高中生物實驗思維可視化的研究

烏尼畢力格

摘要：生物是一門重要的基礎(chǔ)自然科學(xué)，生物的發(fā)展離不開大量的實驗和觀察，尤其在當前生物實驗教學(xué)中體現(xiàn)得尤為明顯。教師指導(dǎo)學(xué)生親身操作實驗并細致觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生了解生物實驗的具體內(nèi)容。學(xué)生通過生物實驗學(xué)到科學(xué)的生物學(xué)知識，嚴謹?shù)纳飳嶒灧椒ǎ行嵘藢W(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了學(xué)生生物實驗思維的嚴密性。

關(guān)鍵詞：高中生物；實驗教學(xué)；思維可視化

當前的生物實驗的教學(xué)離不開生物實驗思維的可視化教學(xué)，生物實驗思維可視化課程的“焦點”在于知識教學(xué)背后思維能力的提升。教師需要根據(jù)所教學(xué)實驗內(nèi)容的特點進行細致的分析，為學(xué)生理清實驗思路，并有效聚焦學(xué)生的實驗思維，大力提升學(xué)生實驗思維的嚴密性。學(xué)生在這個學(xué)習(xí)過程中，也能享受學(xué)習(xí)帶來的樂趣。

一、授課流程重構(gòu)，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)流程是“教而后悟，悟而后考，考而后解”，這樣的教學(xué)方法對學(xué)生而言沒有足夠的吸引力，學(xué)生無法從中感受到探究問題的樂趣。反觀生物實驗教學(xué)的思維可視化教學(xué)的流程是“以考促學(xué)，學(xué)而后教，教而后思”，也就是說教師在教學(xué)過程中為學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的問題情境，學(xué)生根據(jù)實際的情境展開自主探究。這樣的教學(xué)方法能夠有效鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)思維的嚴密性，并且不斷完整學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)，建構(gòu)知識體系的同時并改善可能存在的問題解。最后教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行評估，點撥學(xué)生的思維漏洞，夯實學(xué)生的知識基礎(chǔ)，不斷給出學(xué)生解決問題的策略。

例如，教師指導(dǎo)學(xué)生進行“酒精發(fā)酵的實驗流程”的設(shè)計時采用思維可視化的教學(xué)方法，借此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師從實驗的結(jié)果入手，為學(xué)生進行實驗情境的設(shè)計。從密封的蘋果產(chǎn)生酒味為源頭，指導(dǎo)學(xué)生展開思考，分析造成產(chǎn)生酒味的原因。而后逐步進行條件還原，倒逼出酵母菌發(fā)酵的實際過程，以及對應(yīng)的產(chǎn)物。學(xué)生根據(jù)教師提供的條件和相應(yīng)的發(fā)酵情境展開分析，從思考酵母菌的呼吸方式入手，結(jié)合生活中引用酵母菌的生活化情景，探究酒精發(fā)酵的實際過程，分析造成酒精發(fā)酵的客觀條件。最后由教師為學(xué)生進行發(fā)酵知識的講解和反應(yīng)過程的總結(jié)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保有濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強烈的求知欲，這對于學(xué)生的學(xué)習(xí)進步有著積極的促進作用。

二、強調(diào)思維可視，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)生物實驗教學(xué)的呈現(xiàn)方式大多是“預(yù)習(xí)+講解+操作”，最后的“操作”過程也是學(xué)生經(jīng)過教師的講解后認識到的。這樣的生物實驗教學(xué)方式中，教師和學(xué)生的思考流程是模糊且不可見的，這樣非常不利于學(xué)生對于實驗內(nèi)容的理解。因此教師需要借助“思維可視化”的教學(xué)方法展開教學(xué)，應(yīng)用“思維導(dǎo)圖”就可以很好地完成教學(xué)任務(wù)。教師應(yīng)當充分利用大腦對“圖形”的偏愛，通過借助思維導(dǎo)圖的教學(xué)方式，為學(xué)生清晰地呈現(xiàn)實驗思路，將原本抽象化的內(nèi)容變得真實可感。這樣的教學(xué)方法有效提高了教學(xué)效率，同時將圖示與學(xué)生的思維進行串聯(lián)，使學(xué)生的思路更加清晰。

例如，教師采用“思維導(dǎo)圖”的教學(xué)方法，應(yīng)當注意兩個方面：首先，對應(yīng)的思維圖示應(yīng)當分步呈現(xiàn)，起到誘發(fā)學(xué)生思考的過程。人的惰性是無限的，分布呈現(xiàn)可以刺激學(xué)生的思考推理能力，因為過程展示比得出結(jié)論更重要。其次，教師需要明確豐富多彩的課件和傳統(tǒng)教學(xué)視頻并能夠算作思維可視化的教學(xué)內(nèi)容。假如對應(yīng)的課件中是動漫化的背景以及精美的卡通形象，反而會分散學(xué)生的課堂注意力。再者，思維可視化教學(xué)需要有學(xué)生思考的過程，視頻的展示并不能夠激發(fā)學(xué)生的思考意識。學(xué)生長期處在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，反而無法專注與問題的思考，對應(yīng)的思維能力也可能會下降。

三、設(shè)計課堂互動，提升教學(xué)效率

教師需要通過開展思維可視化的教學(xué)活動，逐步激活的學(xué)生實驗思維。教師應(yīng)當在生物實驗教學(xué)的過程中逐步完善思維圖示，并在向?qū)W生展示思維圖示的過程中同學(xué)生進行充分溝通和交流。通過向?qū)W生講述對應(yīng)的實驗步驟，以及對應(yīng)的原理激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，學(xué)生也需要給予教師充分的回饋，有什么自己不理解的知識點，以及可能造成誤解的內(nèi)容都要及時反應(yīng)給教師，尋求正確的解答。

例如，教師在為學(xué)生講解關(guān)于“檢測生物組織中的糖類”的實驗時，需要按照實驗的條件為學(xué)生進行詳細的解惑和分析。學(xué)生首先應(yīng)當“知其然”而后再“知其所以然”，實驗中選用的糖源為“含糖量高，顏色為白色或近白色”，因為實驗的物質(zhì)可能會發(fā)生變色反應(yīng)，為了避免實驗誤差，所以選取試驗材料的過程中需要用到顏色為白色或者近白色的糖類物質(zhì)。再者，反應(yīng)的原理是氧化還原反應(yīng)，這里需要教師為學(xué)生補充相關(guān)的化學(xué)知識，為學(xué)生講解二價銅離子在適當溫度下發(fā)生還原反應(yīng)生成氧化亞銅的沉淀，故而溶液會呈現(xiàn)磚紅色等等。教師同學(xué)生進行熱烈的互動，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

綜上所述，教師在高中生物實驗可視化教學(xué)過程中，應(yīng)當重新構(gòu)建教學(xué)流程，通過思維導(dǎo)圖展開教學(xué)，并在生物實驗的課堂教學(xué)中同學(xué)生展開積極有效地交流和溝通，使學(xué)生能夠更加清晰地掌握相關(guān)的生物實驗知識。

參考文獻：

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