摘 要：思維可視化技術(shù)是當(dāng)前學(xué)校教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維能力培養(yǎng)與訓(xùn)練的一種可行性工具，這種技術(shù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用能夠在很大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生思考問(wèn)題的自發(fā)性，并能夠使學(xué)生逐漸掌握生物教材中的知識(shí)鏈，在頭腦中形成生物知識(shí)體系，有利于學(xué)生展開(kāi)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的探究，促使高中生物教學(xué)效率得到顯著的提高。因此，在分析高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化應(yīng)用的必要性基礎(chǔ)上，提出高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化教學(xué)的可行性措施，以期能夠切實(shí)提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)的效率。

關(guān)鍵詞：高中；生物實(shí)驗(yàn)；思維可視化

一、 高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化應(yīng)用的必要性

高中生物學(xué)科所涵蓋的知識(shí)比較深?yuàn)W且內(nèi)容非常龐雜，不同單元的知識(shí)具有繁雜性。例如，生理系統(tǒng)方面的知識(shí)等。生物學(xué)科具有很多下級(jí)學(xué)科，例如動(dòng)植物學(xué)科、化學(xué)學(xué)科、生態(tài)環(huán)境學(xué)科等不同種類的下級(jí)學(xué)科，而這些下級(jí)學(xué)科實(shí)際上還可以再進(jìn)行更加細(xì)致的劃分，所以說(shuō)生物這門(mén)知識(shí)內(nèi)容龐雜的學(xué)科對(duì)于高中學(xué)生來(lái)講，無(wú)疑是具有一定難度的學(xué)習(xí)任務(wù)。在以往傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，生物教師一般都采用語(yǔ)言講解來(lái)傳授生物知識(shí)的方法，這使得學(xué)生僅對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行死記硬背，缺少“思維”性的理解，這些知識(shí)也就成了真正死板的知識(shí)，禁錮了學(xué)生的思維能力，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力越來(lái)越大。而高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化的應(yīng)用能夠促使學(xué)生在頭腦中形成整體系統(tǒng)的知識(shí)體系，讓學(xué)生真正對(duì)所學(xué)習(xí)的生物知識(shí)產(chǎn)生正確的認(rèn)知，不斷促使發(fā)散思維方式、聚合思維方式、轉(zhuǎn)換圖形思維方式等不同思維的發(fā)展，因此，高中生物教學(xué)中采取實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)方法是時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果。

二、 高中生物實(shí)驗(yàn)思維可視化教學(xué)的可行性措施

（一） 通過(guò)提問(wèn)題的方式，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

高中階段學(xué)校開(kāi)展教學(xué)的主要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)高中學(xué)生的思維能力。通過(guò)提問(wèn)題的方式，能夠誘導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的思考，這對(duì)于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)具有很大的作用。所以，高中生物教師要仔細(xì)鉆研教材，善于根據(jù)教材中的知識(shí)設(shè)置與之相適應(yīng)的問(wèn)題，并在學(xué)生自主探究問(wèn)題時(shí)適當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生物知識(shí)思維導(dǎo)圖，這樣有利于學(xué)生在掌握所學(xué)知識(shí)的同時(shí)逐漸完善生物知識(shí)體系，并能夠有效地提高學(xué)生的思維能力。

以高中生物《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》這一課為例，在開(kāi)始進(jìn)入到這一課的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)有了一定的了解，即細(xì)胞器、DNA、RNA等，所以開(kāi)始新知識(shí)的講授之初，生物教師可以向?qū)W生提出這樣幾個(gè)問(wèn)題：同學(xué)們，想一想，我們知道的遺傳物質(zhì)都有哪些？它們都是怎樣分布的？我們是如何得到這些結(jié)論的？等等。并要求學(xué)生根據(jù)這些問(wèn)題進(jìn)行作答以及構(gòu)建思維導(dǎo)圖。學(xué)生根據(jù)自己所掌握的知識(shí)和自己的探索得出問(wèn)題的答案之后，教師通過(guò)幻燈片向?qū)W生展示格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的展示，使得學(xué)生加深對(duì)該部分知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。

