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自然科學，生物的發展離不開大量的實驗和觀察，尤其在當前生物實驗教學中體現得尤為明顯。教師指導學生親身操作實驗并細致觀察實驗現象，培養學生了解生物實驗的具體內容。學生通過生物實驗學到科學的生物學知識，嚴謹的生物實驗方法，有效提升了學生的學習能力，培養了學生生物實驗思維的嚴密性。

關鍵詞：高中生物；實驗教學；思維可視化

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

一、授課流程重構，指導學生學習

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

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

二、強調思維可視，激發學習興趣

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

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

三、設計課堂互動，提升教學效率

教師需要通過開展思維可視化的教學活動，逐步激活的學生實驗思維。教師應當在生物實驗教學的過程中逐步完善思維圖示，并在向學生展示思維圖示的過程中同學生進行充分溝通和交流。通過向學生講述對應的實驗步驟，以及對應的原理激發學生的學習興趣。同時，學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容都要及時反應給教師，尋求正確的解答。

例如，教師在為學生講解關于“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生進行詳細的解惑和分析。學生首先應當“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”，因為實驗的物質可能會發生變色反應，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。再者，反應的原理是氧化還原反應，這里需要教師為學生補充相關的化學知識，為學生講解二價銅離子在適當溫度下發生還原反應生成氧化亞銅的沉淀，故而溶液會呈現磚紅色等等。教師同學生進行熱烈的互動，有效提升了學生的學習效率。

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

參考文獻：

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