精心組織思維訓練 切實提高生物思維能力

張永輝

【摘要】從高中學生思維特點出發，總結了高中生物課堂教學中組織思維訓練的一般方法和手段，從而達到提高思維能力的目的。

【關鍵詞】思維能力 生物課堂教學 直觀演示 模型構建 科學史

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）50-0167-01

高中階段是培養學生思維能力的極好時機。同時，高中生物的教學內容也為培養學生的思維能力提供了有利的條件和豐富的素材。在平時的教學實踐中，教師應以課堂教學為主陣地，在教學過程中充分利用各種情景和材料，運用各種方法精心組織思維訓練，努力提高學生的生物思維能力。

一、利用直觀演示，培養抽象概括能力

1.生物模像直觀

生物模像直觀可以是實物、教具、圖片、音頻視頻資料等。例如，在學習DNA分子結構時，以4-6人小組為單位，觀察、拆解、重構DNA分子雙螺旋結構拼插模型。在觀察和實際操作的基礎上，引導學生思考如下問題：（1）DNA分子的空間結構是怎樣的？（2）在模型中找到DNA分子的基本組成單位。（3）觀察不同的化學基團是如何構成脫氧核苷酸的。（4）不同DNA分子的差異可能體現在哪里？各小組匯報討論結果后，接著展示螺旋樓梯的照片，引導學生比較DNA分子雙螺旋結構和螺旋樓梯的相似之處，從而抽象概括出DNA分子雙螺旋結構的結構特點。通過這樣的設計，增強了學生的視覺效果，豐富了學生的感性認識，促進學生生物學抽象思維能力的發展。

2.實驗操作直觀

生物學實驗是鍛煉思維能力的重要渠道。筆者在《物質跨膜運輸的實例》教學中做過如下嘗試。

在課前布置學生尋找一種材料，可以讓水分子通過而蔗糖分子不能通過。學生帶著經過各種方式找到的材料來到課堂后教師引導思考如下問題：（1）所帶材料是化學材料還是生物學材料？（2）設計實驗證明所帶材料可以讓水分子通過而蔗糖分子不能通過。（3）嘗試解釋其中的原理。接著教師演示用魚鰾作為半透膜設計的滲透裝置，并和同學設計的實驗裝置進行比較，明確半透膜的特點和滲透作用發生的兩個條件。最后讓同學以小組為單位，選擇利用最合適的半透膜材料優化和完善滲透裝置。通過尋找實驗材料→設計實驗過程→比較標準實驗裝置→明晰實驗原理→完善實驗設計這樣的教學嘗試，將思維能力的訓練分解滲透在實際操作和對比分析中。

二、善用教學素材，提升邏輯推理能力

1.“遺傳基本規律”是進行邏輯推理訓練的好典范

在“遺傳基本規律”的教學過程中，難點在于很多學生只能看到一些表面現象，而忽視了現象背后的本質問題。教學中應該結合同源染色體的分離、等位基因的分離、非同源染色體的自由組合、非等位基因的自由組合等情況，讓學生經歷一個透過現象分析本質的推理論證過程，從而讓學生構建如下關系，加深理解遺傳規律的本質。

2.構建數學模型是進行邏輯推理訓練的好手段

生物課堂教學中用到的數學模型有很多，比如：（1）表格圖像（如有絲分裂和減數分裂過程中DNA、染色體和染色單體的數目變化規律、種群的“J”型和“S”型增長曲線等）；（2）排列組合（如N對堿基所構成的DNA分子的種類，含有N對同源染色體的個體產生的配子種類和自交產生后代的基因型和表現型的種類數等）；（3）數學歸納（如蛋白質分子質量的計算、能量傳遞的有關計算等）；（4）概率計算（如遺傳病發病率的計算等）。通過一系列數學模型的建構，能讓學生學會分析問題的本質，去偽存真，化繁為簡。

三、巧用生物科學史，鍛煉創新思維能力

生物學史是對過往研究發展歷程的真實再現和脈絡梳理，其中蘊含了豐富的創新思維內容以及艱苦又巧妙的創新思維過程。用好這些生物科學史，對鍛煉創新思維能力有很大的幫助。

例如：人教版必修一第四章第二節《細胞膜的流動鑲嵌模型》一課中科學家對細胞膜結構的探索歷程。運用這段科學史，可以引導學生分析科學家們的實驗和得出結論的過程，加深對實驗過程和方法的理解，這樣就會使學生猶如親身經歷了探索的過程，從而感受到科學的魅力；同時學生也會感受到科學家的觀點也并非全都正確，必須要有確鑿的實驗證據來證明；科學學說也是在不斷發展的，這就需要在研究的過程中不斷修正、完善。

學生思維能力的形成不是一蹴而就的事情，需要依靠“潤物細無聲”的習慣培養和教師長期不懈的精心組織才能逐漸完善。學生具備了良好的生物思維能力，就能更好地掌握生物知識，更加嫻熟的將理論知識運用到生活實際中，實現真正的“學習對生活有用的生物”。

參考文獻：

[1]余華東.論知識學習對思維能力的影響[J].北京政法職業學院學報，2005（01）；67-72

[2]周朝敏.新課程理念下高中物理抽象思維能力培養研究[R].沈陽：東北師范大學，2010：7-9