| 善用形象思维解决生物学问题 张柳丹 张家港沙洲中学 邮编 :215626 |
| 摘要：人们认识事物一般从感知开始，通过视觉把生物形象传递给大脑，形成表象，在此基础上通过思维创造出新形象的过程就是形象思维。因此，形象思维的发展必须具备丰富的表象储备，而这些表象就是靠更多的教学手段和教学艺术去呈现，让学生所感知。 关键词：形象思维、表象、解决、创新 爱因斯坦说过：我思考问题时，不是用语言进行思考，而是用活动的跳跃的形象进行思考。从这位伟大的物理学家精辟的语言中，折射出形象思维在他伟大成就中的光芒，是形象思维赋予他创造发现的动力。然而，在我们传统的教学中，由于设备材料等限制，通常以语言文字为载体传道，往往形成偏向抽象思维的常规思维模式，不利于学生接受。随着科技的发展和时代的进步，教学理念不断得到更新，教育先锋积极探索，不断尝试课改，他们已经意识到主攻思维能力的培养，应是强化形象思维的培养，如今的新课程教本，把我们带入了一个以形象思维解决复杂抽象问题的领域。我们不妨去体验一下生物教学中的形象思维的培养。 1创设情境，诱导形象思维 在头脑里建立起正确的生物形象是为了运用形象分析问题，从建立形象到运用形象是一个飞跃，需要我们教师努力去创设一定的情境，帮助学生进行联想，引渡到生物知识。比如在讲述《物质跨膜运输的实例》时，教师可以创设一个演示渗透装置的实验情境，使学生从中获得表象，通过提问“漏斗管内液面为何上升？”“何时停止升高？”启发学生进行理性分析。然后改变实验条件，再创新情境，“如果纱布代替玻璃纸，漏斗内液面是否会升高？”“如果烧杯中是同样浓度的蔗糖溶液，漏斗内液面是否会升高？” 层层设问，不断深入，从而得出渗透作用的条件。由此引申到动植物细胞的吸水和失水情况，通过类比，从结构上认识到相似性，找出细胞的“半透膜”以及“半透膜两侧溶液的浓度差”。这种情境的创设对置身其中的学生具有潜在的内化作用，诱导学生学会观察与思考，解决问题。《细胞的能量“通货”——ATP》一课以“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤……”创设出情景交融的氛围，极富感染力，想像夜空中与星光媲美的点点流萤，开启形象思维，适时地提出生物学问题，必然会激发学生的求知欲，帮助他们建立起由形象思维到抽象思维以及综合运用的科学思维方式，让学生的思维逐步得到提升和拓展进而能够创新。 2插图挂图，丰富形象思维 很多书都会设置众多插图，其实，书上的每一幅图片都有它安排的意图，其真正目的并非在于好看，更重要的是，它是文字的生动化，是知识的形象化体现，是编者精心设计的知识结构的一部分。有效地利用这些资源，传授我们的生物知识，可以收到良好的教学效果。在理解不同生物体内含水量情况的时候，我们从书中插图展现的婴儿、老人的脸部特征即可轻松得出“幼儿身体含水量远远高于成年人”这一结论，印象深刻，不易忘记。《神经调节》向我们出示了神经元结构模式、缩手反射、膝跳反射三副图，把反射弧的基本结构、反射的过程都能完整地展现出来，教师只要按图示稍作语言点拨，就能为学生接受。可见，图片加强了我们的直观感受，为学生进行想象提供了基础，减缓了思维的跳跃程度，教师如能善于捕捉这些教学契机，抓住这种鲜活的“现场”施教，作入情入境的引导，精彩就不会从身边溜走。 3巧用比喻，激活形象思维 课堂重视挖掘并运用巧妙的“比喻”手段，激活形象思维，诱发学生积极思考，可以促进教学效率的提高。尤其是把微观抽象的学习对象比喻成熟悉的物体，在学生脑海中转化成一定的形象，这样很容易使学生掌握其功能。《细胞器——系统内的分工合作》中，编者把细胞比作工厂，细胞质中的各个细胞器比作各个“车间”，它们有明确分工，线粒体是“动力车间”，提供能量；叶绿体是“养料制造车间”，合成有机物；内质网是“蛋白质加工、脂质合成的车间”；高尔基体是“蛋白质加工、分类、包装的车间”；核糖体是“蛋白质的生产机器”……贴切的比喻，定能使学生耳目一新，深感生物学知识趣味无穷，增强了学习兴趣，乐于思考，善于创新。 作为教师，也要提高自己的讲课艺术，注重语言的趣味性、形象化，激发学生思维。在讲述有氧呼吸和无氧呼吸的联系及区别时可运用这样的比喻进行概括：第一阶段两者“携手共进”，第二阶段开始“各行其道”，其中含义学生自然心领神会。生物学知识有着极其丰富的内涵有待于教师运用比喻等艺术手法加以传授，特别是当我们在讲述一些使学生感到枯燥、乏味的知识时，不妨打个形象的比喻，使课堂妙趣横生，收到事半功倍的教学效果。 4实验探究，开发形象思维 实验是研究生物学问题的重要手段，当实验现象和过程完整地呈现在观察者的面前时，通过实验和观察形成的表象最生动、最具体、最真实，可见，实验是丰富表象、诱发形象思维的最有效途径之一。 新教本增设了许多探究性实验，在未知实验结果的前提下由学生通过实验获得生物表象，进行形象思维，加以理性分析自主得出结论。