精心組織思維訓(xùn)練 切實(shí)提高生物思維能力

張永輝

【摘要】從高中學(xué)生思維特點(diǎn)出發(fā)，總結(jié)了高中生物課堂教學(xué)中組織思維訓(xùn)練的一般方法和手段，從而達(dá)到提高思維能力的目的。

【關(guān)鍵詞】思維能力 生物課堂教學(xué) 直觀演示 模型構(gòu)建 科學(xué)史

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）50-0167-01

高中階段是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的極好時(shí)機(jī)。同時(shí)，高中生物的教學(xué)內(nèi)容也為培養(yǎng)學(xué)生的思維能力提供了有利的條件和豐富的素材。在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)以課堂教學(xué)為主陣地，在教學(xué)過程中充分利用各種情景和材料，運(yùn)用各種方法精心組織思維訓(xùn)練，努力提高學(xué)生的生物思維能力。

一、利用直觀演示，培養(yǎng)抽象概括能力

1.生物模像直觀

生物模像直觀可以是實(shí)物、教具、圖片、音頻視頻資料等。例如，在學(xué)習(xí)DNA分子結(jié)構(gòu)時(shí)，以4-6人小組為單位，觀察、拆解、重構(gòu)DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)拼插模型。在觀察和實(shí)際操作的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考如下問題：（1）DNA分子的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？（2）在模型中找到DNA分子的基本組成單位。（3）觀察不同的化學(xué)基團(tuán)是如何構(gòu)成脫氧核苷酸的。（4）不同DNA分子的差異可能體現(xiàn)在哪里？各小組匯報(bào)討論結(jié)果后，接著展示螺旋樓梯的照片，引導(dǎo)學(xué)生比較DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)和螺旋樓梯的相似之處，從而抽象概括出DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過這樣的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了學(xué)生的視覺效果，豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)抽象思維能力的發(fā)展。

2.實(shí)驗(yàn)操作直觀

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是鍛煉思維能力的重要渠道。筆者在《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例》教學(xué)中做過如下嘗試。

在課前布置學(xué)生尋找一種材料，可以讓水分子通過而蔗糖分子不能通過。學(xué)生帶著經(jīng)過各種方式找到的材料來到課堂后教師引導(dǎo)思考如下問題：（1）所帶材料是化學(xué)材料還是生物學(xué)材料？（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明所帶材料可以讓水分子通過而蔗糖分子不能通過。（3）嘗試解釋其中的原理。接著教師演示用魚鰾作為半透膜設(shè)計(jì)的滲透裝置，并和同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行比較，明確半透膜的特點(diǎn)和滲透作用發(fā)生的兩個(gè)條件。最后讓同學(xué)以小組為單位，選擇利用最合適的半透膜材料優(yōu)化和完善滲透裝置。通過尋找實(shí)驗(yàn)材料→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程→比較標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)裝置→明晰實(shí)驗(yàn)原理→完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)嘗試，將思維能力的訓(xùn)練分解滲透在實(shí)際操作和對比分析中。

二、善用教學(xué)素材，提升邏輯推理能力

1.“遺傳基本規(guī)律”是進(jìn)行邏輯推理訓(xùn)練的好典范

在“遺傳基本規(guī)律”的教學(xué)過程中，難點(diǎn)在于很多學(xué)生只能看到一些表面現(xiàn)象，而忽視了現(xiàn)象背后的本質(zhì)問題。教學(xué)中應(yīng)該結(jié)合同源染色體的分離、等位基因的分離、非同源染色體的自由組合、非等位基因的自由組合等情況，讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)透過現(xiàn)象分析本質(zhì)的推理論證過程，從而讓學(xué)生構(gòu)建如下關(guān)系，加深理解遺傳規(guī)律的本質(zhì)。

2.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型是進(jìn)行邏輯推理訓(xùn)練的好手段

生物課堂教學(xué)中用到的數(shù)學(xué)模型有很多，比如：（1）表格圖像（如有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA、染色體和染色單體的數(shù)目變化規(guī)律、種群的“J”型和“S”型增長曲線等）；（2）排列組合（如N對堿基所構(gòu)成的DNA分子的種類，含有N對同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生的配子種類和自交產(chǎn)生后代的基因型和表現(xiàn)型的種類數(shù)等）；（3）數(shù)學(xué)歸納（如蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的計(jì)算、能量傳遞的有關(guān)計(jì)算等）；（4）概率計(jì)算（如遺傳病發(fā)病率的計(jì)算等）。通過一系列數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)，能讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題的本質(zhì)，去偽存真，化繁為簡。

三、巧用生物科學(xué)史，鍛煉創(chuàng)新思維能力

生物學(xué)史是對過往研究發(fā)展歷程的真實(shí)再現(xiàn)和脈絡(luò)梳理，其中蘊(yùn)含了豐富的創(chuàng)新思維內(nèi)容以及艱苦又巧妙的創(chuàng)新思維過程。用好這些生物科學(xué)史，對鍛煉創(chuàng)新思維能力有很大的幫助。

例如：人教版必修一第四章第二節(jié)《細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型》一課中科學(xué)家對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。運(yùn)用這段科學(xué)史，可以引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)和得出結(jié)論的過程，加深對實(shí)驗(yàn)過程和方法的理解，這樣就會(huì)使學(xué)生猶如親身經(jīng)歷了探索的過程，從而感受到科學(xué)的魅力；同時(shí)學(xué)生也會(huì)感受到科學(xué)家的觀點(diǎn)也并非全都正確，必須要有確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來證明；科學(xué)學(xué)說也是在不斷發(fā)展的，這就需要在研究的過程中不斷修正、完善。

學(xué)生思維能力的形成不是一蹴而就的事情，需要依靠“潤物細(xì)無聲”的習(xí)慣培養(yǎng)和教師長期不懈的精心組織才能逐漸完善。學(xué)生具備了良好的生物思維能力，就能更好地掌握生物知識，更加?jì)故斓膶⒗碚撝R運(yùn)用到生活實(shí)際中，實(shí)現(xiàn)真正的“學(xué)習(xí)對生活有用的生物”。

參考文獻(xiàn)：

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