形象思維在生物學教學中的功能

孫繼軍

腦功能定位學說表明，人類大腦由兩半球構成，大腦對人體的運動和感覺的管理是交叉的，左半球的功能側重于邏輯思維，如語言、邏輯、教學、分析、判斷等；右半球側重于形象思維，如空間、圖形、音樂、美術等。左、右腦半球猶如兩種不同類型的信息加工系統(tǒng)，它們各司其職，相輔相成，相互協(xié)作，共同完成思維活動。左右兩半球信息交換的生理結構是胼胝體，它由兩億條神經纖維組成，每秒鐘可以處理兩半球之間往返傳遞的40億個信息。傳統(tǒng)的教學，重視邏輯思維的培養(yǎng)，輕視形象思維的發(fā)展，影響著智力的提高。因此，我們主攻思維能力的培養(yǎng)，應是強化形象思維能力的培養(yǎng)。本文就形象思維在教學中的功能作如下探究。

1感知是形象思維的源泉

人們認識事物總是從感知開始，主要通過視覺把所學的生物形象信息傳遞給大腦，在大腦中留下痕跡，當事情不在面前時，這種痕跡會再現(xiàn)出事物的形象，心理學稱為表象。人腦用表象材料進行思維，創(chuàng)造出新形象的過程就是形象思維。沒有感知作基礎，表象就不會產生，沒有表象作材料，就談不上形象思維。因此，要為形象思維準備豐富的表象，在教學中應抓好以下幾點：（1）加強實驗教學，這是形成豐富表象的主要途徑，一個成功的實驗，會留下深刻的表象，應盡量創(chuàng)造條件，讓學生參加實驗過程，從中獲得生動形象的表象。（2）運用形象教具，來豐富學生的感覺，如模型、圖片、掛圖等。（3）理論聯(lián)系實際，廣泛攝取表象，引導學生到自然界去識別生物、調查破壞生態(tài)平衡的因素等。（4）從聲象教材中攝取表象，聲象教材的優(yōu)勢，能同時喚起聽覺和視覺的興奮，促進左右腦協(xié)同工作，發(fā)揮形象思維和邏輯思維的作用，以達到對生物本質的認識。在施教中，我們提倡多種生物信息的滲透，以便形成豐富多彩的表象。例如“兩棲綱”的教學：（1）觀察青蛙外部形態(tài)，從而培養(yǎng)學生生物與環(huán)境相適應的觀點。（2）觀察內部的結構，掌握結構的特點。（3）觀看青蛙生殖和發(fā)育電視片，理解變態(tài)發(fā)育的特點。（4）從幾方面說明青蛙適應水生和陸生。

2能促進對知識的理解

學生只有理解生物知識，才能把握生物的本質屬性。若脫離形象思維的支持，學生學起來就感到抽象、空洞、難學。學生感到難理解的知識，往往是難以想象所造成的。因此，學生在教師誘導下，主要利用視覺接受？生物形象信號，在大腦中形成感知表象。然后利用豐富的感知表象，通過聯(lián)想、類比、分析、綜合、構思等形象思維，把握事物的本質，獲得典型表象，把它表達出來，得到創(chuàng)新形象。例如用血循環(huán)這個典型表象，用聯(lián)想和類比形象思維，結合形象特征，剖析脊椎動物中的代表動物，從而去理解生物進化的過程。

如下：血循環(huán)特點鯽魚一心房一心室，一條血循環(huán)途徑青蛙二心房一心室，兩條血徨途徑，動靜脈血未分開晰蜴二心房一心室，有不完全隔膜出現(xiàn)，動靜脈血分開家鴿二心房兩心室，兩條血循環(huán)途徑，動靜血完全分開。

從類比可知，脊椎動物進化從簡單到復雜、從水生到陸生、從低等到高等。一般而言，形象思維力強，理解能力也相應高，理解需要形象思維的支持，形象思維在理解中展開，兩者相輔相成，互相促進。理解過程既需要邏輯思維，也需要形象思維，兩者都是達到對事物本質特征和內在聯(lián)系的理性認識過程。

