高中生物教學(xué)中數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)

佟金鳳

【摘要】在高中的教育事業(yè)中，生物屬于不可或缺的一個(gè)組成學(xué)科，能夠?qū)Ω咧猩T多能力做出培養(yǎng)，例如，邏輯、思維、創(chuàng)新、實(shí)踐與探索等能力方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。而新課改的持續(xù)推動(dòng)下，要求教師能夠轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，在針對(duì)高中生的數(shù)學(xué)思維能力方面，也能夠更為重視培養(yǎng)工作，以此來(lái)協(xié)助高中生簡(jiǎn)化過(guò)于抽象的生物知識(shí)，實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)水平、質(zhì)量的有力強(qiáng)化，從而促使高中生對(duì)于生物知識(shí)能夠有更加充分、更加全面的理解與掌握?；诖耍疚膶⒅攸c(diǎn)針對(duì)高中生物教學(xué)中高中生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)策略予以深入、詳細(xì)的分析，以確保教師可達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】高中? 生物教學(xué)? 數(shù)學(xué)思維能力? 培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）38-0122-02

教育部門當(dāng)前非常重視高中生物學(xué)科的創(chuàng)新與改革，始終倡導(dǎo)教師對(duì)以往較為滯后的教學(xué)觀念、模式予以轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)思維能力的深入培育。以往在實(shí)施生物教學(xué)活動(dòng)時(shí)，若教師只是在課堂中始終采取口頭的形式來(lái)反復(fù)傳授生物知識(shí)，此種灌輸式的教學(xué)形式，將會(huì)挫傷高中生學(xué)習(xí)的積極性以及自主性。因此，教師必須要對(duì)高中生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力有著高度的關(guān)注，以此來(lái)確保其能夠有效簡(jiǎn)化以往難懂、抽象的生物定義、概念等知識(shí)，確保在課堂中，高中生不僅有學(xué)習(xí)的興致，同時(shí)注意力也十分集中，全身心放置于學(xué)習(xí)的行列當(dāng)中，通過(guò)此，來(lái)積極改善生物教學(xué)工作，實(shí)現(xiàn)教學(xué)水平的切實(shí)提高，保障高中生日后在生物方面的深入造詣以及良好發(fā)展。

一、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力的必要性

實(shí)施高中生物教學(xué)工作的過(guò)程中，教師如果只是一味地引導(dǎo)高中生通過(guò)生物學(xué)的層面來(lái)對(duì)生物問(wèn)題予以分析，對(duì)于問(wèn)題的突破口往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。而如果通過(guò)數(shù)學(xué)思維的方式展開分析，便能夠?yàn)槔斫鈫?wèn)題起到良好的協(xié)助工作。在數(shù)學(xué)中，“數(shù)形結(jié)合”屬于極為關(guān)鍵的一種思想，在開展生物教學(xué)工作期間，同樣也可以保障此思想的有效貫徹[1]。例如，在對(duì)《細(xì)胞的生長(zhǎng)》一課展開教學(xué)的過(guò)程中，高中生普遍會(huì)遇到“細(xì)胞為什么難以無(wú)限增大”的難題，此時(shí)便難以解答體積小的細(xì)胞具備怎樣的意義。在此過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)高中生在腦海中想象，對(duì)一個(gè)足球以及一個(gè)乒乓球進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)表面積以及體積方面所展現(xiàn)出的差異有切實(shí)的感受;同時(shí)，能夠需要細(xì)胞想要獲得大體積，是否需要通過(guò)外部，從而對(duì)更豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)予以吸收，如若細(xì)胞體積出現(xiàn)增大情況，那么在體積以及表面積等方面，會(huì)做出怎樣的變化，同細(xì)胞難以無(wú)限增大之間是否有一定的關(guān)聯(lián)。這些都能夠通過(guò)“數(shù)形”的運(yùn)用，從而將數(shù)學(xué)模型建設(shè)，促使原本抽象、難懂、深?yuàn)W的問(wèn)題可以變得更為具體、簡(jiǎn)單、熟悉。通過(guò)此能夠發(fā)現(xiàn)，將數(shù)學(xué)思維能力予以培養(yǎng)，能夠促使高中生在學(xué)習(xí)生物知識(shí)的過(guò)程中，達(dá)成自主探究、數(shù)形結(jié)合的目標(biāo)，有效簡(jiǎn)化難度較大的生物問(wèn)題。

