想象力在高中生物教學(xué)中的運(yùn)用

孫豐奇

摘 要： 想象力是人類認(rèn)識(shí)世界的重要手段，能解決高中生物微觀教學(xué)中的看不見，動(dòng)態(tài)教學(xué)中的不連貫，跨時(shí)、空教學(xué)中的不著邊際，值得在教學(xué)中充分利用。

關(guān)鍵詞： 想象力 高中生物教學(xué) 微觀模型 動(dòng)態(tài)模型

想象是人對(duì)頭腦中已有材料進(jìn)行加工改造從而產(chǎn)生新形象的過程，是一種特殊的思維形式。想象力是人類運(yùn)用儲(chǔ)存在大腦中的信息進(jìn)行綜合分析、推斷和設(shè)想的思維能力。在思維過程中，如果沒有想象的參與，思考就會(huì)發(fā)生困難。下面筆者就教學(xué)過程中，如何運(yùn)用想象，降低教學(xué)難度，提高教學(xué)質(zhì)量，談?wù)勗诮虒W(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)體會(huì)。

一、微觀教學(xué)中的模型想象

高中生物的大部分內(nèi)容都與細(xì)胞有關(guān)。因此需要每位同學(xué)的大腦中都要有細(xì)胞的模型，涉及細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)的種類、形態(tài)、大小、分布甚至顏色?？墒羌?xì)胞很小，光學(xué)顯微鏡下對(duì)少數(shù)種類細(xì)胞的簡(jiǎn)單觀察與高中生物涉及的細(xì)胞中眾多亞顯微結(jié)構(gòu)知識(shí)相比較，差別太大。這時(shí)充分發(fā)揮想象就成為簡(jiǎn)單有效的教學(xué)手段了。不管是把細(xì)胞想象成一個(gè)球，還是想象成一個(gè)教室，這種想象都成為學(xué)生進(jìn)入細(xì)胞這個(gè)微觀世界的通道。并且它還有別于比喻，因?yàn)樯钪袥]有一種物體能被比喻成一個(gè)細(xì)胞。特別是如果比喻不當(dāng)，則反而有可能在學(xué)生大腦中形成一個(gè)錯(cuò)誤的形象。這時(shí)的想象過程就有了無法替代的優(yōu)勢(shì)，它可以增加，也可以減少，更可以修改，甚至是穿插和組裝。隨著學(xué)習(xí)的深入，對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)了解越來越多，學(xué)生大腦中的細(xì)胞想象圖也會(huì)越來越完美。

比如，當(dāng)我們把細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)連同其中的細(xì)胞器一并講完后，就可以運(yùn)用想象總結(jié)和復(fù)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)了。課堂上我是這樣做的：以動(dòng)物細(xì)胞為例，想象中我們來到一個(gè)空曠的操場(chǎng)上，在我們的面前懸浮著一個(gè)巨大的近乎于透明的氣球。我們每個(gè)人也都漂到空中，慢慢地接近氣球。迎面而來的氣球的壁就是細(xì)胞膜了，我們用手摸一摸，感受一下細(xì)胞膜的彈性，然后就在不知不覺中進(jìn)入了細(xì)胞，進(jìn)入細(xì)胞后就懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。我們的身邊有許可多各種各樣的細(xì)胞器，有許多短棒狀和圓球狀的線粒體，有……要是講植物細(xì)胞，則想象成我們來到一個(gè)教室里……

如果有必要，那么我們還可以繼續(xù)通過想象進(jìn)入到細(xì)胞核里面，核孔就是我們進(jìn)行時(shí)空穿梭的最好通道，進(jìn)入了細(xì)胞核后，這里面可就別有洞天了（此處不再細(xì)述）。這樣教靜態(tài)的模型，就可讓原本一些不能直觀面對(duì)的事物成為學(xué)生能理解和記憶的清晰形象了。

諸如此類的靜態(tài)模型教學(xué)還有許多，如，毛細(xì)血管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，肺泡的組成，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，骨松質(zhì)的形狀，等等。特別是“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建”這部分內(nèi)容的教學(xué)，就是一個(gè)很好的運(yùn)用想象優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量的實(shí)例。讀者可參看筆者的《“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建”的課堂教學(xué)探討》。希望能與大家一起探討，一起提高。

