高中生物思维可视化的教学实践研究

高中生物思维可视化的教学实践研究

李银霞（

新密市第一高级中学，河南郑州市新密市，邮编：452370）

作者信息:李银霞，女（1981.6—），汉族，中学一级。

摘要：思维可视化是指运用一系列图示技术把本来不可忽视的思维思考方法和思考路径呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。笔者以高中生物学科作为切入点，对于思维可视化在高中生物教学实践的可行性与策略进行分析和探索，帮助学生提高学习能力，促进学生思维的发展。

关键词：思维可视化；高中生物；教学实践；

在新的教学模式下，传统意义上的教学方式已经难以适用于今日的高中生物教学，不利于学生发挥主观能动性。通过使用思维可视化，有助于学生巩固高中生物基础知识。让学生从“看得明白”逐渐过渡到“想的明白”。

一、思维可视化

深化新课改教学理念对于高中生物提出了崭新的要求与挑战，在此背景之下传统意义上的教学模式难以满足加强学生学科核心素养以及培养学生创新等综合能力的要求。思维可视化则可以通过将主观知识通过客观影像展示出来的方式，包括图示硬件技术、交换互动工具、信息资源共享平台等实现教育资源的共享以及互动。可视化思维丰富了高中生物的教学内容与教学方式，让学生不仅可以在学习知识的过程中始终保持很高的积极性，还可以有利于学生在学习生物课程时对于在学习过程中发现的问题进行总结与归纳，最终让学生形成好的学习习惯和学习方法，进而培养出复合型人才，为国家和科学的发展贡献一份力量。

二、高中生物思维可视化的可行性

（一）学生自身素质能力的提升

随着时代的发展，高中生自身的素质与能力逐步提升，相比于单纯地获取知识，对知识的建构与记忆以及锻炼学生思维能力逐渐成为高中时期教学的目标。学生自身素质能力的提升，是高中生物思维可视化实现的可行性之一。

（二）高中生物教学质量亟待提高

视听结合的方式相比于单一的方式更有利于知识的传递。心理学家阿尔伯特·麦拉宾的研究证明，视觉效果与有声语音效果占信息传递的百分之九十以上。高中生物体现出来的学科抽象性有利于学生通过可视化思维教学来获取并理解知识点，进而建立起综合的知识体系、提高学习效率。此外，可视化思维也可以通过视觉和语言相结合的方式加深学生的理解，引导学生建立思维体系，促进学生的学习发展。

（三）科学技术的发展

随着科技的发展与互联网技术的进步，教学式平板电脑已经走入了高中的教学课堂，电脑可以更直观、便捷地展现出可视化思维导图，促进学生的理解。此外，平板电脑所独有的互动性有利于锻炼学生的实践能力与思维能力，让知识的呈现更加立体和直观。

三、高中生物教学中思维可视化的策略

（一）构建生物模型，培养学生思维

  学生以思维可视化实现自主构建生物模型，以“生物膜的流动镶嵌模型”举例，通过将学生分成小组完成任务的形式来实现课题的完成与生物模型的建立。

通过小组之间的明确分工与合作，完成以下目标与任务，感受生物膜的流动镶嵌模型观察磷脂分子在水面上的分布排布情况，倘若使用玻璃棒缓缓搅动液体表面，让磷脂分子进入水中，了解磷脂分子在水中形成小球体的剖面图以及分析形成这种排布产生的原因，球体内外是否有水的存在。思维可视化可以通过模型的建构放大微观视角下生物结构与生物过程，立体直观地展现在学生们的面前。同时思维可视化构建高中学科生物模型，可以强化学生对于生物的学习兴趣，培养学生的形象思维。

（二）构建概念图，促进思维发展

高中生物具有知识点多、知识涵盖面广的特点，按照传统方式很难让学生真正理解知识，不利于高中生物教学目标的实现。可视化思维要求在学习过程中把握矛盾的特殊性，做到具体问题具体分析，依靠图示、语音等方式帮助学生学习，达到最佳学习效果。只有明确概念，打好了基础，才有利于更好地进行深度学习，对于高中生物来说，概念也是不可缺少、不可替代的一部分。不同的概念之间存在着交叉、重合的关系。因此，教师可以利用可视化思维画出概念图，在学习具体内容时，教师可以发挥概念图的作用。    

例如“生物进化”这一课题，教师可以利用概念图用“树”的方式将生物进化的过程展现出来。这样，不仅降低了学生在认知阶段的学习难度，更有利于提高课堂学习的学习效率。高中生物学习内容广而泛，相关知识杂乱无章。通过构建概念图，可以让学生把握不同知识点之间的异同，找出它们之间的联系，不仅有利于学生知识记忆的牢固，更提高了学生学习能力，使他们在后续的大学学习过程中，能够更加游刃有余。

（三）建立思维导图，提升学生的学习能力

    相关研究表明，建立思维导图是以个体思维的基础上对于某种内容的发散性或者放射性思维，这种思维可以通过图片、关键词等方式将主要信息串联在一起，如果说概念图有助于学生理解知识，那么思维导图则以开放的方式拓展学生的思维，帮助学生总结规律理解课堂重难点，不仅有利于学生认真做好课堂笔记，更有利于后续的复习总结；教师可以通过建立思维导图的方式引导学生及时查漏补缺。思维导图还能帮助学生对于不同的知识进行分类类比，例如在教学“细胞的结构”这一内容中，学生在学习时对于植物细胞和动物细胞相关的知识容易产生误区，此时，可以通过类比的方式将两种生物的细胞结构展示在一起，启示学生掌握类比的方式，从而提升学生学习知识的能力。

结束语

综上所述，高中生物的学习可以通过可视化思维的方式，丰富了学生的学习途径，可以将分散和抽象的生物学知识内容根据一定的可视化规则展示开来，从而实现了生物抽象知识点的形象化呈现，也可以帮助学生建立起完整的生物认知体系；同时，思维可视化的使用还可以帮助学生建立起生物新旧知识点的联系，在培养了学生学习能力的同时，也健全了学生的生物认知体系。

参考文献：

[1]刘娜. 可视化思维下的高中生物教学探究[J]. 中华活页文选：高中版， 2023(1):3.

[2]秦海燕. 高中生物学教学中思维可视化技术的运用探究[J]. 文学少年， 2021, 000(031):P.1-1.

[3]刘路香. 探究思维可视化技术在高中生物教学中的实践[J].  2021.

[4]黄斌. 高中生物课程思维可视化的教学探讨[J]. 新课程导学：中旬刊, 2018(8):1.

作者信息:李银霞，女（1981.6—），汉族，中学一级。