員是相同的，但除了搜索和消化知識(shí)的時(shí)間之外，還有大量的用于其他活動(dòng)的時(shí)間，充分利用好這些時(shí)間相當(dāng)于延長(zhǎng)了學(xué)年。魯迅先生說：時(shí)間就像海綿里的水，要擠總還是有的。這句話對(duì)比較容易的、積累性的學(xué)習(xí)任務(wù)固然是正確的，但針對(duì)困難的任務(wù)，則應(yīng)認(rèn)識(shí)到“勉強(qiáng)擠出來的時(shí)間，往往也是不能有效利用的”。如應(yīng)對(duì)考試需要系統(tǒng)復(fù)習(xí)，而不是“臨陣磨槍”，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、畢業(yè)論文等最好抽出整塊的時(shí)間而不是擠香腸式的做法。人類都有一種在一個(gè)時(shí)間模塊中完成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)單位的心理學(xué)傾向[6]。例如，銀行出納員在數(shù)錢的過程中被外界干擾后往往會(huì)忘記已經(jīng)數(shù)過的數(shù)目，為了克服這一點(diǎn)，他們一般會(huì)忽視這些干擾直到數(shù)錢時(shí)湊夠整千、整萬(wàn)元時(shí)才停下來，應(yīng)對(duì)其他事務(wù)。應(yīng)充分利用上述心理學(xué)效應(yīng)，在整塊時(shí)間中安排困難的、關(guān)鍵的學(xué)習(xí)任務(wù)，在零散時(shí)間安排零散的學(xué)習(xí)任務(wù)，盡可能地將一個(gè)完整的任務(wù)單元排放在一個(gè)完整的時(shí)間塊中集中完成。所謂規(guī)劃時(shí)間，一是要完整地列出目前所有學(xué)習(xí)任務(wù)及其預(yù)期難易程度和需要的時(shí)間；二是列出各種剛性任務(wù)起至?xí)r間；三是將自學(xué)安排在上述空檔中，嚴(yán)格按計(jì)劃執(zhí)行。需要注意：（1）學(xué)習(xí)任務(wù)的序貫性；（2 ）學(xué)習(xí)任務(wù)之間應(yīng)是獨(dú)立的，而不是包含關(guān)系；（3 ）長(zhǎng)期積累性的或需要大量前期準(zhǔn)備的任務(wù)應(yīng)分解為更小單元；（4）任務(wù)之間需要一定的緩沖，不能擠占吃飯、睡覺、鍛煉等時(shí)間。教師的教學(xué)、實(shí)習(xí)任務(wù)時(shí)間表應(yīng)當(dāng)事先告訴學(xué)生，避免未來不必要的時(shí)間沖突，但制定之后除非特殊的情況不能隨意更改，否則就會(huì)打亂學(xué)生的計(jì)劃，學(xué)生更不能以自己的私事影響整個(gè)班級(jí)的教學(xué)安排。另外，課程的安排需要符合自然規(guī)律，將重要課程安排在學(xué)生一日之中精神狀態(tài)最佳的時(shí)辰、一個(gè)學(xué)期中外界干擾最少的季節(jié)，增加學(xué)習(xí)專注程度，從而縮短對(duì)知識(shí)的“處置時(shí)間”，避開考研復(fù)習(xí)階段、畢業(yè)論文寫作階段等學(xué)生思想不易集中的學(xué)年或?qū)W期。
四、提高知識(shí)檢索、篩選能力
除了課堂教學(xué)之外，學(xué)生應(yīng)當(dāng)在日常自學(xué)中，掌握檢索、篩選對(duì)自己有用知識(shí)的能力。捕食者的瞬時(shí)發(fā)現(xiàn)率取決于敏銳的感覺能力和活潑的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于學(xué)生而言，前者強(qiáng)調(diào)篩選知識(shí)的專注，后者強(qiáng)調(diào)廣泛涉獵知識(shí)的勤奮。如果對(duì)有用的知識(shí)視而不見，或者不廣泛涉獵以便強(qiáng)化對(duì)知識(shí)類別的整體印象，或者自滿于已經(jīng)獲得的知識(shí)而不探索更廣闊的領(lǐng)域，那么即使付出巨大的努力，也會(huì)有相當(dāng)多的學(xué)生迷失在知識(shí)的海洋中。
