高三生物思维导图的构建和运用_高考生物思维

1.怎样在高中生物教学中培养思维能力

2.陕西一老师总结高考考纲绘成7米长思维导图，老师给学生带来了哪些帮助？

这几年，新课改在全国各地如火如荼的开展着，新的教学理念也随之逐步深入教学活动之中，培养学生的创新能力和思维能力成为新课改的中心问题。较强的思维能力是学生在今后学习过程中最重要的一项能力之一，是学生提高竞争力的主要手段，在学生今后的学习和工作中不可或缺。高中生物是一门注重学生思维能力的课程，也是能够有效培养学生思维能力的可能，但是目前高中生物在教学过程中遇到的问题是，还不能很好的将学生的思维能力的潜能发挥出来，所以培养学生思维能力仍然是高中生物教学中讨论的重点问题。

1.思维能力的概述

思维能力是指每当人们在学生中、工作中和生活中遇到一些问题和困难的时候，就开始思考如何如解决这些问题，如何去克服这些困难，这个思考的过程就是思维，而思考的能力，即为思维能力。

思维能力并不是单纯的指想问题，在这个思考的过程中，需要运用到很多的能力对思考的问题进行加工，如分析能力先对问题进行解剖，综合能力对与问题相关的所有因素进行了解，比较能力对问题与问题之间的比较或解决方法之间的比较等，从而寻求最好的解决方式。除上述三种能力之外，思考能力还包含了概括能力、推理能力、判断能力、辩证能力和理解能力等。思维能力是一个人智慧的体现，可以改善人们的思维品质，可以提高人们的学习能力，所以，思维能力对于人们十分重要。

2.培养学生思维能力的措施

2.1创设情境，引发学生创造式思维

生物课程是一门探索人类、自然等科学的课程，课程内容多为介绍人类或其他动物类物种的起源、特点，在高中生物课程中，这一课程结构的特点更为明显，如果，单纯运用老师照本宣科的讲授课程内容的教学方式来对待这样一门科学类课程，显然，学生学习效果低，能力得不到培养和锻炼是可以预见的现实问题，所以，在高中生物教学中需要引入一些新的教学方式。高中学生的人生观、价值观和世界观已经初步形成，对事物也有了自己简单的认知，所以，对于高中学生的学习更多的是让学生自己去思考，培养学生的创新性[1]。

创造式思维是当前学生最需要掌握的一项思维能力，创新才是发展的不懈动力，在高中生物的教学过程中，教师多为学生创设一些情境，引起学生的学习兴趣和学习情感，积极引发学生的创造式思维。例如，在人教版高中生物必修1的第六章第三节中讲的是“细胞的衰老和凋亡”，在讲解此课的过程中，老师可以给学生看一些有关细胞衰老和凋亡的照片，随后向学生发问：细胞衰老好和凋亡之后个体会有哪些变化，诱发学生进行思考。接着从课本内容跳向生活，让抽象的生命密码变为鲜活的生活案例，引导学生进行创新思考。

2.2鼓励想象，培养学生发散式思维

想象能力是学生在思考过程中，运用到的最有效果的一把钥匙之一，是通往创新之门的最实用的门票之一，是学生培养思维能力不可或缺的强有力保障，学生的思维能力能否有效地在后天教育中培养出来，想象能力是前提条件，所以，高中生物教学中要想培养学生的思维能力，就必须注重想象能力的作用，积极引导学生在学习生物过程中运用合理想象的手段，培养学生的发散思维。

发散思维主要体现在人们对问题的解决上是不是用了多种解决方法，即学生在解答试题的过程中，是不是运用了“一题多解”的思维方式，不局限于某一种解法[2]。实现这一目标需要老师在教学过程中，多多鼓励学生进行合理的、科学的和系统的想象，寻找更多的解题方案。例如，人教版高中生物必修1第三章第二节的习题中有这样一道题：溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的说。老师可以鼓励学生多提出几种说，只要学生认为合理即可，具体能不能行，可以放到课堂上集中讨论，学生想象的这个过程很重要，是培养学生发散式思维的重要途径。