二、動(dòng)態(tài)教學(xué)中的視頻想象

如果說模型想象是靜態(tài)的教學(xué)手段的話，那么高中生物中還有許多動(dòng)態(tài)的生理過程的教學(xué)需要?jiǎng)討B(tài)想象。細(xì)胞分裂就是一個(gè)典型的例子。有絲分裂和減數(shù)分裂是高中生物中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如果單純從文本或語言上進(jìn)行講解，就很難達(dá)到理想的效果。這時(shí)，我們可以引領(lǐng)學(xué)生把細(xì)胞分裂想象成一段視頻，分裂中的各生理過程都是視頻中的細(xì)節(jié)。比如可以把植物細(xì)胞有絲分裂中視頻的主角想象成一個(gè)教室，末期的細(xì)胞壁的構(gòu)建則想象成在教室中砌一面墻，只不過這面墻是從中間向四周輻射砌成的。動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂中視頻的主角想象成一個(gè)氣球或是一個(gè)水球。用手把球中間掐細(xì)的樣子就非常像細(xì)胞質(zhì)的縊裂過程了。

除了細(xì)胞分裂以外，還有像尿液的形成、血液運(yùn)輸、蒸騰作用、分泌蛋白的合成和分泌、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、種子的萌發(fā)、受精作用過程，等等。只要是動(dòng)態(tài)的生理過程，運(yùn)用想象教學(xué)，效果就會(huì)大大增強(qiáng)。這是因?yàn)橛谜Z言描述動(dòng)態(tài)過程本身就是一個(gè)弱項(xiàng)。大量的語言描述不及一個(gè)簡(jiǎn)單的想象。

三、跨時(shí)間緯度的過程想象

高中生物教學(xué)中還有一個(gè)頭痛的問題，那就是有許多實(shí)驗(yàn)或是過程需要較長(zhǎng)的時(shí)間。比如：微生物的培養(yǎng)、生物進(jìn)化的歷程、物種的形成、群落的演替，等等。這些長(zhǎng)時(shí)間才能完成的過程，課堂上只能用語言描述。在對(duì)這些內(nèi)容的描述時(shí)，就要側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生想象，這樣便于把一些時(shí)間上相隔較遙遠(yuǎn)甚至是孤立的片段聯(lián)系起來。此時(shí)想象力運(yùn)用得越好，就越容易理解事件的本質(zhì)。

四、跨空間緯度的立體想象

生物課上有不少內(nèi)容在講解時(shí)需要同時(shí)涉及多部位的知識(shí)。比如基因表達(dá)中的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核里進(jìn)行，而翻譯是在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行的，綠色植物細(xì)胞中的光合作用是在葉綠體中進(jìn)行的而呼吸作用是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中進(jìn)行的，基因工程是把一種生物的基因取出來放到另一種生物的基因組里表達(dá)，生態(tài)系統(tǒng)里物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)過程。凡此種種，學(xué)生在理解時(shí)，大腦里到少要有兩個(gè)或兩個(gè)以上的場(chǎng)景出現(xiàn)。否則就會(huì)把一些應(yīng)該在空間上連在一起的事物給獨(dú)立出來，造成不應(yīng)有的結(jié)果。所以教師上課時(shí)要特別強(qiáng)調(diào)，要有意識(shí)地引導(dǎo)，爭(zhēng)取課堂教學(xué)效益的最大化。

最后要強(qiáng)調(diào)的是，教師引導(dǎo)學(xué)生想象與舉例解釋問題是不同的兩回事。舉例解釋問題用的是類比法，是把未知的事物與已知的事物進(jìn)行類比，從而對(duì)未知事物加以推測(cè)。而發(fā)揮想象是運(yùn)用已有的知識(shí)對(duì)未知的事物加以創(chuàng)造，能產(chǎn)生前所未有的新形象，是一種開放的思維方式。有些知識(shí)可以通過舉例講解，但舉例是不能取代想象的。舉例還有是否恰當(dāng)之分，它束縛了學(xué)生的思維，而想象是放開的，想象可以超越，會(huì)因人而異，也許未來的科學(xué)家就誕生于今天的想象中。