生物形象思維能力培養

許志斌

【摘 要】 在高中生物教學中如果只注重抽象思維而忽略形象思維，學生就只會機械地記憶教材知識點，沒有形象的了解其中的生物學知識。在平時的考試和學習中無法體會生物學習中的樂趣， 導致學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觀點。筆者從實驗、生物模型的構建等幾方面談幾點看法。

【關鍵詞】生物教學;形象思維;實驗;數學模型

所謂的形象思維，主要是指人們在認識世界的過程中，對事物表象進行取舍時形成的，是只要用直觀形象的表象，解決問題的思維方法。形象思維是對形象信息傳遞的客觀形象體系進行感受、儲存的基礎上，結合主觀的認識和情感進行識別（包括審美判斷和科學判斷等），并用一定的形式、手段和工具（包括文學語言、繪畫線條色彩、音響節奏旋律及操作工具等）創造和描述形象（包括藝術形象和科學形象）的一種基本的思維形式。

在高中生物教學中如果只注重抽象思維而忽略形象思維，學生就只會機械記憶教材知識點，沒有形象的了解其中的生物學知識。在平時的考試和學習中無法體會生物學習中的樂趣，導致學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觀點。筆者從實驗、生物模型的構建等幾方面談幾點看法，希望在同行的教學中能有用處，不妥之處還請指正。

1.實驗的進行，讓學生能夠直觀親身體驗

實驗的觀察能夠直觀的展示生物學的原理和方法。讓學生有了親身的體會，不僅能牢記知識點，還激發學生學習生物的興趣。

案例1在人教版高中生物教材《生物必修三——穩態與環境》，體驗生物體維持pH穩定的機制的實驗。通過比較自來水、緩沖液（如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液，在加入酸或堿時，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的穩定的。

如圖1所示學生根據實驗結果，體會生物體如何維持pH穩定。實驗中學生具體操作，測量pH的變化，給學生深刻的印象。

2.利用圖片和多媒體展示，給學生以直接的視覺刺激

高中生物新課標中要求教師熟練的掌握多媒體課件的制作與應用。而多媒體展示能給學生以直接的視覺刺激，動畫的運用讓學生直接形成形象思維。

案例2高等動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會，聯會后又如何發生局部的交叉互換。簡述第二次分裂中染色體不再復制，每條染色的著絲點分裂，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講授，學生沒直觀的體會是理解不了整個過程的。可利用多媒體動畫課件演示這些過程，直觀的展現簡述的過程。

3.利用物理模型，進行實物的還原

學生缺乏生活體驗，不能把生物的問題與實驗際生活相聯系，從而無法形成形象思維。在教學中恰當的使用物理模型，獲得直觀的實驗體驗，形成利用與掌握知識的形象思維。以實物或畫圖形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是物理模型。

案例3由于DNA分子的結構比較抽象，而且沒有科學家利用生物技術真正觀察到，現有的DNA分子的雙螺旋結構模型也只是沃森和克里克根據實驗得出的假說。所以要想讓學生了解DNA的結構歷來是教學中的難點和重點。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的結構模型，加深學生對DNA分子結構的認識和理解。

在實際操作的過程中，訓練學生的分析、歸納能力，表達能力。還可以培養同學之間的合作意識，激發求知探索的欲望，增強學生對學習生物的興趣。通過聯系實驗有了直觀的體會，形成強有力的形象思維。

4.利用數學模型強化形象思維的直感能力

數學模型是用來描述一個系統或其它的性質的數學形式。借助數學方程或曲線圖等方式的模型，對具體形象進行判斷和感知，形成形象思維的具體直接觀感能力。

案例4構建數學公式表達生物模型。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，當二者共存于一個有限空間內，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捕食者發現和進攻獵物的效率ε，即平均每一捕食者捕殺獵物的常數。

利用合理的數學模型不僅使復雜的問題簡單化，使抽象的問題直觀化，而且對學生的思維發展、解題能力的提高起著重要的作用。在實踐中把已有的數學模型來探索新問題，能夠完美的建立形象思維，得到事半功倍的效果。

【參考文獻】

[1]丁同成，張本煦，張揚.《形象思維基礎》高等教育出版社，2007（8）1-2

[2]《生物必修三——穩態與環境》人民教育出版社，2007（1）9-10

[3]《生物必修二——遺傳與進化》人民教育出版社，2007（1）6

[4]《生物必修一——分子與細胞》人民教育出版社，2007（2）54

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

（作者單位：江西省南昌市第二中學）