2.3全面思考，锻炼学生立体式思维

思维能力的培养不是一朝一夕可以成就的，需要的是日积月累的积淀，需要的是厚积薄发中深厚的积累，而这个积累的过程来源于对学生全面思考问题的能力来进行铺垫。全面思考需要的是一个循序渐进的思考方式，从发现问题开始，一步步将与问题相联系的因素全盘划入思考过程当中，这之中需要思考着去理解、去分析、去综合，需要思考将一个个抽象的因子，转化为一个个具体的成分，从而构建出一个饱满而全面、完整而具体的问题的框架，最终找到解决问题的最佳方式。

全面思考方式是一种对学生立体思维能力的锻炼方式，在运用全面思考的方法的过程中，需要学生对生物学科发出疑问，然后将疑问中抽象晦涩的部分，用自己的方式将它形象、具体化，最后还可以集思广益，征询其他同学一些有益的意见，从而解决问题。例如，人教版高中化学必修1第二章自我小测中的一道习题：20中氨基酸在组成肽链时真的有多种多样的形式吗？请你用适当的方式加以解释。例如，可用恰当的比喻来解释，或用数学计算的方式来表示，或以计算机编程来演算。学生在解决这道习题的过程中，老师可以引导学生全面的思考问题，将所有引起氨基酸组成肽链的情况都考虑进来，从源头思考问题，从而解决问题。

3.结语

思维能力是人生中必须具备的一种能力，思维能力也是学生在学习过程中最需要学习的能力[3]。它不仅仅在生物课程中需要被培养，在其他课程中也需要被培养，因为思维能力是学生在学科学习过程中最有用的工具，也是学生健康成长的重要指标。

怎样在高中生物教学中培养思维能力

一、通过生物科学史“解读”科学方法，重现科学巨匠的探究历程

生命科学史是以生物科学产生和发展的过程为轮廓，以科学发展历程中带有重大转折作用的课题及为主线，用翔实的资料论述科学家的创造性劳动，生动地描述科学家科学探索的思维过程和方法。它作为学生实施科学探究的范例无疑是实施科学方法教育的一个有效途径。高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验（探究）的过程，教师可以充分利用这些素材，帮助学生寻着先人的足迹，在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。应注意的是，用科学史对学生进行科学方法训练，要防止将科学探索的过程固定化，应以活泼多样的形式诱发学生的创造性思维。例如，孟德尔分离定律的发现过程以教师的简述为主，而自由组合定律则应以学生讨论为主，特别是孟德尔应用正交和反交两组测交实验的结果来检验设的合理性，对学生的思维训练具有重要作用。

二、通过知识（包括概念、原理、规律）的教学“渗透”科学方法，培养学生科学探究品质

生物学概念是反映生命现象和生命过程本质属性的一种思维方式，是生物事实的抽象。借助于这种概括、抽象的思维方式，人们找到了复杂的自然世界的简单规律，建立了说、模型等抽象的思维方式。

生物科学方法教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。科学概念的形成，常用的科学方法策略有以下几点。

1.建立在丰富的事实基础上，运用归纳法提炼生成。只有相关的事例越丰富，才有可能抽象、概括，从而形成一种理性的解释和表述，即概念的初步建立。例如，“细胞是构成生命的基本结构和功能单位”，这是一个基于大量观察，观察动物、植物、其他生物的身体结构，运用归纳推理得出的一个结论。并不是只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构，还有其他许多学者先后观察了各种生物材料，才总结出这一科学概念。这样的教学目的是引导学生认识到必须在观察植物、动物等多种细胞基础上，也才有可能建立这一概念。

2.概念教学时要注意联系生产生活实际，通过举例演绎生成。如在学习“顶端优势”时，可呈现几个生活现象：园林工人修剪行道树，对盆栽花卉进行造型等，从分析这些生活现象中获得对顶端优势的感性认识。以此引导学生进一步列举自己所熟悉的例子，诸如“果树整枝修剪”、“茶树摘心”、“棉花打顶”等例子，通过这些事例帮助学生理解概念。

3 .概念教学时要重视实验。观察和实验是研究自然科学的基本方法，通过实验，可以提高学生对概念的认识。例如，在学习“渗透作用”概念时，教师可先进行渗透装置的演示实验：根据观察渗透装置中长颈漏斗内液面的上升或下降，指导学生进行分析和讨论，对两组实验现象进行比较与分析，引导学生将问题的焦点集中于半透膜两侧的物质分子大小的差异，最后得出渗透作用即水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。并让学生设计坐标系，用数学模型（坐标曲线）表示三种运输方式过程中物质的浓度梯度、氧气供应量与物质的运输速度之间的关系。这样的概念教学中充分“渗透”科学方法，便于生成概念。