（二） 通過(guò)概念比較的方式，促使學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系

要想學(xué)好高中生物，構(gòu)建生物知識(shí)體系十分重要。生物知識(shí)體系的構(gòu)建能夠使學(xué)生在解答生物問(wèn)題時(shí)迅速找到與之相對(duì)應(yīng)的生物知識(shí)，讓問(wèn)題的解答有理有據(jù)。而實(shí)驗(yàn)思維可視化技術(shù)的應(yīng)用，則會(huì)促使學(xué)生更加準(zhǔn)確、迅速地構(gòu)建知識(shí)體系，所以在進(jìn)行生物課堂教學(xué)時(shí)，生物教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思維導(dǎo)圖的繪制，來(lái)比較生物知識(shí)中相近或是存在關(guān)聯(lián)的概念，在概念比較的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)加深對(duì)概念的理解，這對(duì)于生物知識(shí)體系的構(gòu)建至關(guān)重要。

以高中生物《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》這一知識(shí)點(diǎn)為例，在學(xué)生已經(jīng)對(duì)細(xì)胞的基礎(chǔ)知識(shí)有一個(gè)大體認(rèn)知的基礎(chǔ)上，為了能夠確保學(xué)生構(gòu)建該部分的知識(shí)體系，生物教師可以在課堂上導(dǎo)入該部分知識(shí)點(diǎn)的思維導(dǎo)圖，通過(guò)利用實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)手段，與學(xué)生共同回憶所學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，并將已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)逐漸填充到可視化思維導(dǎo)圖上，在進(jìn)行各個(gè)相近概念的比較和重復(fù)記憶。在高中生物教學(xué)中采取實(shí)驗(yàn)思維可視化技術(shù)，能夠促使學(xué)生有效構(gòu)建生物知識(shí)體系，提高生物的課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。

（三） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的展示，促使學(xué)生更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)探索是理科生在學(xué)習(xí)中必須具備的一項(xiàng)技能，但是在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生常常面臨設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的難題。因此，這就需要高中生物教師在教學(xué)中積極應(yīng)用思維可視化技術(shù)，使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)探究的主題與方向，同時(shí)還要使學(xué)生能夠?qū)⒆约旱娜孔⒁饬性趯?shí)驗(yàn)方案的書(shū)寫(xiě)及探究過(guò)程中，側(cè)面加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

以“影響酶活性的條件”探究活動(dòng)為例，生物教師先要求學(xué)生從“溫度對(duì)酶活性的影響”和“pH對(duì)酶活性的影響”兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中選出一個(gè)作為自己探究的主題。在學(xué)生選出自己的探究主題后，教師給學(xué)生列出了該實(shí)驗(yàn)探究的流程。在給學(xué)生介紹了這些探究的主線后，學(xué)生開(kāi)始書(shū)寫(xiě)自己的實(shí)驗(yàn)方案。應(yīng)用思維可視化技術(shù)，不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生將更多的注意力集中在對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析及實(shí)驗(yàn)方案的擬寫(xiě)上，而且可視化技術(shù)的應(yīng)用能夠使學(xué)生清楚地看到實(shí)驗(yàn)探究的主體與方向，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的難度。

綜合上文論述，高中生物知識(shí)的學(xué)習(xí)必須有生物實(shí)驗(yàn)相輔相成，只有知識(shí)理論與學(xué)生親身操作相結(jié)合，才能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，提高生物教學(xué)的效率，可以說(shuō)實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)必不可少的一部分。高中生物教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與環(huán)節(jié)進(jìn)行精心的安排與設(shè)計(jì)，采取實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)手法，提高學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力。此外，高中生物教師要善于利用實(shí)驗(yàn)思維可視化的教學(xué)手法，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)基于圖像構(gòu)建生物知識(shí)網(wǎng)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中適當(dāng)增加一定的監(jiān)督和指導(dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的興致，提高生物教學(xué)的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

劉永，山東省鄒城市，鄒城市兗礦第一中學(xué)。