1.強(qiáng)化學(xué)習(xí)驅(qū)力。盡管功能反應(yīng)方程揭示出感覺能力在評(píng)價(jià)備選天敵中的重要性，但沒有給出影響感覺能力的因素，但是我們可以想象，捕食者是在饑餓的驅(qū)力下被迫覓食的，適當(dāng)延長(zhǎng)前期的饑餓處理時(shí)間，可能使得這些捕食者感覺更加敏銳，在測(cè)試期間的捕食量更大。古人通過“餓其體膚、勞其筋骨”的方式增強(qiáng)驅(qū)力，這種驅(qū)力當(dāng)然是最強(qiáng)的。要使學(xué)生產(chǎn)生足夠的驅(qū)力，不能僅向?qū)W生說明課程掛科率，而是要花費(fèi)較長(zhǎng)學(xué)時(shí)徹底講清課程緒論部分。對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)，則要講清其對(duì)其他課程學(xué)習(xí)的前導(dǎo)性意義和應(yīng)用輻射面。例如，講述《運(yùn)籌學(xué)》的“最大流—最小割”原理時(shí)，可以以婚介所單身男女匹配為例增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性；講述《分析化學(xué)》時(shí)，可以結(jié)合蔬菜農(nóng)藥殘留檢測(cè)、污水處理、刑事偵探等案例；講述二水平正交設(shè)計(jì)時(shí)，可以從電器維修的零件顛換法開始。很大程度上，學(xué)習(xí)驅(qū)力的缺乏是認(rèn)識(shí)不到課程的重要性而造成的，教師不僅要“傳道”和“解惑”，更要“授業(yè)”。如果連教師也不清楚自己的課程可以為學(xué)生的就業(yè)帶來哪些幫助，那么也許這些教師僅是為了飯碗在工作，或者是這門課程應(yīng)該從高校教育中被剔除了。此外，大學(xué)生求學(xué)的基本目的是就業(yè)或繼續(xù)深造。大學(xué)教師應(yīng)當(dāng)清楚地了解其課程在社會(huì)各行業(yè)上的應(yīng)用狀況和這些行業(yè)的人才需求情況、一般性的工資、待遇等，用就業(yè)的需要強(qiáng)化學(xué)習(xí)的驅(qū)力。
2.提高對(duì)知識(shí)的選擇能力。選擇性學(xué)習(xí)分為二級(jí)濾過層次：第一層次是如何對(duì)教學(xué)大綱安排的各門功課進(jìn)行權(quán)重分析，以及針對(duì)每一本教材的重點(diǎn)部分的選擇學(xué)習(xí)。目前有一種舍本求末的傾向，即淡化或繞開相對(duì)困難的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和哲學(xué)等基礎(chǔ)課程，重視專業(yè)課程，原因是后者相對(duì)容易，可較直觀地看到應(yīng)用前景。針對(duì)每一本教材，應(yīng)從目錄入手大致掌握全書的信息塊結(jié)構(gòu)，然后從緒論把握其發(fā)展歷史和學(xué)科橫斷聯(lián)系，理清前導(dǎo)學(xué)科、后繼學(xué)科的關(guān)系，最后才是對(duì)重點(diǎn)章節(jié)的把握。針對(duì)重點(diǎn)章節(jié)，原理、數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用前提和應(yīng)用領(lǐng)域是最重要的。第二級(jí)濾過層次是避免以“成功之道”作為唯一依靠。“成功之道”是奧斯本的“頭腦風(fēng)暴”思維方式與弗洛伊德主義相結(jié)合的產(chǎn)物，從其本質(zhì)上來講屬于主觀唯心主義哲學(xué)。