三、通过实验“体验”科学方法，感受科学探究过程

生物学是以实验为基础的科学，回忆和解读生物科学史中的实验仅是生物教学中的一小部分，学生亲历实验是实验教学的主要内容。新课标中安排了大量的“演示”、“实验”、“做一做”，把实验与其他教学内容紧密地结合在一起，使实验成为高中生物教学中“教”的手段，也成为“学”的手段，更是学习、认识科学方法的手段。例如，人教版必修1教材中“酶在细胞代谢中的作用”一节，教材重点安排学生做过氧化氢在不同条件下分解速率的实验，教师要通过引导学生做实验并得出结论，从而切身体会到酶具有很高的催化效率及其生理意义。通过实验使学生充分体会控制变量（理解自变量、因变量、无关变量以及什么是对照实验），说方法以及用图像法（绘坐标图区别酶和无机催化剂催化效果比较等）等科学实验方法，这样的教学有助于培养学生的科学探究能力。同时利于培养学生敢于质疑、敢于创新、大胆猜想的科学精神和态度价值观。

四、通过解题“理解”科学方法，形成“生物思想方法”

“学以致用”，科学方法教育的最终目的无非是提高学习者的科学探究能力，而在高中生物教学中一个重要的落脚点无非是解题和运用能力。近年来的生物高考试题更加重视对学生生物学科素质和能力的考查，如科学态度、意志品质、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力和科学探究的方法等。以实验题为例，从实验设计的角度，挖掘科学研究方法教育的合理因素，帮助学生归纳科学方法的基本过程，并加深学生对这些过程的理解，就是十分有效的科学方法指导。

①生物实验设计的过程就是科学方法理论的应用过程，分析并完成典型的高考生物实验设计题实际上就是一次科学方法知识的实践和检验。

②高考试题的设计都比较严密，尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性，有利于培养学生科学缜密的逻辑思维习惯。

③高考导向作用的力量是不可估量的，生物科学研究方法以高考试题的形式出现对教师和学生的引导作用非常巨大。

总之，在解题过程中要重分析、重引导、重讨论、重总结，用一系列最基本的思想方法去解决一般乃至于最困难的问题，形成一套行之有效的“生物思想方法”。从这个高度去看各种具体解题方法，不过是掌握了“生物思想方法”之后的必然产物，而这一切，正是科学方法教育的最终产物。

此外，高中生物科学方法教育的策略还有：在解决实际问题中运用科学方法；通过开设专题讲座等第二课堂教学方式渗透科学方法；在探究性学习、合作学习等自主探索中总结科学方法；通过课外制作、小发明等科技活动进行科学方法教育等。

陕西一老师总结高考考纲绘成7米长思维导图，老师给学生带来了哪些帮助？

教育改革的根本目的是提高民族素质，多出人才，出好人才。而教育的任务也不再仅仅把现有的科学知识传授给下一代，而是通过教育过程的改革实现学生知识与能力的同步发展。思维能力不仅是智力的核心成份，也是发展其它能力的重要基础，所以在生物教育教学过程中，利用学科特点，培养学生思维能力成为教师的一个重要的教学目标。如何实现这个目标，根据教学实践及相关构想，作者从思维原则、思维技能、思维过程等几个方面进行粗浅的探讨。

一、教学过程的思维训练要符合思维原则

1、知识积累中的全方位原则

思维过程实质上就是对贮存在大脑中已有信息的选择、组织与加工进而建立信息网的过程，已有信息是思维的物质基础。所以，在生物教学过程，促使学生对本学科知识、原理的牢固记忆是开展学科思维不可或缺者的步骤。全方位原则主要表现在两个方面，一是知识构成的全面性——即不仅是掌握学科的经典知识，同时也必须及时的吸纳最新最前沿的信息，并时刻关注热点，诸如克隆技术、“非典”、禽流感等，以此为激发点，促进学生发展经典与前沿的关系、提高思维能力；同时知识构成的全面性还表现在注意不同学科相关知识的积累方面，这对触发生物学科的创造性思维是有相当的助益。二是知识摄入途径的全面性。要充分利用生物教材中的实习、课外读等作为引导，鼓励学生多途径的获得知识，进而增加学生的信息量。