3能促進對知識的記憶

記憶是知識的源泉，是智慧的倉庫。在記憶中占重要地位的是表象。表象屬雙重編碼，即表象不僅有形象編碼，而且有語義編碼。雙重編碼的材料有利于理解、保持、回憶、應用和遷移。例如叩打膝蓋下部的韌帶時，產生了小腿突然跳起的反應，這一知識點以語義和形象相聯(lián)系的形式存入記憶中。形象記憶另一特征就是統(tǒng)攝性，就是把一個完整的表象作為一個單元，儲存在大腦中，例如把人體血循環(huán)作為一個單元，記憶在大腦中，比分散的概念記憶要容易些。在施教中，應盡可能采用聲象教材，去強化記憶。實驗表明：人腦貯存形象信息是語言信號記憶的1000倍，同樣的學習內容，單純用聽覺學習、單純用視覺學習視聽兼用學習，三小時后，記憶效率分別是60%、70%、90%，可見聲象教材能提高記憶效果。

4能有效地優(yōu)化概念教學

生物概念的形成，一般有三個層次，第一層次是行為掌握，主要通過實驗觀察去感知基本事實，從中獲得表象；第二層次是圖象掌握，主要從形象思維方面去掌握基本事實的本質特征，即通過聯(lián)想，類比、分析等形象思維，去獲得典型表象；第三層次是符號掌握，以語言形式或數(shù)量關系去掌握基本事實的本質特征和內在聯(lián)系，即通過分析、推理、歸納、概括出生物概念。這三個層次，就是感性認識層次，形象思維層次，邏輯思維層次。教師按照行為—圖象—符號三個層次去教，就可使概念教學處于最佳的狀態(tài)。例如“兩棲綱”的教學。

5有效地促進知識遷移

遷移是指一種學習對另一種學習的影響和作用，其實質是一種揭示新、舊知識共同本質的過程。一般有兩種方法，一是用聯(lián)想的方法，由舊引新，舊知識是新知識的基礎，新知識是舊知識的發(fā)展。例如講“視覺形成”時，首先復習眼的結構，然后再去講視覺的形成，即物體反射折射沖動傳導的光線─→成象于視網(wǎng)膜─→視神經─→視覺中樞—→視覺形成。這是利用學生頭腦中已有的認識結構，為新知識的學習提供最佳的固定點，新知識經同化或順應，構建新的認識結構。二是用類比方法，比較新舊知識的異同點。人們對知識的學習有還原趨勢，在學習新知識過程中，以原有知識先入為主，把新知識理解為已有的知識。因此，要加深對新知識的理解，以抵消原有知識對新知識的“還原”和“取代”，要善于類比新舊知識的異同，從求異中促進新知識的遷移。例如學了物質循環(huán)后，應與能量流動作對比，見下圖：物流能流流動以無機物化合物形式以有機物形式內容方向返復單向流動在一定范圍內能自動能量流動的基本規(guī)律是遞減規(guī)律調節(jié)，維持平衡的，傳遞效率為10～20%范圍生物圈各級生產系統(tǒng)。

6能有效地強化生理教學

在施教中運用“釋文—成象—悟道”的教學思維層次，優(yōu)化生理教學，其中“文”是“象”的載體，“象”是“道”的載體，而“道”是釋文、成象、悟道的結果，“象”是聯(lián)系“文”與“道”的中介層次，成象是展開形象思維，悟道是運用邏輯思維。用“釋文—成象—悟道”的教學思維層次去施教：第一步誘導學生通過實驗或演示，從中獲得生物表象；第二步通過形象思維形成典型表象；第三步把典型表象表達出來。例如滲透原理的教學：（1）演示滲透作用實驗，使學生獲得滲透作用的表象；（2）把植物細胞與實驗中滲透系統(tǒng)作類比，從結構上認識到相似性，然后再用細胞質壁分離及復原的實驗，證明植物細胞確實是一個滲透系統(tǒng)；（3）以文設圖，用圖示來說明滲透吸水的原理、植物細胞的質壁分離及復原的過程，從中使學生獲得典型表象；（4）用語言符號把典型表象表達出來。這樣學生獲得的生理知識，科學鮮明、形象、好記，容易理解?？傊?，在教學中充分發(fā)揮形象思維的功能，能促進教學質量不斷提高。