利用教材知识培养学生思维、提升语言表达能力的几点思考

 

来源公众号：高中生物教与学

在高中生物学教学中，教材的知识体系、案例图示不仅是传授知识的载体，更是培养学生思维能力（逻辑思维、批判性思维、辩证思维等）和语言表达能力（科学表述、逻辑论证、精准描述等）的重要素材。以下结合教材具体内容，从不同思维能力维度举例分析具体教学策略：

一、利用教材“结构与功能观”素材，培养逻辑思维与规范表达能力

核心思路：生物学科中“结构决定功能”是核心观念，教材中大量结构图示（如细胞亚显微结构、细胞器形态、生物膜结构等）与功能描述的对应关系，可作为训练“因果推理”（逻辑思维）和“精准表述结构与功能关联”（语言表达）的载体。

教材案例：必修1《分子与细胞》中“线粒体和叶绿体的结构与功能”（图示为线粒体的双层膜、嵴，叶绿体的类囊体薄膜等结构）。

教学设计：

1.观察与提问：让学生对比教材中线粒体和叶绿体的结构图示，自主标注关键结构（如线粒体的“嵴”、叶绿体的“类囊体堆叠成基粒”），并思考：“这些结构为什么能与其功能（有氧呼吸、光合作用）相适应？”

2.逻辑推导：引导学生从“结构→面积→酶/色素附着→功能效率”的链条推理（如：线粒体的嵴增大了内膜面积→为有氧呼吸第三阶段的酶提供更多附着位点→提高有氧呼吸效率）。

3.语言表达训练：要求学生用“因为……（结构特点），所以……（功能优势）”的句式表述推理过程，且必须使用教材术语（如“内膜向内折叠形成嵴”“类囊体薄膜上分布着光合色素和酶”）。

效果：学生通过“观察结构→分析功能→规范表述因果关系”，既强化了逻辑思维的严密性，又提升了用科学术语精准表达生物学规律的能力。

二、借助教材“实验与探究”案例，培养批判性思维与论证表达能力

核心思路：教材中的经典实验（如孟德尔豌豆杂交实验、肺炎链球菌转化实验）不仅是知识结论，其设计逻辑、局限性可作为训练“质疑与完善”（批判性思维）和“清晰论证观点”（语言表达）的素材。

教材案例：必修2《遗传与进化》中“肺炎链球菌的转化实验”（格里菲斯的体内转化实验与艾弗里的体外转化实验）。

教学设计：

1.还原实验逻辑：让学生梳理教材中两个实验的步骤、现象和结论（格里菲斯提出“转化因子”，艾弗里证明“转化因子是DNA”）。

2.批判性提问：引导学生分析实验的局限性，如：“格里菲斯为什么不能确定‘转化因子’的化学本质？”“艾弗里的实验中，提取的DNA纯度不足（含少量蛋白质），这对结论的说服力有何影响？”

3.论证与完善：组织小组讨论“如何改进艾弗里的实验以排除蛋白质的干扰？”（提示学生结合教材后续“噬菌体侵染细菌实验”的思路），要求小组代表用“因为原实验存在……缺陷，所以我们设计……改进方案，理由是……”的逻辑链条汇报。

效果：学生通过质疑实验设计的合理性，培养了批判性思维；同时，在论证改进方案时，需清晰表达实验设计的逻辑和依据，提升了“有理有据”的表达能力。

三、通过教材“概念辨析”素材，培养辩证思维与精准描述能力

核心思路：教材中易混淆的概念（如同源染色体与姐妹染色单体、光合作用与呼吸作用）或具有对立统一关系的知识（如遗传与变异、生物与环境的适应与改造），可用于训练“全面辩证分析”（辩证思维）和“精准区分概念差异”（语言表达）。

教材案例：必修2中“有丝分裂与减数分裂的比较”（教材图示为两种分裂过程的染色体行为变化）。

教学设计：

1.概念对比：让学生结合教材图示，自主列表对比两种分裂在“染色体复制次数”“细胞分裂次数”“子细胞染色体数目”“同源染色体行为”等方面的差异。

2.辩证分析：引导学生思考：“为什么体细胞增殖用有丝分裂（保证遗传稳定性），生殖细胞形成用减数分裂（保证遗传多样性）？两者对生物进化有何意义？”

3.语言精准性训练：要求学生用“相同点是……，不同点在于……”的句式描述对比结果，且必须明确术语边界（如“同源染色体联会只发生在减数第一次分裂”，不能说成“减数分裂中染色体联会”）。

效果：学生通过对比分析，理解了“稳定性与多样性”的辩证关系（辩证思维）；同时，在描述差异时需严格区分术语，避免歧义，提升了语言表达的精准性。

四、利用教材“图示与模型”，培养空间思维与转化表达能力

核心思路：教材中的图示（如DNA双螺旋结构、生态系统能量流动图）、物理模型（如细胞膜流动镶嵌模型）是抽象知识的具象化，可训练“图文转化”（空间思维）和“用语言解读图像信息”（表达能力）。

教材案例：必修1中“细胞膜的流动镶嵌模型”（图示为磷脂双分子层、蛋白质镶嵌/贯穿其中，糖蛋白分布在外侧）。

教学设计：

1.图像解读：让学生观察教材图示，指出“磷脂分子的排列方式”“蛋白质的存在形式”“糖蛋白的位置”等关键信息。

2.空间联想：引导学生思考：“为什么磷脂分子会形成双分子层？”“蛋白质的分布与细胞膜的功能（如物质运输、细胞识别）有何关联？”（结合空间结构联想功能）。

3.转化表达：要求学生将图示信息转化为口头描述，如：“细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，其中磷脂分子的亲水头部朝外，疏水尾部朝内；蛋白质分子有的镶在表面，有的部分或全部嵌入，有的贯穿整个磷脂双分子层；细胞膜外侧还有糖蛋白，与细胞识别有关。”

效果：学生通过“看图→析图→说图”，将平面图像转化为立体空间认知（空间思维），同时学会用连贯的语言清晰解读图像中的生物学信息（转化表达能力）。

总之，培养学生的思维能力和语言表达能力，需将教材素材（知识、案例、图示）转化为“问题链”“探究任务”或“表达载体”，通过“因果推理、质疑批判、辩证分析、空间联想”等任务，让学生在解决问题中主动思考；通过“规范术语、逻辑句式、图文转化、论证汇报”等训练，让学生在输出观点时精准、清晰、有条理。最终，使学生不仅“懂生物知识”，更能“用生物思维分析问题，用科学语言表达观点”。

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