感性认识与科学思维的构建教学

林泽欢

《高中生物新课程标准》指出：“生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。”基于新课标的要求，高中生物教学应更注重对学生科学思维的构建培养。在实际教学中，可让学生在感性认识的基础上，把所获得的感觉材料，经过思考、分析，加以去粗取精、由表及里的整理和改造，形成概念、判断、推理，形成反映事物的本质和内部联系的更深入认识，并发展科学思维。

在教学中，往往会有一些抽象的知识点，如何化抽象为具体，从感性认识到科学思维的构建从而突破教学难点一直是很多教师思考探究的问题。高中生物必修一第五章“酶的作用机理——降低化学反应的活化能”是“酶”这一节课的教学难点，该知识点比较抽象，下面以其为例进行探讨。笔者先后在高一（14）班和高一（15）班开展教学。这两个班学生水平比较均衡，整体层次较高，均为学校的平行班。通过这两个班的对比，可以有效反映教学效果。

一、教之“初体验”

笔者先在高一（14）班上《酶的作用机理》的过程。在讲解该知识点之前，学生已经做过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，知道加热、加Fe3+或过氧化氢酶能促使过氧化氢分解。此处，笔者进行设问“各种条件促使反应加快的本质是什么？”并将该问题分解为几个环节进行突破：

（1）向学生介绍进行化学反应的分子存在常态和活跃态，一个反应要较快进行需要较多的常态分子转变为活跃态，而常态分子如果获得能量可转变为活跃态（见图1），从而引出“活化能”的概念，并让学生补充学案上活化能的概念从而达到加深概念理解的效果。

（2）给出表1，让学生思考：各种条件（加热、加Fe3+和加过氧化氢酶）使反应加快的本质，从中引导学生推理得出加热为反应提供了能量，没有改变活化能，加Fe3+和加酶都是降低化学反应的活化能。

（3）播放动画，分别展示加热，加Fe3+和加过氧化氢酶的分子运动情况及反应中其它变化。通过动画，加深学生对各种条件使反应加快的本质的理解。

笔者在教学实践中发现，第（2）环节表格呈现时，对学生的理解、推理能力要求較高，难度较大，大部分学生难以通过表格推导出结论。虽然笔者本着可以锻炼学生的分析推理能力的设计意图，但却未能在教学过程中得到顺利开展;而第（3）环节动画展示中，高一（14）班的学生反应热烈，一方面生动有趣的动画很快激发了他们的学习兴趣，另一方面动画也对加热、加Fe3+和加过氧化氢酶使反应加快的本质进行了形象具体的诠释。从学生课后的反馈来看，动画展示环节效果较好，但表格分析环节普遍反应难度较大，当时还有一位学生提到“老师，如果你先让我们看动画就好了”。

课后，笔者立刻进行反思，很明显，过于强调如何培养学生的能力而忽视了在教学过程中应尊重学生的认知规律，即应该从简到繁、从易到难，而往往学生便是一堂课上得好不好的最佳反馈者，此时笔者意识到必须对该知识点的教学过程进行调整修改，如果先播放动画再让学生分析表格呢？

二、教之“再体验”

经过反思，笔者在高一（15）班上同一知识内容时，对教学过程作了以下调整：（1）通过常态、活跃态的比较分析，引出活化能的概念;（2）给出数据“20℃过氧化氢分解的活化能为75 kJ/mol”并播放动画，让学生对加热、加催化剂等促使反应加快的本质有了一定的感性认识。（3）给出表1数据，让学生思考：各种条件使反应加快的本质，再从中引导学生推理得出加热为反应提供了能量，没有改变活化能，加Fe3+和加酶都是降低化学反应的活化能。

在高一（15）班的课堂教学中，学生看到动画时反应也是很热烈，学习情绪明显被调动，这在后续的表格分析时也保持了较高的课堂参与度。同时，由于前面已经通过动画形成了一定的感性认识，在表格分析时学生能够较快地得出，加热使反应加快的本质是为反应提供了能量，而加Fe3+和加过氧化氢降低了反应的活化能，使反应加快。最后，笔者再让学生思考：“为什么酶的催化效率比无机催化剂更高？”学生通过表格信息，很容易得出，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

三、教之“终体验”

通过以上两个班的实践教学和反馈反思，笔者最大的感受是，抽象知识点的突破讲解，应顺应学生的认知规律，努力建构感性认识与科学思维的和谐关系。

1.将教学素材与教学内容有机结合起来，化抽象为具体

多积累一些生动有趣的教学素材。利用合适的教学素材如动画、图片、案例、数据、模型等作为本课核心知识点的导入或辅助理解，注意素材的运用不是越多越好，而是恰到好处，能够让学生对相关知识形成感性认识。同时，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习专注度。如，案例中将“酶的作用机理”这一抽象的内容具体化为“加热、加Fe3+和加过氧化氢酶使反应加快的本质”进行剖析，并借用直观的动画加以展示。

2.数形结合，以形助数，将抽象的数量变化问题具体化、直观化

有些涉及数量曲线的变化的知识点，讲解时往往借用数据分析，这样做能将抽象的知识具体化，但却还不够直观，此时若能将数据表格与图形结合起来，或者构建数学模型，将更加清晰直观化，即做到感性认识与科学思维的有机结合。如，减数分裂过程精原细胞的染色体数量（2N）变化即可将数形结合，将抽象的数量变化问题具体化、直观化（见图2）。

感性认识在课堂教学中的应用主要体现在教学素材的应用（如，动画、案例、新闻等）以及课程内容编排两方面，如，通过情景设置、案例分析、动画展示等给予学生对学习内容的感性认识，在此基础上引导学生进行推理分析，或迁移理解，从中构建科学思维，在教学过程中应充分调动学生积极性，提高学生课堂参与度，创设有利于学生研究、讨论、解决问题的环境，同时，注意科学思维的形成过程应以学生为主，教师只辅以帮助和指导。

责任编辑  罗燕燕