二、高中生物教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)目標(biāo)不夠完善

教學(xué)活動(dòng)的方向、綱要來(lái)源于教學(xué)目標(biāo)，無(wú)論是哪一學(xué)科，教學(xué)目標(biāo)的制定都是不可缺少的關(guān)鍵一環(huán)。然而，就目前的現(xiàn)狀來(lái)講，在實(shí)施高中生物教學(xué)工作的過(guò)程中，一些教師在教學(xué)目標(biāo)確立方面，尚存一定的問(wèn)題。首先，在教學(xué)目標(biāo)制定方面有模糊情況，執(zhí)行目標(biāo)也較為概念化、籠統(tǒng)化，對(duì)于清晰性、具體性較為匱乏;其次，在教學(xué)目標(biāo)制定方面，并未同高中生的實(shí)際相結(jié)合，也沒有將整體班級(jí)的學(xué)習(xí)實(shí)際狀況作為依據(jù)，迎合高中生的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及心理特點(diǎn);最后，在教學(xué)目標(biāo)制定期間，對(duì)于新課改理念未充分結(jié)合，在高中生學(xué)習(xí)能力、數(shù)學(xué)思維能力等培養(yǎng)方面并未投入高度的重視[2]。

（二）未充分體現(xiàn)高中生的主體地位

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)講，高中生物在實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，依然延續(xù)以往的教學(xué)模式，即教師講解、高中生記憶，在吸收與接納生物知識(shí)方面，高中生顯現(xiàn)的狀態(tài)較為被動(dòng)，無(wú)法充分體現(xiàn)出在教學(xué)課堂中高中生的主體地位，在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)期間，較為缺乏積極性、自主性。久而久之、長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致高中生能力、學(xué)習(xí)效率的下降，對(duì)于數(shù)學(xué)思維等能力的養(yǎng)成也難以實(shí)現(xiàn)，也影響到教師教學(xué)有效性的提升。

（三）課堂教學(xué)缺乏吸引力

針對(duì)于高中生而言，如若教師的教學(xué)內(nèi)容缺乏一定的吸引力，將會(huì)導(dǎo)致其在課堂中難以長(zhǎng)時(shí)間集中注意力，對(duì)其學(xué)習(xí)自主性、積極性造成不利影響，也難以養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)思維能力，進(jìn)而影響到教師的教學(xué)成效[3]。除此以外，由于受到教學(xué)內(nèi)容方面的約束，導(dǎo)致一些教師只是依據(jù)教材內(nèi)容予以教學(xué)，沒有結(jié)合數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)思維，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容較為乏味，高中生由于興致不高，從而制約教師順利實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。

三、高中生物教學(xué)中培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維能力的策略

（一）巧妙運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)

在針對(duì)生物學(xué)的概念予以學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師可以將生物學(xué)概念同數(shù)學(xué)符號(hào)關(guān)聯(lián)，如此，不僅能夠協(xié)助高中生對(duì)內(nèi)涵有良好的理解，并且，能夠?qū)Ω鱾€(gè)概念之間存在的異同點(diǎn)做出直觀的體現(xiàn)，促使語(yǔ)言敘述變得更為簡(jiǎn)化，為高中生強(qiáng)化記憶起到良好的協(xié)助功效[4]。例如，在針對(duì)區(qū)分“血液和血漿”相關(guān)知識(shí)予以傳授的過(guò)程中，教師可以對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科中的等式方法加以應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)生物學(xué)科知識(shí)之間的異同點(diǎn)做出更為直觀的體現(xiàn)，如血清=血漿-纖維蛋白原;血液=血細(xì)胞+血漿等。除此以外，生物學(xué)科中的諸多概念都可以通過(guò)等式的方法來(lái)做出體現(xiàn)，例如，無(wú)機(jī)環(huán)境+生物群落=生態(tài)系統(tǒng)等。并且，在教學(xué)的過(guò)程中，教師還可以運(yùn)用不等式，從而體現(xiàn)出生物學(xué)科中一些概念所存在的大小范圍，例如，脫氧核苷酸<基因<DNA<染色體<細(xì)胞核等。通過(guò)上述的各個(gè)不等式，能夠發(fā)現(xiàn)：在生物學(xué)科的概念教學(xué)中巧妙運(yùn)用這些數(shù)學(xué)符號(hào)，能夠保障概念之間關(guān)聯(lián)的清晰化、簡(jiǎn)單化以及直觀化，為高中生的記憶及理解起到一定的便利性，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)教學(xué)趣味性的提高，充分培養(yǎng)高中生的數(shù)學(xué)思維能力，促使其能夠在生物知識(shí)的學(xué)習(xí)中得以充分運(yùn)用。

