陈刚 王喜霞 赵静

（河南省潢川高级中学，河南 潢川 465150）

引言：根据生物学科的教学内容，结合学生的认知基础和理解能力来开发直观教具并应用到教学各环节中，能够帮助学生更为直观地理解教学内容，使教师教学计划的有效开展起到事半功倍的效果。但是直观教具在高中生物教学中的应用时间不长，还需要广大教师的进一步探索。

一、直观教具的概念和类型

（一）直观教具的概念

直观教具即利用教具作为感觉传递的载体，通过一定的方式、方法向学生展示，达到提高学习效率或效果的一种教学手段。追溯直观教具的源头，早在我国宋朝时期，医学家王唯一就铸造了铜人的模型，用来展示准确的经络腧穴的位置，后又绘制了十二经图，从而便于后人学习。而在西方的17 世纪，捷克的教育家夸美纽斯也采用了皮制的人体模型进行教学。可见直观教具对于生物学科的教学来说，能够起到直观、准确、便于学习的作用。发展至当今信息技术高速发展的21 世纪，直观教具已经不再局限于实物模型这一种材料，图表、录像等也都涵盖在内。而直观教具的主要定义是教师使学生进行直观感知的一项有效的教学用具。对当前高中阶段生物教学来分析，因为该学段教材内容中有大量的生物知识都存在着高度的微观性质和抽象性质，因此仅仅凭借教师口头上阐述必然不能达到高效率、高质量的教学目标，而教师根据教学内容，结合高中阶段学生的思维能力和理解能力能够来开发相应的直观教具，则能够帮助学生在课堂上更为直观的认知、理解抽象、微观、复杂的生物知识，从而帮助高中生物教师提升教学效率，保障课堂教学质量[1]。

（二）直观教具的类型

在直观教具应用的早期，基本上直观教具的类型仅局限于模型、实物，通过制作铜质或者皮质的模型，或者绘画相关的图像来促进知识的传递。伴随着社会的进步以及科技的发展，广大教育工作者对于直观教具的重要性认识愈来愈深刻，而直观教具的应用范围也愈发广泛。在此背景下，实物、模型等直观教具制作的工艺得到了进一步精细化，而图像、图表等直观教具与信息技术也得到了充分的融合，衍生出了电子图画、图表、影像等等。这种电子信息类型的直观教具不仅省去了制作直观教具的时间，更能简易的呈现抽象的、动态的生物知识，从而促进学生的理解。而实物、模型等直观教具在高中生物课堂上的应用，则能够使学生通过触摸、操作、观察等方式最为直接的理解各部分之间的空间结构关系，从而进一步分析现象的本质，将感性知识融入理性知识的直观呈现当中。

二、高中生物直观教具的开发

（一）直观教具开发的原则

1.科学性。

所有自制生物图像、生物实物标本、生物模型以及生物仪器设备等都必须具备鲜明的科学性，以使其充分反映事物的本质属性和科学规律性。这是开发生物直观教具的主要原则。如果仅注重艺术性的强调，而忽视直观教学开发的科学性原则，将会导致在教学的过程当中给学生造成错误的概念引导，从而影响生物教学质量。

2.系统性。

在开发生物直观教学的过程中，一定要做到排列有序，层次清楚，从而能够展示生物内在结构的逻辑性。这样一来才能够保证生物直观教育的内涵丰富、直观性强、操作简便。同时也能够使教学内容深入浅出，对学生形成比较强的吸引力。

3.多功能性。

在开发高中生物直观教具的过程当中，教师应当开动脑筋，增加各种直观教具的合理生长点，从而保障直观教具的功能性，使教师所开发的直观教具功能价值能够发挥到最大。

4.先进性。

高中生物直观教具的开发，可以说是一种创造性的教研活动，尤其是三、四维空间，立体直观教具的开发，这种直观教具的造型性以及结构的精确度都是非常高的，所以设计者在开发这一类型的直观教具时必须具有移动的创造性思维并要具备丰富的想象力。而在研制的过程中，教师必须进一步打破以往授课思维上的限制，从而进行创新，保障直观教具开发的特色性。

5.艺术性。

从外观造型上相对美观模型对学生所产生的吸引力相对更强，能够将学生主动参与生物课堂学习的积极性充分调动起来，从而转化为求知欲望以及对直观教具操作上的期待。开发一种较为优秀的直观教具，不仅要具备一定的科学性，更要具备一定的艺术性，从而将直观教具转变为一种的科学性与艺术性相统一的工艺品。