2、问题激发原则

头脑里装着问题，大脑就处于非常敏感的状态，一旦接触信息，就会从中把对解决问题可能有用的信息抓住不放，从而加大了有效信息的输入量。同时在问题的激发下，有效的促进学生思维活动的积极开展。所以在生物教学过程中，在钻研教材的基础上，要抓住课文中的一些关键性问题，诘疑问难，引发学生思考。例如，抓住关键句段进行提问，在学习根对矿质元素离子吸收过程时，让学生带着问题对阅读教材，“为什么说根对矿质元素的吸收与根的呼吸作用有密切的联系？”“为什么说根对矿质元素的吸收与根对水分的吸收是两个相对独立的过程？”“根对水分的运输与对矿质元素的运输是如何进行的，有什么关系？”在教师的启发下，学生通过自己的阅读与思考，获得并加深了对知识的理解与掌握；又如，在谈到减数分裂时，利用课本上的图、表发问“减数分裂与有丝分裂在遗传物质数量的变化上有什么相同点与不同点？”“减数分裂第一次分裂与第二次分裂及有丝分裂的各个时期有什么不同”学生通过对图表的比较，找出它们之间的区别，加深了对减数分裂的理解，同时也加强了学生的思辩能力。

3、强化想象力原则

想象力是思维中最富有创造性的思维方式之一，它以实际生活小积累起来的丰富的表象为基础，在它们之间进行分解、组合、类比、联想等加工而展开的。因此，在生物学教学中，可以通过一定的方法，在学生头脑中创设感性的形象，为他们进一步思维提供资料信息，并使思维具体化。例如，在讲授蛋白质的结构时，联系学生熟悉的弹簧，把蛋白质的多肽链比作弹簧的钢丝，弹簧的螺旋相当于多肽链的盘曲，再把一条或多条弹簧折叠起来，也就是多肽链盘曲成螺旋后再折叠，相当于蛋白质的空间结构。这样，就使抽象的内容形象化、具体化。从而使肉眼无法观察的蛋白质结构在学生头脑中有一个感性的形象，以此为媒介，利于学生对抽象知识的把握和思维活动的深入。

4、变换角度原则

本原则主要包括三个方面：一是转移思考点，就是把思考问题的重点从一方面转换到另一方面；二是逆向思考；三是发散思考。在生物教材中的相当多的内容均体现出了变换角度原则，在教学过程中，教师应有意的加以呈现，帮助学生打破思维定势，转变思维角度，提高思维能力。例如，青霉素的发现就是英国细菌学家弗来明把思维重点从培养葡萄球菌转移到破坏他实验的青霉孢子身上的结果；逆转录酶的最终发现也是在“基因控制蛋白质合成中，转录是指以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的 过程。既然能够以DNA为模板来合成RNA，那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢？”这种逆向思考的指导下实现的；而教师依据同一知识或原理创设不同情境，如围绕遗传规律可以编写多种习题：根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型；根据亲代基因型推知子代表型比和基因型；根据子代基因型组合数推知亲代基因型等让学生通过变换方式求出答案，以不同的方式应对不同的情境，进而培养学生思维的灵活性。

二、教学过程的思维训练要注重思维操作技巧的强化

在思维原则的总体指导下，教学过程的思维训练要注重思维操作技巧的强化。其途径主要有二：

1、通过教师自身在教学过程中对思维技能的运用，引导并促进学生思维技能的发展。

思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。它们在同一次思维活动中都是共同参与，紧密结合。在生物的教学过程中，教师应充分利用这些思维操作技术对教材知识进行把握与传授，同时通过这些技术的展示，促进学生掌握相关的思维技能。

例如，教师在讲授“影响光合作用的外部条件”时，必须先把“外部条件”分析成光、温度、二氧化碳的浓度等单个因子，然后逐一考查和“光合作用”的关系；研究“有氧呼吸”时，将三步骤分解开来，分别分析每一步骤所需要的条件、反应场所、产物等，进而了解影响有氧呼吸的各种因素及它们发挥作用的关键点。这是分析。而在分析的基础上，把生命现象的各个方面和属性联合起来，形成对生命现象整体的认识，这就是综合。比如在分别研究了细胞膜、内质网、高尔基体，细胞核膜、线粒体各自的结构与功能后，寻找它们之间在这两方面的联系点，从而形成生物膜系统在结构与功能上的整体性与统一性。分析和综合是相反相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的基础。