針對(duì)精神狀態(tài)不佳的學(xué)生，可以起到“安慰劑效應(yīng)”，但是不能代替專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。試舉例說明：一人欲掘一井，但不知何處有水，試探了數(shù)十個(gè)鉆探點(diǎn)均沒有水。后來得知，有人在他第一次挖的井口繼續(xù)向下挖，堅(jiān)持挖了幾天，井就出水了。“成功之道”的作者們批判前者沒有“堅(jiān)持到底”。其對(duì)偶決策是，假設(shè)第一個(gè)人向下挖了相當(dāng)?shù)纳疃葏s仍不見水，而第二個(gè)人在附近換個(gè)地方挖掘新的井口，不用多深就見到水了。
針對(duì)這種現(xiàn)象，“成功之道”的作者們又會(huì)批判第一個(gè)人沒有“隨機(jī)應(yīng)變”。關(guān)鍵在于對(duì)于掘井人而言，地下水位線是肉眼難以看見的，只有具備一定的自然科學(xué)知識(shí)和探測(cè)技術(shù)才能成功，而并不取決于上述兩種互斥性的決策�？傊�，選擇性學(xué)習(xí)是知識(shí)大爆炸時(shí)代學(xué)生求知的根本對(duì)策。對(duì)教師而言，“搜煉古今、去除冗余、吸取精華、剔除糟粕”是大學(xué)教材編寫時(shí)應(yīng)該重視的方面，這樣可以從教材的層次上，將含金量較高的知識(shí)富集起來，為課堂的授課節(jié)約大量的時(shí)間。
五、加速知識(shí)的消化
在捕食者—獵物發(fā)生的相互作用中，捕食者與獵物相遇之后，對(duì)獵物的“處置”可以劃分為“捕獲”、“分解”、“消化”、“代謝”和“排泄”等步驟，最終活體獵物轉(zhuǎn)化的能量一部分用于捕食者自身生物量的增長(zhǎng)，另一部分轉(zhuǎn)化成捕食者運(yùn)動(dòng)的能量，將代謝廢物排出體外。皮亞杰的認(rèn)知心理學(xué)理論認(rèn)為，人類對(duì)新知識(shí)的掌握分為“同化”（assimilation）、“順化”（accommodation）和“平衡”（equilibrium）3個(gè)過程。同化是指把環(huán)境因素納入機(jī)體已有的圖式或機(jī)構(gòu)之中，以加強(qiáng)和豐富主體的動(dòng)作；順化是指改變主體動(dòng)作以適應(yīng)客觀變化。同化和順化既是相互對(duì)立的，又是彼此聯(lián)系的。同化只是數(shù)量上的變化，不能引起圖式的改變或創(chuàng)新；順化則是質(zhì)量上的變化，促進(jìn)創(chuàng)立新圖式或調(diào)整原有圖式。平衡是指同化作用和順化作用的平衡。新的暫時(shí)的平衡并不是絕對(duì)靜止或終結(jié)，而是某一水平的平衡成為另一較高水平的平衡運(yùn)動(dòng)的開始[7]。大學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化速度可能很大程度上是受遺傳因素制約的，這里僅討論后天訓(xùn)練可以控制的因素。
1.牢固掌握基礎(chǔ)科學(xué)前導(dǎo)性課程。數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、哲學(xué)等基礎(chǔ)課程是學(xué)習(xí)專業(yè)課的工具，包含許多輻射面較寬的原理和方法，這些課程掌握不好會(huì)導(dǎo)致序貫性課程學(xué)習(xí)的錯(cuò)亂。同時(shí)，各門專業(yè)課最終也要“合并同類項(xiàng)”，升華到基礎(chǔ)科學(xué)認(rèn)知水平上，否則就像一頭達(dá)到捕食量飽享值水平的捕食者一樣，頭腦中沒有充分空間接納新知識(shí)。專業(yè)課經(jīng)消化之后，一是為了專業(yè)技術(shù)服務(wù)，二是反過來強(qiáng)化基礎(chǔ)科學(xué)消化工具。例如，冬小麥田有一種措施叫“鎮(zhèn)壓”，目的是創(chuàng)造細(xì)密壤土層，利用毛細(xì)作用更好地將下層水分引導(dǎo)到作物根部；介殼蟲類殺蟲劑混入廢柴油或者廢機(jī)油能夠增效的原理，可以從無機(jī)化學(xué)相似相溶原理中找到答案；農(nóng)業(yè)害蟲卵期和蛹期抗凍能力較強(qiáng)的部分原因是甘油含量上升和游離水含量下降，是拉烏爾定律在起作用。知識(shí)升華到這個(gè)層次之后，就需要忘記具體的、個(gè)別的知識(shí)類型，不可將大腦作為字典式存儲(chǔ)庫(kù)。