6.安全性。

在开发生物直观教具的过程中，保障所用材料的安全性，不对学生身体健康造成负面影响的材料，不用含有毒性的动植物，不捕杀保护动物作标本。直观教具中多用到的回收材料不变质，不使用含有荧光剂或者微量毒素的黏土等等。

7.可行性。

在高中生物直观教具的开发上，不仅要将教学内容为主要依据，将教学目标作为首要出发点，还要考虑到本校的实际条件，分析其中所要用到的材料、工具以及相应的技术条件支持，保障直观教具的开放具有一定的可行性。在此基础上，直观教具的开发需要有一个循序渐进的过程，通常由简入繁、从低到高、从小到大，保障难度适中，方案可行性强。同时还要推断可能在制作的过程中出现的问题，灵活应变，从而保障预期的目标能够得以实现[2]。

（二）高中生物直观教具开发过程，以细胞膜流动镶嵌模型为例

1.明确教学目标和学情。

该节课程的主要教学目标就是为了使学生大概掌握生物膜的流动镶嵌模型的基本内容，并能够初步掌握生物膜具有的流动性特点，通过对于生物学家构建生物膜模型的主要过程来分析生物学发展以及科学发展规律。而在本节课前，学生已经基本掌握了构成细胞的分子，并了解了细胞的基本组成，对细胞膜也具备了初步的认识。

2.择选材料。

选择乒乓球（磷脂分子头部）、吸管（磷脂分子尾部）、可乐瓶（蛋白质）、细铁丝和泡沫塑料（糖链）、剪刀。

3.制作模型。

将多个乒乓球的一侧修剪出与吸管直径相匹配大小的圆孔，并将吸管对折插入乒乓球的圆孔中，使乒乓球作为磷脂分子的头部，露出的吸管作为磷脂分子的尾部。用细铁丝将泡沫塑料小球穿起来再作为糖链、将可乐瓶作为蛋白质，分别镶在乒乓球的表面，嵌入其中和贯穿乒乓球。用铁丝将磷脂分子和蛋白质连接起来，构成生物膜磷脂双分子骨架，并在磷脂分子头部连接上糖链。

三、高中生物直观教具的应用

（一）直观教具在高中生物课上的应用原则

1.选择最佳性。

直观教具在高中生物教学过程中的应用，必须将教学目标以及教学重点知识作为直观教具类型选择的主要依据，并充分考虑到学生的认知基础以及理解能力，从而保障直观教具应用的少而精、准而适用，从而帮助学生全面地掌握高中生物知识点，在增强学生对于高中生物学科教学内容的学习兴趣的同时，提升高中生的思维能力、想象力、观察力、分析能力等综合能力。

2.展示适时性。

在高中生物的教学环节中，教师一定要善于把握运用直观教具的教学时机，通过直观教具适时性的应用，来引导学生对生物知识进行深度的思考，从而降低学生理解抽象生物知识的压力。而在这一教具演示完毕后，教师就要及时地将这些教具收纳起来，在保障直观教具完整性的同时，为后续教学使用其他教具提供空间。

3.讲解科学性。

教师在为学生展示直观教具时，还要配合科学性的讲解，从而让学生进一步深化理解其中的生物知识。教师在运用直观教具教学时，应当首先整体上为学生讲解，然后针对教具的各个构成部分进行详细讲解，从而由整到细、由简到繁、由浅到深，使学生能够循序渐进、全面充分的理解授课内容。

4.安排有序性。

教师在运用直观教具教学过程中，需要进行有序的安排，针对于不同的教具运用在不同的教学环节，梳理好运用顺序，从而保障直观教具运用的秩序性。这样一来才能够保障课堂教学流程前后有序，学生在学习的过程中也能够梳理好清晰的知识体系。并且还能够有效培养学生的观察能力以及思维能力，进一步提升教师的教学效率。在此基础上，教师所制作的实物教具和模型教具不能太大也不能太小，要保障学生能够直观观察的同时，便于相互传递观察或者教师携带教具走下讲台演示。

（二）直观教具在高中生物教学中应用的重要性

1.学生学习方面。

高中生物教学期间，通过直观教具的合理运用，有关抽象理论知识，可通过生动形象的具体事物作出直观展示，帮助学生对生物概念作出深入学习理解，实现学习效率的真正提高。同时，通过直观教具，与生活加以充分联系，引导学生积极主动思考，为其生物学科素养的培养提供可靠保障，以此培养学生全面发展。

2.老师教学方面。

直观教具的开发应用，有利于教师综合素养的进一步强化提升，实现教学方法的优化创新，为教学效果和质量奠定重要基础。直观教具开发，能够使教学资源得以更加丰富，促使课堂变得更具趣味性和生动性，为教师开展教学提供可靠保障。

