在高中生物教學中的巧用模型構建

摘要:構建模型是《普通高中生物課程標準(實驗)》提出的科學方法和探究能力的具體內容標準。本文結合人教版普通高中《生物》必修模塊的教學案例，展開課堂教學模型方法的教學研究。實踐表明，模型建構活動的意義在于使學生在過程中發現新問題，產生新矛盾，激發探究欲的過程。同時該過程又是使學生體驗科學探究過程，建立嚴謹、誠實的科學態度和堅韌不拔的意志，促使學生知識、能力、情感態度和價值觀的全面發展的重要過程。

關鍵詞:課程標準;模型建構;體驗探究;建立模型思想

在現實的課堂教學中，課堂教學耗時多，收效低，“吃力不討好”的尷尬現象已是人所共知。因此采用何種教學方式才能提高課堂教學的有效性便成為一個重要的研究課題。實踐告知我們，如果不改變以往的教學模式，即使教師教得再辛苦、付出再大，也是無效或者是低效教學。在高中教學中巧用模塊構建可以達到以下教學效果:

一、明確知識的形成過程，領悟真諦

首先，模型是學生學習科學知識的重要手段。學生通過模型的構建便可認知知識的形成過程，這樣就能更加透徹地理解所學內容。以“減數分裂”的教學為例，先從以前學過的有關有絲分裂的過程構建和分析入手，通過分析，明確有絲分裂的實質——DNA復制一次分裂一次，所以子細胞染色體數目保持不變。再對比分析減數分裂所產生配子中染色體數目減半的原因，小組討論并初步構建減數分裂過程模型(利用一些廢舊物品，如毛線、鐵絲，或是繪制一些簡圖進行粘貼等)。

在構建過程中不斷發現問題，產生新的矛盾，激發學生進一步探究的欲望。最終明確減數分裂的實質是DNA復制一次，但連續分裂兩次。

二、促使學生積極探究、勇于創新

模型的建立過程就是一個科學探究過程，這需要學生自己確定對象，設置已知和未知，運用科學規律，選擇研究方法，檢驗模型與實際是否一致。從這個層面看，構建模型的目的就不只是停留在模型本身的結構和性質的探索上，而是上升到科學能力發展的高度，這對學生探究能力和創新能力的培養是很有好處的。例如學生分組自主體驗建構動物細胞模型過程:

1.分組進行討論，如:動物細胞的結構主要包括哪些，設計制作模型方案。

動物細胞結構主要有細胞膜、細胞質、細胞核，其中細胞質中含各種細胞器，主要有線粒體、內質網、高爾基體、核糖體、中心體、溶酶體等。

2.尋找和選擇材料:泡沫塑料、木板、紙板、橡皮泥、線繩、布、塑料袋、細鐵絲、大頭針等。

3.小組討論制作模型規格(大小、展示的是全部還是局部、平面圖還是立體圖等)、模型包含的結構等。

4.討論材料使用。各種細胞結構用何種材料，細胞結構如何制作，細胞結構之間如何連接等都需討論、細化。真實的細胞顏色并不鮮艷，但是可以用不同的顏色區分不同的細胞結構，使細胞的各部分結構特點更加突出，便于觀察。

5.學生以小組形式合作完成真核細胞的模型制作，并交流成果，作出評價。

6.成果:學生做的模型有:①用硬紙殼作“細胞壁”，塑料薄膜緊貼其內側當作“細胞膜”，用橡皮泥精心捏制成各種各樣的細胞器;②用精美的包裝盒作細胞壁，內有一層硬質的透明殼作細胞膜，用瓊脂制作透明的細胞質基質，用中藥小藥丸作核糖體散放在其內，不但非常形象直觀，而且也利于保存和收藏等。

在整個制作過程中，學生討論分析，分工合作，積極參與探究，大膽創新，整個過程氣氛熱烈。

三、培養學生的科學精神、確立價值觀

模型的建立需要學生有嚴謹、誠實的科學態度和堅韌不拔的意志。因此，模型的建立可培養學生的科學態度和精神。

在教學中，一方面介紹自然科學的發展過程，另一方面也使學生在學習過程中認知到科學家的艱辛和百折不撓的探索精神。只有在科學教育中把科學精神和人文精神的培養結合起來，從人文價值的視野中來逐步看待和理解科學，才能使學生的身心得到全面發展。

在生物課堂中作為教師的我們應注意把握好引導性和開放性，堅持讓學生自己唱主角，激發學生創造性思維，鼓勵相互探討，交流合作，互尋不足。引導學生提出問題、分析問題，通過各種途徑尋求答案，在解決問題的思路和科學方法上加強點撥和引導，這樣，學生就會主動地去思考探索，順著科學的思路和方法去感知、去思索，從而形成運用模型建構方法的能力，在快樂的探索中體驗科學知識的真諦。

參考文獻:

[1]教育部.普通高中生物課程標準[M].人民教育出版社，2008.

[2]鄭淵方，廖伯琴，王姍.探究式教學的模型建構探討[J].學科教育，2001，(05).

[3]劉成權.淺析美國中學生物教科書中的幾個模型構建[J].中學生物學，2008，(03).

[4]何克抗.教學系統設計[M].北京:高等教育出版社，2006.