例如，掌握了王元、方開泰的配方均勻設(shè)計(jì)，就可以忽略一些具體精細(xì)化工配方；掌握了元素周期律，就可以忽略一些元素的具體熔沸點(diǎn)等；掌握了林奈生物雙名法和檢索表編排方式，就不必再對(duì)每一種生物的拉丁學(xué)名及其具體形態(tài)特征進(jìn)行博聞強(qiáng)記�？傊瑪�(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、哲學(xué)應(yīng)當(dāng)視為教學(xué)之“本”，各門專業(yè)課應(yīng)當(dāng)放在相對(duì)次要的位置上，培養(yǎng)的人才才能在社會(huì)工作中大顯身手。
2.實(shí)施情境教學(xué)。情境教學(xué)是縮短學(xué)生知識(shí)處理時(shí)間的有效途徑。所謂情境教學(xué)，是指根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)以問題為核心因素的教學(xué)情境，使學(xué)生在提出問題、思考問題、解決問題的動(dòng)態(tài)過程中學(xué)習(xí)新知識(shí)、發(fā)現(xiàn)新問題、獲得新體驗(yàn)，使學(xué)生愿意克服思維障礙，主動(dòng)尋求問題解決方案。在生態(tài)學(xué)捕食者—獵物功能反應(yīng)的教學(xué)中，可以將理論課與實(shí)驗(yàn)課程整合在一起，在課堂上以綠豆、玉米等作為“獵物”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算出功能反應(yīng)數(shù)學(xué)模型之后，提示學(xué)生思考影響功能反應(yīng)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的因素有哪些？學(xué)生在供試時(shí)間內(nèi)撿到“獵物”的能力取決于哪些方面？實(shí)驗(yàn)桌面要不要加阻擋性的邊框防止“獵物逃逸”？觸摸到但失落于地面的“獵物”應(yīng)該如何處理？如果只有當(dāng)觸摸到的“獵物”被準(zhǔn)確地放入一個(gè)細(xì)頸瓶才視為成功的“捕食”，會(huì)得到什么樣的數(shù)學(xué)模型？觀察者實(shí)時(shí)補(bǔ)充被移走的獵物以模擬生態(tài)平衡，又會(huì)得到什么樣的數(shù)學(xué)模型？最后，這個(gè)模型涉及的參數(shù)對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教育有哪些啟示？
至此，部分學(xué)生進(jìn)入冥思狀態(tài)，鞏固了認(rèn)識(shí)。除了提出供思考的問題外，教師還可以設(shè)置假想的認(rèn)識(shí)矛盾，給出學(xué)生前期認(rèn)知圖式難以包含的東西。例如，果園種植雜草能夠?yàn)樘鞌忱ハx提供蜜源和棲息場(chǎng)所，但出于豐產(chǎn)要求，果園又要求除草來消除水肥競(jìng)爭(zhēng)。那么，果園中出現(xiàn)應(yīng)該種草和應(yīng)該除草兩種矛盾的決策，農(nóng)民應(yīng)當(dāng)怎么辦？沉默1～3分鐘之后，誘導(dǎo)學(xué)生思考：在什么樣的情形下，果樹與雜草不會(huì)競(jìng)爭(zhēng)養(yǎng)分？回答說：二者根系生活在不同的土壤層中，或雜草本身就是一種綠肥植物。再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：在什么條件下，即使果園中沒有雜草，天敵昆蟲也會(huì)大量出現(xiàn)？答：開花期不同的果樹混栽可以提供持續(xù)的蜜源供應(yīng)。這就讓學(xué)生掌握了矛盾的時(shí)間分離、空間分離、條件級(jí)分離和系統(tǒng)級(jí)分離等基本思維方法。
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