3.人才培养方面。

直观教具对学生有着较强吸引力，使其对生物学科更加感兴趣。通过教师引导，完成动手实践制作，有利于知识体系的构建完善。同时，依托直观教具，有利于学生个性化发展培养。直观教具开发，有利于师生创新精神的锻炼培养，实现动手实践能力的强化提高。针对生物学科，同生活、自然存在紧密联系，基于宏观层面分析，所涉及内容相对较为丰富，而基于微观层面分析，则涉及部分抽象、理解难度较高的知识，通过直观教具的开发运用，能够帮助学生对此作出更好的学习理解，充分保证教学效果，为人才培养提供可靠保障。

（三）直观教育使用方法

1.直观教具选择。

有关直观教具选择，对直观教具运用和效果发挥有着重要影响作用。所以，生物直观教具的选择使用，需对如下方面加以重点关注：第一，学习任务。直观教具选择使用，需重点考虑对学生学习是否具有真正的帮助作用。针对预定学习效果，需对直观教具是否适宜、如何选择、使用顺序和方法等加以综合考虑。第二，学生特点。基于学生年龄、基础和学习态度等，对直观教具加以合理选择使用，能够为学生学习提供帮助，使其学习效率得以有效提高。第三，教具特点。直观教具各不相同，其效果作用也存在明显差别。所以，教师需对各直观教具特点、作用等做到充分了解掌握，以此对教具作出合理选择使用，并关注优势互补。此外，对信息化教学技术加以合理运用，避免完全取代传统教具。例如，生物结构演示，可展示实体，使学生能够对此形成直观印象。之后，通过立体模型，对结构布局作出直观展示，仔细观察细微结构。最后，通过挂图，帮助学生对机构特点、功能等关系作出进一步的学习了解。第四，教学环节。针对直观教具选择使用，需对教学环境因素加以重点考虑，并对教具演示、课堂教学加以充分结合，促使教具能够更好的服务于课堂教学，实现课堂教学效果的有效提高。

2.直观教具使用注意问题。

一方面，使用流程。针对直观教具使用，有关直观教具种类等应作出准确说明。同时，直观教具使用之后，需及时收起，以防对学生注意力、思维等产生影响。另一方面，使用时机。基于生物学科特点，并结合学生学习心理，对直观教具使用时机加以准确把握，有利于教学效果的真正提高。课堂教学之初，学生表现出离散状态，教师则可借助直观教具，以此提出问题和设置悬念，促使学生注意力能够快速有效集中，并就此导入新课。面对疑难问题，教师可借助直观教具，实现对重难点知识的有效突破。心理松懈状态下，教师可借助新颖、生动的直观教具，促使学生大脑能够更加兴奋，更好地参与到课堂教学，充分保证学习效率。

（四）直观教具在高中生物课堂各教学环节的应用

1.课前导入环节，激发学生兴趣。

钢琴演奏家在演奏前必须要先进行调音工作，而歌唱家在演唱之前也必须定好音调，这是因为只有将第一个音找准了，才能够为整场演出成功进行提供前提保障。高中阶段的生物课上教学也是同样的道理，只有保障课堂导入环节能够做好趣味、充分、有效，才能够保障后续教学活动的有效开展。高中生物教师在课堂导入环节中应用直观教具，能够更为生动地引入进教学内容当中，并给予学生一定的有效引导，从而将学生对于该节课程的重点内容以及教学主题的记忆更为深刻，同时还能够将高中生学习该节课程生物知识的欲望充分调动起来。

2.传授新知环节，理解抽象知识。

教师在为学生讲授新章节知识的教学过程可以说是整个课堂教学过程的核心，是决定着学生对于知识掌握程度、理解程度的关键。教师在传授新课程知识的教学环节当中，要将教材中抽象的生物学知识，通过讲解、演示、观察、分析等方式使学生能够充分的掌握。以往在高中生物课上的讲授新知的教学环节中往往采取的教师口头传授以及PPT 课件演示的方式来使学生接受并理解知识。但是高中阶段的生物教学中，生物知识存在着很强的微观性、抽象性、动态性，因此教师就可以运用直观教具来帮助学生更加轻松、更加直观地理解具有抽象性和微观性的知识[3]。