（二）巧妙運(yùn)用數(shù)學(xué)集合思想

實(shí)施生物教學(xué)活動(dòng)期間，教師還可以對(duì)數(shù)學(xué)集合思想加以運(yùn)用，通過(guò)此，來(lái)促使高中生能夠?qū)σ恍└拍睢⒍x做出精確的了解與充分的掌握。例如，染色體、基因、脫氧核苷酸以及DNA之間保持隸屬關(guān)系，便能夠通過(guò)數(shù)學(xué)集合思想的運(yùn)用來(lái)做出體現(xiàn);蛋白質(zhì)、酶與動(dòng)物激素之間有著交集，便能夠通過(guò)交集的形式來(lái)做出體現(xiàn)，換而言之，就是大小交集的問(wèn)題。

（三）巧妙運(yùn)用數(shù)學(xué)坐標(biāo)

在數(shù)學(xué)學(xué)科之中，有一種極為常見、常用的形式當(dāng)屬坐標(biāo)圖像，同樣，也是在概括及深化生物知識(shí)，并且同時(shí)也能夠以形象化、具體化的形式，從而對(duì)問(wèn)題做出良好的展示[5]。例如，對(duì)坐標(biāo)圖加以應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)生物學(xué)科當(dāng)中有關(guān)變化各條染色體當(dāng)中的DNA數(shù)量規(guī)律，或者是在減數(shù)分裂以及有絲分裂期間DNA、染色單體與染色體的數(shù)量，如此，便能夠確保高中生可以對(duì)這些抽象規(guī)律有更加直觀的理解與掌握。再例如，可以構(gòu)建一個(gè)數(shù)量坐標(biāo)圖，對(duì)捕食、寄生、共生以及競(jìng)爭(zhēng)之間的關(guān)系做出體現(xiàn)。除此以外，還可以采取坐標(biāo)圖來(lái)體現(xiàn)生長(zhǎng)芽、莖、根過(guò)程中生長(zhǎng)素濃度產(chǎn)生的影響;氧氣的濃度與人體或者是動(dòng)物呼吸之間所存在的作用關(guān)聯(lián)。通過(guò)采取此種方式，促使能夠?qū)⒃据^為復(fù)雜并且難懂、難理解的生物學(xué)變化規(guī)律，通過(guò)形象化的方式在高中生面前展示，為高中生的記憶與學(xué)習(xí)起到良好的便利性作用。

（四）巧妙運(yùn)用數(shù)學(xué)反證法

在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，最為常見的方法便是判斷性染色體遺傳、常染色體遺傳以及顯隱性狀。例如，豌豆白花及紫花的控制均為一對(duì)等位基因，雜交兩組豌豆的結(jié)果為：（1）紫花×紫花→52白花：164紫花;（2）白花×紫花→101白花：107紫花。在解析與判斷此生物問(wèn)題期間，首先，需要假設(shè)白花為顯性性狀，并且假設(shè)紫花為隱性性狀，同第二組相結(jié)合，推理可知紫花同紫花雜交，其后代均為紫花，不會(huì)有白花存在，但是，此問(wèn)題將會(huì)導(dǎo)致已知條件中的白花存在出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象。由此可見，假設(shè)白花為顯性便是錯(cuò)誤的，因此，需要假設(shè)紫花為顯性性狀、假設(shè)白花為隱性性狀，通過(guò)此能夠發(fā)現(xiàn)：在學(xué)習(xí)遺傳學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，對(duì)數(shù)學(xué)反證法加以運(yùn)用，能夠確保高中生維持清晰的思路，保障結(jié)論可以言簡(jiǎn)意賅地獲取[6]。再例如，判斷遺傳系譜圖當(dāng)中的遺傳方式期間，教師可以引導(dǎo)高中生記得：“隱性為無(wú)中生有，看女病依靠隱性遺傳，即正常的情況下，女患者的兒子及父親必定為常染色體隱性”這個(gè)概念。進(jìn)而通過(guò)分析可知：處于隱性狀況下，只能為X染色體隱性或者是常染色體，此時(shí)，便可以對(duì)數(shù)學(xué)反證法加以應(yīng)用，作X染色體隱性遺傳假設(shè)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，教育部門目前正在全面改革高中生物教學(xué)工作，教師通過(guò)對(duì)以往較為落后的教育觀念、形式積極予以創(chuàng)新、改進(jìn)與轉(zhuǎn)變，對(duì)高中生在數(shù)學(xué)思維方面的能力予以全面培養(yǎng)，不僅能夠提高高中生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的效率，也能夠確保高中生更加充分、全面地掌握生物知識(shí)，同時(shí)，還可以將高中生學(xué)習(xí)生物知識(shí)期間所面對(duì)的高難度問(wèn)題做出有效處理，協(xié)助教師取得更高的教學(xué)質(zhì)量，充分體現(xiàn)教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

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