高中生物思维可视化教学探讨

黄 斌

(江苏省海门中学 226100)

思维是对事物的内在本质或者事物间的规律性联系等进行反映的一种认知能力，是学生学习中不可或缺的一个要素.然而，传统的生物教学常常只注重引导学生从感性层面上理解与掌握有关知识，却忽视了思维层面上的教学，影响了学生学习效果.而借助思维可视化技术的合理导入，那么可以将高中生物教学汇聚在学生的思维层面，在培养学生发散思维以及创新能力具有很强的应用价值.

一、基于思维导图，开展思维可视化高中生物教学

思维导图是一种重要的学习工具，主要是采用图形的方式来对正常人类思维进行表达，可以实现相关知识之间相关性的直观表达，促使思维向开放性、综合性和开放性等方向发展.如果在高中生物教学期间，教师可以结合教学目标以及学生的实际学习兴趣，为学生科学地创建相关知识点的思维导图，那么可以将相关的生物知识以“可视化”的思维过程展示给学生，使学生直观地理解与掌握这些复杂或抽象的生物知识，这对于降低学生生物知识学习难度，提高学生学习效果具有巨大帮助. 因此，在高中生物教学的过程中，教师可以结合教学目标与要求，灵活运用思维导图来开展生物概念教学，深化学生对于有关生物概念的理解与认识.

例如，在学习“细胞的能量供应和利用”部分生物知识的过程中，为了帮助学生可以系统理解与掌握这部分的生物知识，提高学生的学习效果，教师可以基于思维导图来开展课堂知识教学.通过为学生展示图1所示的思维图示，这样可以使学生直观地了解该部分生物知识的构成以及各个知识点之间的联系性，可以强化学生对于这些生物知识的理解与记忆，避免学生在记忆这些生物知识点的时候出现知识混淆等问题，否则会影响学生的知识学习效果.

图1 “细胞的能量供应和利用”思维导图

二、基于实体模型，开展思维可视化高中生物教学

在开展思维可视化教学的过程中，为了增强教学的直观性，教师可以直接采取生物模型构建，借助直观、生动的模型来为学生展示相关的生物知识，借此来深化学生对于生物知识的理解与认识，同时通过引导学生自主制作生物知识模型，可以使学生在“边做边学”的过程中激发学生学习兴趣的同时，培养他们的建模思维，并牢固地掌握高中生物方面的基本概念、规律与模型等相关知识.在当下人教版的高中物理教材中，涉及到比较多的结构模型，如真核细胞三维结构模型与DNA双螺旋结构模型等，这些相关知识的教学，均可以增强学生学习学习生物知识的有效性.

例如，在“真核细胞结构”部分生物知识学习的过程中，可以明确其主要包括细胞质、细胞核、细胞膜以及多种细胞器，且细胞器当中又包含有线粒体、溶酶体、内质网与高尔基体等.由于这部分知识涉及到比较多的生物名词，相应的结构容易出现记忆混淆情况，影响了学习效果.为了深化学生对于“真核细胞结构”的理解与认识，巩固对于真核细胞结构知识掌握情况，教师可以引导学生结合教学的有关知识，自主制作真核细胞的三维结构模型.比如，教师可以为学生提供泡沫、琼脂、彩色橡皮泥与纸盒等相关材料，引导学生结合所学的相关知识，科学地制作动物细胞与植物细胞的细胞模型，期间不需要对各种细胞构成部分的制作比例与准确度进行控制，只需要引导学生大胆动手做即可.又如，在学习“DNA重组技术的基本工具”部分生物知识的时候，可以为学生提供纸条、剪刀等用具，借助模拟模型构建来帮助学生更好地理解这部分知识，如借助不同颜色的两条纸条分别代表织里与目的基因，以中间小孔代表氢键，之后采取剪刀来代表限制酶，利用双面胶来对NDA的连接酶模拟“重组DNA分子”的对应过程进行模拟，这样可以使学生在动手制作模型的过程中深化他们对于各种工具酶及作用的理解与认识.

三、基于媒体设备，开展思维可视化高中生物教学

随着教学现代化技术的发展，教学中诞生了多媒体设备与电子白板等众多媒体设备，它们可以成为辅助课程教学的重要工具.通过在教学中应用媒体设备，可以将枯燥的生物文本知识以直观、生动的形式展示给学生，尤其是可以借助3D动画制作，，使学生直观地观察DNA或蛋白质等微观立体结构，或者对DNA复制过程进行直观地展现，这样可以极大地提升学生学习生物知识的效果.由于采取媒体设备，可以增强教学内容的趣味性，有助于更好激发学生学习兴趣，

例如，在“DNA的复制”部分生物知识的过程中，为了可以有效激发学生学习兴趣，增强教学内容学习的直观性，高中生可以结合这些相关的教学知识，借助多媒体设备为学生播放“DNA复制”的相关演示动画，使学生在观察趣味动画中DNA分子结构复制过程中所发生的动态变化过程，可以深化学生对于相关复制过程的理解与认识，最终可以使学生意识到DNA复制的一大特征就是半保留复制，同时复制过程中会一边进行解旋一般进行复制.通过借助媒体设备的应用，可以将教师从课堂教学中解脱出来，自己平时只需要引导与指导学生自主观看与学习即可，不再需要耗费自己大量的时间来为学生讲解相关的概念、性质、规律或实验过程等知识，只需要学生自主学习即可，这样可以显著提高学生理解这些生物知识的效果，强化了他们的记忆.

总之，思维可视化是基于模型、图示以及其他可视化技术或事物的应用，引导学生直观地观察知识或者相关的现象，借此来深化学生对于知识的理解与认识.在实际的应用过程中，教师需要注意立足于生物教学目标，灵活运用思维导图、模型以及媒体设备等来为学生创设一个可视化教学环境，引导学生可以更加直观地学习与了解高中生物知识，从而不断提升课堂教学的效果.