高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的研究

張海軍

摘 要：高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的應(yīng)用能夠幫助學(xué)生更好地理解和記憶所學(xué)的知識(shí)。文章研究思維可視化的含義、思維可視化的圖示技術(shù)，探討高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的必然性，指出實(shí)現(xiàn)高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高中生物；生物實(shí)驗(yàn)；思維可視化；圖示技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）30-0024-01

一、思維可視化的含義

在進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的研究分析前，教師得先明白什么是思維可視化。思維可視化的含義是指運(yùn)用一切圖示以及圖示組合的技術(shù)把本來(lái)看不見(jiàn)的思維（思維邏輯、思維結(jié)構(gòu)和思考路徑）通過(guò)圖像方式呈現(xiàn)出來(lái)，使所學(xué)的生物學(xué)內(nèi)容變得清晰可見(jiàn)、簡(jiǎn)單易懂。這樣被呈現(xiàn)出來(lái)的“思維”有利于學(xué)生的理解和記憶，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和知識(shí)傳遞效能的提高。

二、思維可視化的圖示技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段日新月異，高中生能運(yùn)用到的高科技學(xué)習(xí)工具是相當(dāng)多的。而思維可視化的圖示可以通過(guò)概念圖、流程圖、圖片、漫畫(huà)等表述出來(lái)，再通過(guò)思維可視化圖示的載體呈現(xiàn)出來(lái)。例如，多媒體教學(xué)的投影儀、平板電腦、手機(jī)、云計(jì)算，還有虛擬實(shí)驗(yàn)等一系列的圖示載體等。高中生物教師在傳授生物學(xué)知識(shí)的時(shí)候，可利用思維可視化的有效作用結(jié)合圖示技術(shù)來(lái)進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容有更深入的理解，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激情，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

三、高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的必然性

高中生物學(xué)的知識(shí)內(nèi)容范圍相對(duì)較為廣泛，容量龐大，而且各單元知識(shí)內(nèi)容復(fù)雜多樣。例如，生理功能的知識(shí)、生物學(xué)的分支學(xué)科數(shù)量眾多，如動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域、植物學(xué)領(lǐng)域、生物化學(xué)領(lǐng)域、微生物學(xué)、演化及生態(tài)學(xué)領(lǐng)域等一系列的分支學(xué)科，這些領(lǐng)域還可進(jìn)行細(xì)化，龐大的知識(shí)容量對(duì)于高中生的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較困難的任務(wù)。傳統(tǒng)教學(xué)模式就是教師運(yùn)用大量的語(yǔ)言文字來(lái)表述，容易造成學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力過(guò)大，使沒(méi)有“思維”的知識(shí)變成死知識(shí)，不利于學(xué)生思維能力的發(fā)展。而高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化可以幫助學(xué)生構(gòu)建合理的知識(shí)體系，讓學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)和理解所學(xué)的生物內(nèi)容，不斷促進(jìn)發(fā)散、聚合、轉(zhuǎn)化具體圖像等思維方式的發(fā)展。所以，高中生物教學(xué)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)方式是有很有必要的。

四、實(shí)現(xiàn)高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的對(duì)策

1.構(gòu)建概念圖

不同的高中生物知識(shí)內(nèi)容，需要運(yùn)用到不同的圖示方式。不同的高中生物概念或物質(zhì)之間有著不同的關(guān)系，如交叉、包含等，那么在學(xué)習(xí)酶和激素與蛋白質(zhì)之間的交叉關(guān)系、酶與激素的并列關(guān)系等生物知識(shí)內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)構(gòu)建概念關(guān)系圖來(lái)表示；在學(xué)習(xí)等生物的進(jìn)化關(guān)系時(shí)，用進(jìn)化樹(shù)的表達(dá)方式更加簡(jiǎn)單明了，通俗易懂；最常見(jiàn)的日常飲食營(yíng)養(yǎng)搭配計(jì)劃就是按照“金字塔圖”的圖示方式來(lái)實(shí)行的等。構(gòu)建有關(guān)所學(xué)高中生物知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的概念圖，將散亂繁雜的知識(shí)串聯(lián)，再有順序地組合起來(lái)，利用思維可視化的思維導(dǎo)圖構(gòu)造出一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，有益于幫助學(xué)生對(duì)生物的知識(shí)內(nèi)容了解更深入、更透徹、更全面。

2.運(yùn)用思維導(dǎo)圖

（1）做好生物筆記。教師在進(jìn)行高中生物教學(xué)時(shí)，要倡導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成做筆記的良好習(xí)慣。學(xué)生在接受教師所傳授知識(shí)的信息時(shí)，運(yùn)用思維導(dǎo)圖做記錄，記下重點(diǎn)要點(diǎn)，將相關(guān)的意識(shí)聯(lián)系在一起并加以雕琢，能便于記憶和理解。這種思維導(dǎo)圖的好處是可以幫助學(xué)生加強(qiáng)記憶和理解。（2）溫習(xí)所學(xué)的知識(shí)。很多時(shí)候?qū)W生都是處于學(xué)了忘、忘了學(xué)這樣的惡性循環(huán)，而溫習(xí)的時(shí)候，運(yùn)用思維導(dǎo)圖將腦海里記住的生物知識(shí)或資料給畫(huà)出來(lái)，能夠幫助學(xué)生加深記憶。在溫習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生要學(xué)會(huì)自我反思，如為什么我老是忘記所學(xué)的內(nèi)容等。（3）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)非常重要的組成部分，教師在課堂教學(xué)時(shí)要倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，鍛煉實(shí)踐技能。例如，在教學(xué)“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”相關(guān)生物知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)模型，將散亂的知識(shí)點(diǎn)、要點(diǎn)合理地組織起來(lái)。教師還可以讓學(xué)生通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)思維可視化建立物理模型，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、觀察、質(zhì)疑，進(jìn)而加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力。（4）小組合作學(xué)習(xí)交流。在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況將他們分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組。學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，小組成員可以先獨(dú)自運(yùn)用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程與觀念。然后，組長(zhǎng)組織小組成員聚合在一起討論，“取其精華，去其糟柏”，將重要的、關(guān)鍵的留下，加入合理的新意識(shí)，組合成為一個(gè)完整的生物實(shí)驗(yàn)流程方案。這樣，不僅促進(jìn)了學(xué)生與同學(xué)間的友誼，而且培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)。

總之，在高中生物學(xué)習(xí)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)起著不可或缺的作用，也是生物教學(xué)的重要組成部分。教師在高中生物教學(xué)過(guò)程中要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，結(jié)合實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)方法，注重對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和技能的教育。同時(shí)，教師要通過(guò)實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主運(yùn)用圖示載體構(gòu)建生物知識(shí)體系，并加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的監(jiān)督，在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中加以指導(dǎo)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提升生物課堂教學(xué)效率。

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