引言:在高中阶段,每一门课程均有自身独特的特点,且有不可忽视的育人价值。生物学课程和其他课程相比,存在知识面广、内容多且抽象等特征。比如在必修课本中,所包含的生物概念就多达300多个,且非常的抽象。如若教师在讲解这些概念和知识时,依旧从灌输性教学角度出发,那么就很容易导致学生陷入学习困境。思维可视化是一种新型的教学手段,其可以将不可见的思维结构,采用图示的方式清晰的呈现,较好的帮助学生探究生物的相关知识。
一、思维可视化技术的概述
思维是人脑意识的体现,是不可忽视的一个要素,但在思维可视化技术中,就强调将不可视的思维,比如思考的路径、学习的方法等用图示技术等进行呈现,这个呈现的过程,就被称之为思维的可视化过程。将思维可视化,便于学生更好的理解和记忆,也能够提高信息加工和传递的质量。尤其是对于一些较为复杂的知识点,该类技术可以帮助学生更好的理解知识、记忆知识。就目前学术界对思维可视化的研究,共包含两类技术,第一类是图示的技术,比如呈现流程图、概念图、思维导图等,第二类是基于某些软件技术生产图示。
二、思维可视化技术在高中生物教学中应用的策略
(一)课前绘画核心知识体系图,为学生正确学习提供指引
思维可视化技术是一种可以清晰呈现学习过程的技术,在教学的任何一部分均可以运用。比如在板书中将教学的核心知识体系用绘画的方式呈现,或者使用多媒体,让学生直观的看到所需要学习的内容,提升学生在视觉上的感受,让学生在学习之前了解整个教学体系。在此环节思维可视化技术,所担负的责任就是引导学生学习。以“走进细胞”这一内容为例,该节课程的细小知识点比较多,需要学生能够举例说出生命活动建立在细胞基础之上,能够说明生命系统的结构层次等。在讲解该知识点之前,教师可以为学生建立微课教学,鼓励学生自主学习。在微课教学中先为学生用技术绘画出该节课程的核心知识体系图,如走进细胞包含从生物圈到细胞以及细胞的多样性以及统一性这两大部分。生物到细胞又可以分为一切生命活动均离不开细胞,要求学生举例。生命系统的层次结构,以某个生命举例。从整个核心知识体系图中,学生可以了解到后期学习的方向和思维,也可以在教师微课指引之下,将核心知识体系图中缺少的那一部分填补上。
(二)课堂呈现概念图,为学生打好基础知识
在高中生物课堂中,有很多的概念,这些概念是需要学生理解并记忆的。然而由于学生学习的知识点较多,思维出现混乱,导致在记笔记时没有一个清晰的路径,甚至对各个概念以及知识点,出现了混淆现象。这就需要教师能够在讲解概念或者是重点知识时,能够为学生设置一个可探究的路径,为学生的学习明确方法,不断的培养学生的发散性思维、归纳思维。以“孟德尔的豌豆杂交实验(一)”为例,其中包含孟德尔第一定律,这个定律并不是凭空而来的,是在实验的结果之上呈现的。针对这一知识点的讲解,教师应提前制作一个问题概念图,在该概念图中包含验证分离定律所采用的实验,实验的过程和结果,如何对分离的现象进行解释,如何验证结果?接着再为学生播出教师做的视频模拟实验,让学生根据视频分析概念图中的问题,可以在小组内部讨论,并完成相关内容。在上述应用思维可视化技术时,呈现的是一种问题形式的概念图,在问题形式概念图的引导之下,学生对相关知识点进行探究并补充,深化对概念的理解,帮助学生打好生物学习的基础知识。
(三)合理应用流程图,深化实验教学
生物是一门以实验为载体的学科,很多的概念以及知识点都是要通过实验进行论证的。一些实验在课堂中教师无法呈现,就会通过多媒体的方式让学生去观察实验的过程,当然还有一些实验是学生可操作的。针对这些实验,教师要合理的进行利用,可以通过融入流程图的方式,引导学生开展实验。以“植物生长调节剂的应用”为例,该节课程的探究实践部分有一个实验,即探索植物生长调节剂的应用。在开展该实验之前,应让学生制定流程和探究图,先提出假设并提出问题,提出问题之后设计实验方案,并确定需要使用的材料,随后根据实验方案开展实验,对整个实验现象进行观察,记录结果,探究结论。之所以在学生开展实验之前让学生做好实验的流程图,就是为了让学生更好地明确自己实验开展的目的、方法,便于整个实验开展的效率。当然由于学生的能力有限,故教师可以将学生组成四人一小组,进行实验的探究,并在探究结束之后,让学生以小组为单位,总结小组探究的整个过程以及相关结论。
(四)引导学生应用思维导图,整合碎片化知识点
生物所包含的知识非常的丰富且广泛,想要提升该门课程教学的质量,就需要教师较好的利用复习课,对学生所学习的旧知识进行巩固,查漏补缺,不断地完善学生的生物知识结构。但是就传统的生物复习课堂中,教师是以叙述性方式,即走过场,让学生对于知识点进行复习,这种复习的效率是非常差的。在新课程改革的背景之下,不妨将学生作为整个复习课程的主体。让学生运用思维导图的方式对某个知识点的碎片化知识点进行整合,让学生不断地反思各个知识点存在的联系以及逻辑关系。以“基因突变以及其他变异”这一单元知识点为例,让学生在课前对这一单元的知识点进行复习,并运用思维导图的方式总结出该单元的知识点。在课堂上随机抽查几个学生,让学生在讲台上画出该单元的知识导图,讲台下的学生根据其他学生所画出的知识点依次补充。如有的学生以变异为中心,引出染色体变异、人类遗传病、基因重组等,且每一个都会包含定义、特征等知识点。通过这种方式,可以帮助学生掌握复习知识的方法,较好地整理碎片化的知识,提升学生自主复习的能力。
结语:
思维本是人脑对客观现实的一种反应,这种反应停留在脑中,是不可见的,但通过可视化的技术将这种思维进行呈现,可以较好地挖掘事物的本质和相关的规律,帮助学生对知识点进行理解、深化并记忆。尤其是在高中生物教学中的应用,可以较好地提升学生对生物学习的主动性以及整体质量。
参考文献:
[1]陆帅.高中生物教学中思维可视化技术的实践研究[J].成才之路,2020(05):42-43.
[2]陆丽萍.思维可视化技术应用于课堂教学[J].科技视界,2016(18):49+34.