3.归纳总结环节，构建知识体系。

在高中生物课上教学的归纳总结环节中，教师需要针对此节教学内容的重点知识进行分类归纳，从而保障在学生的记忆中该节课程的知识是连贯、系统的。帮助学生构建成系统性的知识脉络，并使学生在教师的引导下形成自己的知识体系。而直观教具在这一教学环节中的应用作用就能够充分凸显出来。教师利用直观教具来为学生展示直观概念图，从而帮助学生以从上到下的结构来梳理纵向性的知识联系。就比如“其他植物激素”这节课程的概念图，首先第一层的知识就是已学植物激素的种类，第二层概念图是植物激素的主要作用、合成部位以及分布部位。就比如细胞分裂素不仅能够促进植物细胞的分裂，还能够促进植物组织的分化从而延缓植物叶片的衰老。而分裂素的主要合成部位是根尖的分生区，主要分布在细胞分裂的部位等等。最后一层知识则是植物激素的实际应用案例，比如用乙烯来催熟水果等。这样一来，图表式直观教具在高中生物知识归纳总结环节中的应用价值也就充分发挥了出来，不仅能够帮助学生有效梳理该节知识体系，还能够形成完善的知识架构，从而帮助学生在后续的复习巩固中能够更为便捷、更为灵活地运用这一板块知识[4]。

4.巧用直观教具，吸引学生注意力。

针对直观教具而言，直观属于其最为突出的重要特点，能够有效吸引学生注意力，促使其能够对此产生探索欲望，特别是生物课程教学，对直观教具的巧妙合理运用，能够使课程教学更具生动性与趣味性，通过好奇心驱使，促使学生对此表现出更强的学习兴趣，积极主动开展深入探索学习。鉴于此，开展高中生物教学期间，教师需重视对直观教具加以巧妙合理运用，有效吸引学生注意力，促使其学习效率能够得以有效提高。通过感性认知，为课堂深入学习奠定重要基础。此外，学生通过直观教具的观察、了解和认识，有效集中其注意力，可直接获取有关的知识内容，以此充分保证学习效率。

5.组合使用直观教具，增强亲身实践体验。

高中生物教学期间，有关直观教具，具有明显的多样化特点。若只是局限于某种教具，可能会对最终结果产生一定的影响。所以，教师应当精心设计，以直观教具为基础，对此加以组合使用，通过多种信息的直观刺激，培养学生良好的感官直觉和创新思维，通过积极主动思考，有效增强亲身实践体验，促使学生能够对生活学习和直观教具更加感兴趣，实现学习效率的有效提高，为课堂教学效果提供可靠保障。例如，有关细胞知识的教学，在课堂教学环节中，教师可对直观教具加以组合使用，如选用显微镜、细胞挂图和视频等多样化的直观教具，为学生学习提供所需的基础保障。由于学生对细胞缺乏明确概念认知，并不了解细胞形状、样子，对此抱有充足好奇心。开展课堂教学中，教师可借助显微镜，指导学生观察细胞结构，对此形成直观印象，并通过细胞挂图，促使学生能够对细胞作出更多的认识了解。最后，结合细胞减数分裂有关的视频，通过仔细认真观看，对细胞分裂有关知识作出学习了解。如此，以目的明确、步骤合理的方法，对直观教具加以组合使用，使各教具组合优势得以有效发挥，对生物知识完成更加深入的学习理解，切实增强亲身实践体验，切实提高学习效率。

6.把握使用时机，提高学习效率。

开展教学活动期间，教学时机的充分合理把握，对学生学习效率以及课堂教学效果有着重要影响作用。对直观教具的合理运用，做到优化组合的同时，还需重点关注时机的合理准确把握，引导学生主动思考与探索，实现重难点知识的有效突破，对知识技能做到充分学习掌握，最终实现学习效率的真正提高。例如，课堂开始之初，学生注意力可能并未完全有效集中，教师通过视频，有效刺激其感官，使其注意力能够有效集中于课堂。在此基础上，教师便可通过直观教具的合理使用，如通过延时实验的仔细观察等，使学生能够对此产生疑问，并展开深入思考探索。而针对教学重难点，教师可以投影方式为主，并结合板书，促使学生能够对重难点知识作出更加深入的学习理解。所以，课堂教学环节，直观教具具体使用，教师务必对时机加以准确把握。在上课前，教师做好精心设计，在课堂教学中，准确把握时机，依托直观教具，充分保证课堂教学效果，促使学生学习效率得以真正提高。

结束语：总而言之，高中生物教师应当在教学活动中合理运用直观教具，以此来降低学生理解抽象知识的难度，使学生充分、全面理解并掌握生物知识。而学生在学习的过程中，也能够有效提升思维能力、观察能力、分析能力，不仅有助于教师教学质量的提升，还能够促进学生的全面发展。