从培养形象思维能力的角度出发，探究性实验明显优于验证性实验。例如以往教材“观察植物细胞质壁分离和复原”实验重在知识的验证和实验的操作，因此在实验之前将原生质层和细胞壁的特性，植物细胞在什么条件下吸水、失水的原理讲得清清楚楚，没有疑虑，缺乏引发学生探讨的吸引力。而新教材则是让学生通过探究活动自主摄取表象发现原生质层是否相当于半透膜，细胞壁对水分进出有没有影响等问题的答案，揭示出质壁分离现象的本质。有了精确的实验和观察作为依据，相关问题都能迎韧而解。学生在探索中培养了发现问题、提出问题、思考问题的能力，并在进一步解决问题过程中得到提高，创造性思维得到发展。 5构建模型，强化形象思维 研究问题不可能事事通过实验，教学中也不可能总是从实验出发来研究问题，对微观结构的理解，我们通常只是在课堂上用语言把它形象化，让学生记住，但在众多知识积累过程中很容易遗忘，那如何加深这些知识的印象呢？构建生物模型，是现代科学方法的核心内容之一。我们可以利用废旧物品制作出生物膜模型，把不能由视觉感知的微观结构通过动手制作鲜明的展现在眼前，这样学生对生物膜分子的组成和空间结构有了更形象深刻地认识。当然还有真核细胞的三维结构模型， DNA双螺旋结构模型，减数分裂中染色体变化模型等的建立，都可以让学生亲自参与，加强认知。材料用具的唾手可得让构建模型变得真实可行，学生除了用脑思考，用眼观察，用耳倾听，还要自己动手操作，不仅是为了深刻体验，增强生物教学的趣味性，还锻炼了学生的动手能力，做事的细致程度，充分发挥想象，有利于创新思维的发展。 6联系实际，善用形象思维 遗传学的奠基人孟德尔从豌豆的各种不同性状表现得到启示，发挥想象，大胆质疑，勤奋实践，最终通过实验验证，得到超越前人的创新：他发现了基因分离定律和基因的自由组合定律。这些伟大成就造福于后人，在育种和医学研究上都得到广泛运用。在这个丰富多彩的世界里，只要我们做有心人，随时都可以把生物现象与生物学知识联系起来。我们可以从除草剂除去杂草而对某些植物没有伤害的现象来理解生长素的两重性；从市场上的无籽西瓜来阐述多倍体的优良性状和育种原理；从养花种草需要及时松土、包扎伤口“创可贴”需要透气松软来知道细胞呼吸的原理和应用；从塑料薄膜的选用去探讨光质对光合作用的影响；从调查周围污染的状况来提倡生态环境的保护……生活帮助理解深奥的生物学知识，而知识又去指导我们如何更好的生活：注重科学生产，开拓创新，不断提高生活质量，建立一个健康、和谐、统一的生活空间，推动人类社会的文明与进步，达到学以致用。这才是教学意义的真正所在。 7借用媒体，优化课堂教学 当学生没有或缺乏与教学内容相关的表象积累，或者表象模糊的时候，必须用直观形象材料强化，充实学生的感知，为学生开展形象思维、理解所学知识提供基础。不难发现，生物教学内容往往要体现出“动”，并且还要体现出“动”的过程。如果图片、模型等不能传神的表现整个过程或者实验实际操作有所困难，那么，电教媒体就能发挥它无与伦比的优越性，如幻灯片、电视录像、flash课件制作等，可以不受时间空间限制，从声、光、形、色等方面调动学生多种感官参与，同时唤起听觉、视觉的兴奋，扩大学生的感受力。比如可以演示整个动植物细胞有丝分裂、有性生殖细胞减数分裂的过程，噬菌体侵染细菌的过程，DNA复制、转录，RNA翻译的过程，光合作用的过程……把深不可测的微观世界具体化、形象化，加深表象、形成意向、诱发想象，更容易为学生所接受。宏观的生态世界，我们可以选取生物专家所拍摄的《动物世界》等相关精彩片断去了解生物间各种种内、种间关系；去认识优胜劣汰、弱肉强食的生存规律；去欣赏美不胜收的种群、群落、生态系统。形象生动的画面，给课堂注入活力，使学生处于一种身心愉快的精神状态，既受情的感染，又受理的启迪，促使左右脑协同工作，形象思维与抽象思维有机结合，精彩就在愉悦中绽放，在师生互动中生成，寓教于乐，使教学朝着优化的方向发展。 研究表明：人类五官感知客观世界的比率是：视觉占83%，听觉占11%，嗅觉占3.5%，触觉占1.5%，味觉占1%，同时，人脑中贮存形象信息是语言信息的1000倍。当我们被一个形象的生物世界所吸引，视觉从中摄取丰富的表象，刻画进右脑，通过形象思维与左脑建立联系、信息交换，促进对知识的理解、记忆和迁移。我们已经找到了这条学习的最佳通道：善用形象思维解决诸多问题。这要求我们教师必须有意识、能动地驾驭课堂，合理、适时运用上述各种教学手段，给与学生适当点拨和引导，启发他们以形象思维为解决问题的突破口。只有这样，学生思维才可能敏捷，他们才可能去探索、去创造，真知灼见、创造的意念才会萌发。正如马克思所说的：建筑师在建造房屋之前，“已经在头脑中把它建成了。”
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