許志斌
【摘 要】 在高中生物教學中如果只注重抽象思維而忽略形象思維,學生就只會機械地記憶教材知識點,沒有形象的了解其中的生物學知識。在平時的考試和學習中無法體會生物學習中的樂趣, 導致學生覺得生物只要簡單的背誦,無法建立利用各種模型建立生物學觀點。筆者從實驗、生物模型的構建等幾方面談幾點看法。
【關鍵詞】生物教學;形象思維;實驗;數學模型
所謂的形象思維,主要是指人們在認識世界的過程中,對事物表象進行取舍時形成的,是只要用直觀形象的表象,解決問題的思維方法。形象思維是對形象信息傳遞的客觀形象體系進行感受、儲存的基礎上,結合主觀的認識和情感進行識別(包括審美判斷和科學判斷等),并用一定的形式、手段和工具(包括文學語言、繪畫線條色彩、音響節(jié)奏旋律及操作工具等)創(chuàng)造和描述形象(包括藝術形象和科學形象)的一種基本的思維形式。
在高中生物教學中如果只注重抽象思維而忽略形象思維,學生就只會機械記憶教材知識點,沒有形象的了解其中的生物學知識。在平時的考試和學習中無法體會生物學習中的樂趣,導致學生覺得生物只要簡單的背誦,無法建立利用各種模型建立生物學觀點。筆者從實驗、生物模型的構建等幾方面談幾點看法,希望在同行的教學中能有用處,不妥之處還請指正。
1.實驗的進行,讓學生能夠直觀親身體驗
實驗的觀察能夠直觀的展示生物學的原理和方法。讓學生有了親身的體會,不僅能牢記知識點,還激發(fā)學生學習生物的興趣。
案例1在人教版高中生物教材《生物必修三——穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》,體驗生物體維持pH穩(wěn)定的機制的實驗。通過比較自來水、緩沖液(如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液,在加入酸或堿時,能使pH的變化減弱)和生物材料在加入酸或堿后pH的變化,推測生物體是如何維持pH的穩(wěn)定的。
如圖1所示學生根據實驗結果,體會生物體如何維持pH穩(wěn)定。實驗中學生具體操作,測量pH的變化,給學生深刻的印象。
2.利用圖片和多媒體展示,給學生以直接的視覺刺激
高中生物新課標中要求教師熟練的掌握多媒體課件的制作與應用。而多媒體展示能給學生以直接的視覺刺激,動畫的運用讓學生直接形成形象思維。
案例2高等動物的精子的形成過程。簡述第一次分裂中同源染色體如何聯會,聯會后又如何發(fā)生局部的交叉互換。簡述第二次分裂中染色體不再復制,每條染色的著絲點分裂,姐妹染色單體如何分開,又如何移向兩極。這些過程如果單憑教師在上課時講授,學生沒直觀的體會是理解不了整個過程的??衫枚嗝襟w動畫課件演示這些過程,直觀的展現簡述的過程。
3.利用物理模型,進行實物的還原
學生缺乏生活體驗,不能把生物的問題與實驗際生活相聯系,從而無法形成形象思維。在教學中恰當的使用物理模型,獲得直觀的實驗體驗,形成利用與掌握知識的形象思維。以實物或畫圖形式直觀地表達認識對象的特征,這種模型就是物理模型。
案例3由于DNA分子的結構比較抽象,而且沒有科學家利用生物技術真正觀察到,現有的DNA分子的雙螺旋結構模型也只是沃森和克里克根據實驗得出的假說。所以要想讓學生了解DNA的結構歷來是教學中的難點和重點。利用曲別針、泡沫塑料、紙片、牙簽、橡皮泥等常用物品來制作DNA的結構模型,加深學生對DNA分子結構的認識和理解。
在實際操作的過程中,訓練學生的分析、歸納能力,表達能力。還可以培養(yǎng)同學之間的合作意識,激發(fā)求知探索的欲望,增強學生對學習生物的興趣。通過聯系實驗有了直觀的體會,形成強有力的形象思維。
4.利用數學模型強化形象思維的直感能力
數學模型是用來描述一個系統(tǒng)或其它的性質的數學形式。借助數學方程或曲線圖等方式的模型,對具體形象進行判斷和感知,形成形象思維的具體直接觀感能力。
案例4構建數學公式表達生物模型。捕食者與獵物模型中建立獵物方程dN/dt﹦r1N-εPN。該方程可以表示,當二者共存于一個有限空間內,獵物種群增長因捕食而降低,其降低程度于:①N和P密度,因二者決定捕食者與獵物的相遇頻度。②捕食者發(fā)現和進攻獵物的效率ε,即平均每一捕食者捕殺獵物的常數。
利用合理的數學模型不僅使復雜的問題簡單化,使抽象的問題直觀化,而且對學生的思維發(fā)展、解題能力的提高起著重要的作用。在實踐中把已有的數學模型來探索新問題,能夠完美的建立形象思維,得到事半功倍的效果。
【參考文獻】
[1]丁同成,張本煦,張揚.《形象思維基礎》高等教育出版社,2007(8)1-2
[2]《生物必修三——穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》人民教育出版社,2007(1)9-10
[3]《生物必修二——遺傳與進化》人民教育出版社,2007(1)6
[4]《生物必修一——分子與細胞》人民教育出版社,2007(2)54
[5]牛翠娟,婁安如,孫儒泳,李慶芬.《基礎生態(tài)學》高等教育出版社,2007(12)139
(作者單位:江西省南昌市第二中學)