生物模型建构教学培养学生发散思维

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1、生物模型建构教学培养学生发散思维--------“DNA分子的结构”一节教学的案例分析及反思在高中生物学的学习过程中，应用发散性思维，是帮助学生学习的有效途径之一。那么，如何在生物学教学中培养学生的发散思维能力呢？笔者认为生物模型建构是一种非常有效的途径。一、发散性思维的概念思维是借助中介物去探索和发现新事物的心理过程。经过思维，了解事物发生的原因，找出解决问题的方法和策略，这对思考者来说就是发现了新事物。根据思维探索目标的不同，可分为聚合思维和发散思维。发散思维又叫求异思维、扩散思维、分散思维、辐射思维、多向思维，是指从一个目标出发，沿着不同途径去思考，探求多种答案，寻求

2、多种解决问题的方法的思维。这种思维是没有一定方向和范围，由已知探索未知的思维。发散思维有非常丰富的内容。逆向思维、曲解思维、夸张思维和脑风暴，以及横向思维、侧向思维和分解—组合思维都是发散思维的表现形式。二、解读模型和模型建构的价值模型是人们按照特定的科学研究目的，在一定的假设条件下,再现原型客体某种本质特征（如结构特性、功能、关系、过程等）的物质形式或思维形式的类似物。建立模型的过程，是一个思维与行为相统一的过程。通过对科学模型的研究来推知客体的某种性能和规律，借助模型来获取、拓展和深化对于客体的认识的方法,就是科学研究中常用的模型方法。高中生物学课程中的模型建构活动，其

3、主要价值是让学生通过尝试建立模型，体验建立模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念。因此，在生物教学中应用生物模型建构的方法可以有效地培养学生的发散思维。下面就把我在“DNA分子的结构”一节“DNA双螺旋结构模型建构”的教学过程中发现的一些方法介绍如下，以抛砖引玉。三、生物模型建构教学培养学生发散思维的途径1、模型建构突破常规，培养学生学习兴趣、激发学生的求知欲兴趣是学生最好的老师，浓厚的学习兴趣是培养发散性思维的重要条件。高中生物学模型方法一般可根据模型方式的不同分为物理模型方法、概念模型方法和数学模型方法三类。物理模型方法是利用实物或图画的形式直观地表

4、达认识对象的特征来进行研究的方法，概念模型方法是利用通过抽象思维构建的反映原型某些方面的本质属性的概念来进行研究的方法，数学模型方法用符号、公式、图像等数学语言表现生物学现象、特征和状况的方法。这些模型建构的过程都与学生探究活动相结合，打破了常规的填鸭式教学模式，能够充分挖掘学生的思维空间，大大提高学习兴趣，激发学生的求知欲。如“DNA分子的结构”一节中由学生自主制作DNA双螺旋结构模型，我们给学生提供的DNA双螺旋结构模型的塑料组件首先让学生倍感亲切，3因为它们很象积木，所以制作该模型的过程就非常类似于他们小时候搭积木的游戏。毫无疑问，这节课一开始就能将学生的学习积极性调

5、动起来，在这样的情境下，学生的思维会显得异常活跃。2、一个问题多角度思考，在不足中找到满足发散性思维的其中一个特点就是，变通性。一个人的思维能力是有限的，一个问题，不同的人可能有不同的解题方法和思路。在训练中，鼓励学生改变已习惯了的思维定向，而从新的思维角度去思考问题，解决问题，并从别人的观点和想法中找到不足总结经验，促使他们全面考虑问题。例如：本节课中学生在模块1的学习中对DNA分子的化学组成知识已有所了解，教师可以此为基础进一步提问：这些组成成分又是如何进一步构成一个DNA分子的呢？学生带着问题讨论分析，用所给的模型组件设计出不同的3种可能答案：（1）螺旋结构：三螺旋、

6、双螺旋，碱基位于外部；（2）双螺旋结构：磷酸—脱氧核糖位于外部，碱基位于内部，相同的碱基配对；（3）双螺旋结构：磷酸—脱氧核糖是骨架，位于外侧，碱基A与T配对，G与C配对，位于内侧。此时，哪一个才是真正的答案已不是最重要的了，因为学生在整个讨论，动手的过程中发散思维已经得到充分的发挥，并且有更强的好奇心去揭开谜底。当然，什么样的提问才能达到这样的效果，就需要教师拥有较高的教学素质，在备课中多下功夫，才能根据教学的需要，针对学生的实情，提出有效的问题，让学生多角度思考，有兴趣回答，在讨论中找到不足，完善自身的知识体系。3、形成开放的认知结构，培养发散思维认知结构是指个人对问题

7、的认识、看法和印象等心理反应，是头脑中已有的知识结构。认知结构在解决问题中的作用体现在从已知条件和个人经验出发去寻求问题的答案。在利用已有经验的过程中，开放的认知结构有助于问题的解决，但封闭的认知结构有可能形成思维定势和功能固着。近年倡导的概念图教学策略，能更好地表征概念与概念之间的关系，通过概念之间的连接形成的词语组合可能创造无数个用于构建知识的命题，有利于形成开放的认知结构，培养发散性思维。如本节课中学生通过自己制作DNA分子模型，对DNA的分子结构有了感性认识；手脑并用操作"碱基配对"的过程，大大加强了印象；