生物教学内容中有相当多是彼此联系或容易混淆，如有丝分裂与减数分裂、极核与极体、芽体与芽、胚囊与囊胚、光合作用与呼吸作用、有氧呼吸与无氧呼吸等， 教师通过比较的方式，确定它们之间的异同点，在理清知识体系便于学生掌握的同时，也使学生通过对教师比较技巧运用的模仿，为进一步加大思维深度，认识生命的本质和规律打下基础。

抽象和概括，是找出各种生物体或各种生命现象同的本质的属性，并把抽象出来的本质属性，必然联系加以综合形成概念和判断，达到对生物现象的本质和规律的认识。它是思维的核心。比如，通过对各种生命现象的研究与生物生理过程的研究，概括出生命的六大特征。

2、通过对教材中经典实验、例题中前人思维过程与解题思路的分析，促进学生思维能力的提高。

在生物教学中，教师可充分利用教材现有的经典实验与例题，分析展示教材、习题所蕴含的思维过程和解题思路，让学生获得知识的同时感受前人思维的光芒。

例如，高二课本中证明“DNA是主要的遗传物质”的两个实验，其中“肺炎双球菌转化实验”的体外实验中，O.Avery提取出S型细菌的DNA、蛋白质、多糖，分别加入到R型细菌的培养基中，通过实验结果的比较，只有加入DNA 的R型细菌培养基中有出现S型细菌，进而证明DNA是遗传物质；而“噬菌体侵染细菌的实验”中的思维过程是：磷主要存在于T2噬菌体的DNA组份中，而硫只存在T2噬菌体蛋白质中。生物学家用32P标记一部分噬菌体的DNA，用35S标记另一部分噬菌体的蛋白质，用标记了的噬菌体去感染未标记的细菌，然后测定宿主细胞的同位素标记，发现大多数35S标记的噬菌体蛋白质外壳附着在宿主细胞的外面；而大多数的32P放射性标记在宿主细胞内。所以在感染时进入细菌的主要是DNA，而大多数蛋白质在细菌的外面。这样看来，噬菌体注入细菌的物质是DNA，释放的是跟原来一样的子代噬菌体，只有DNA在亲代与子代之间具有连续性，这就证明DNA是遗传物质。这两个实验的都是 在“设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用”这个共同的指导思想通过分解、比较、综合等思维技能的运用而实现对DNA是遗传物质的验证。

总之，培养学生的思维能力，不仅是教改的需要，也是学生提高综合素质，全面发展的需要。学生思维能力的提高，将会带动其他能力的发展提高，进行而使学生在学习和以后的工作受益匪浅。

读过高中的人都知道，与小学初中相比，高中的知识点是非常复杂繁琐的。那么，整个高中的知识点到底有多少呢？5月20日，陕西西安，有记者在西安南开高级中学看到了一幅巨型思维导图。这幅巨型思维导图，长度大概有7米左右，共计5万多字，是西安南开高级中学的一名生物老师邓凯，根据高考生物考纲，为同学们亲手绘制出的，也被网友们亲切的称为“生物知识点版清明上河图”。

据邓凯老师介绍，这幅巨型生物知识点版思维导图，是自己利用下班时间绘制的，总用时大概40天左右。而这幅思维导图上的内容，也不是简单的书本知识内容的摘抄，而是自己这么多年从教经验的总结，希望同学们能够养成做笔记的良好习惯。

对此有网友表示，“这幅图就是整个高中生物知识点中的精华啊！学生们要赶紧码起来，因为太珍贵了！”还有网友表示，“做他的学生太幸福了，这是老师用多少个日夜写出来的呀，只为了自己的学生能考出个好成绩。能遇到这样的好老师，真的是可遇不可求的事情。”

这样一幅由老师亲手绘制成的知识点版思维导图，对学生来说肯定是有用的，但学生们也不能过于依赖这幅思维导图。因为这毕竟是别人的东西，而不是学生自己的思想。学生要想把知识学好的话，还是要自己下苦心记笔记，总结知识点的。因为只有这样，学生们才能把书本上的知识变成自己的知识。

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