生物形象思維能力培養(yǎng)

許志斌

【摘 要】 在高中生物教學(xué)中如果只注重抽象思維而忽略形象思維，學(xué)生就只會(huì)機(jī)械地記憶教材知識(shí)點(diǎn)，沒有形象的了解其中的生物學(xué)知識(shí)。在平時(shí)的考試和學(xué)習(xí)中無法體會(huì)生物學(xué)習(xí)中的樂趣， 導(dǎo)致學(xué)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(xué)觀點(diǎn)。筆者從實(shí)驗(yàn)、生物模型的構(gòu)建等幾方面談幾點(diǎn)看法。

【關(guān)鍵詞】生物教學(xué);形象思維;實(shí)驗(yàn);數(shù)學(xué)模型

所謂的形象思維，主要是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過程中，對(duì)事物表象進(jìn)行取舍時(shí)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(duì)形象信息傳遞的客觀形象體系進(jìn)行感受、儲(chǔ)存的基礎(chǔ)上，結(jié)合主觀的認(rèn)識(shí)和情感進(jìn)行識(shí)別（包括審美判斷和科學(xué)判斷等），并用一定的形式、手段和工具（包括文學(xué)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(shù)形象和科學(xué)形象）的一種基本的思維形式。

在高中生物教學(xué)中如果只注重抽象思維而忽略形象思維，學(xué)生就只會(huì)機(jī)械記憶教材知識(shí)點(diǎn)，沒有形象的了解其中的生物學(xué)知識(shí)。在平時(shí)的考試和學(xué)習(xí)中無法體會(huì)生物學(xué)習(xí)中的樂趣，導(dǎo)致學(xué)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(xué)觀點(diǎn)。筆者從實(shí)驗(yàn)、生物模型的構(gòu)建等幾方面談幾點(diǎn)看法，希望在同行的教學(xué)中能有用處，不妥之處還請(qǐng)指正。

1.實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，讓學(xué)生能夠直觀親身體驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)的觀察能夠直觀的展示生物學(xué)的原理和方法。讓學(xué)生有了親身的體會(huì)，不僅能牢記知識(shí)點(diǎn)，還激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(yàn)生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制的實(shí)驗(yàn)。通過比較自來水、緩沖液（如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液，在加入酸或堿時(shí)，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(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，體會(huì)生物體如何維持pH穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生具體操作，測量pH的變化，給學(xué)生深刻的印象。

2.利用圖片和多媒體展示，給學(xué)生以直接的視覺刺激

高中生物新課標(biāo)中要求教師熟練的掌握多媒體課件的制作與應(yīng)用。而多媒體展示能給學(xué)生以直接的視覺刺激，動(dòng)畫的運(yùn)用讓學(xué)生直接形成形象思維。

案例2高等動(dòng)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(lián)會(huì)，聯(lián)會(huì)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(fù)制，每條染色的著絲點(diǎn)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(shí)講授，學(xué)生沒直觀的體會(huì)是理解不了整個(gè)過程的?？衫枚嗝襟w動(dòng)畫課件演示這些過程，直觀的展現(xiàn)簡述的過程。

3.利用物理模型，進(jìn)行實(shí)物的還原

學(xué)生缺乏生活體驗(yàn)，不能把生物的問題與實(shí)驗(yàn)際生活相聯(lián)系，從而無法形成形象思維。在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)氖褂梦锢砟Ｐ?，獲得直觀的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，形成利用與掌握知識(shí)的形象思維。以實(shí)物或畫圖形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征，這種模型就是物理模型。

案例3由于DNA分子的結(jié)構(gòu)比較抽象，而且沒有科學(xué)家利用生物技術(shù)真正觀察到，現(xiàn)有的DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型也只是沃森和克里克根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的假說。所以要想讓學(xué)生了解DNA的結(jié)構(gòu)歷來是教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。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(jié)構(gòu)模型，加深學(xué)生對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解。

在實(shí)際操作的過程中，訓(xùn)練學(xué)生的分析、歸納能力，表達(dá)能力。還可以培養(yǎng)同學(xué)之間的合作意識(shí)，激發(fā)求知探索的欲望，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)生物的興趣。通過聯(lián)系實(shí)驗(yàn)有了直觀的體會(huì)，形成強(qiáng)有力的形象思維。

4.利用數(shù)學(xué)模型強(qiáng)化形象思維的直感能力

數(shù)學(xué)模型是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或其它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。借助數(shù)學(xué)方程或曲線圖等方式的模型，對(duì)具體形象進(jìn)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(gòu)建數(shù)學(xué)公式表達(dá)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(dāng)二者共存于一個(gè)有限空間內(nèi)，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(xiàn)和進(jìn)攻獵物的效率ε，即平均每一捕食者捕殺獵物的常數(shù)。

利用合理的數(shù)學(xué)模型不僅使復(fù)雜的問題簡單化，使抽象的問題直觀化，而且對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展、解題能力的提高起著重要的作用。在實(shí)踐中把已有的數(shù)學(xué)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(xiàn)】

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[5]牛翠娟，婁安如，孫儒泳，李慶芬.《基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)》高等教育出版社，2007（12）139

（作者單位：江西省南昌市第二中學(xué)）