生物模型制作是指學生利用身邊的各種材料來制作一些有關生物結構的模型,這些生物模型可以將抽象的知識以形象的物質形式呈現出來。例如動植物細胞模型、花的結構模型等,學生都可以根據課本的文字內容或圖片把它們實物化、立體化。在制作過程中學生把各種材料加工成要模擬的生物結構形狀,直接構成一個整體的模型。學生在親自參與制作生物模型以及運用模型演示生物知識的過程中,不僅能加深對知識的理解,鞏固和掌握所學知識,更能使自身的動手能力得到培養,從而更好地開發與訓練自己的創造力和創新思維。
1 制作生物模型的作用
1.1 加深對知識的記憶和理解
初中學生對直觀的知識掌握較快,形象思維比較差,對于抽象的知識掌握得相對較弱。在生物教學中,有些觀察對象很小或結構比較復雜,學生不易清楚地觀察它們的結構,例如生物細胞的結構。制作模型則將它們放大很多倍,而且能將其中所含的各部分結構明確地表示出來,形象且直觀,使學生迅速地獲得有關的知識,從而加深對知識的記憶和理解。
1.2 培養學生的動手能力和創造力
制作不同的生物模型,運用的材料、制作的方法不同。學生在嘗試制作生物模型的過程中,要選擇制作的材料,每種模型可能還需要將不同的材料組合到一起,這無疑對學生的動手能力是一種挑戰。比如在制作花的模型中,有的學生是將硬一點的紙剪成花瓣的形狀,用雙面膠粘在一起,但是這樣很容易開,組合不到一起去。教師發現后,啟發并鼓勵學生最終對模型進行了改進,用針線將其縫合到了一起,并用軟一點的紙做了一個新的模型。
1.3 豐富教學資源
許多學生制作的生物模型科學性和準確性強,并且美觀,這樣在以后的教學中教師可以將學生制作的模型作為教具使用,比如學生制作的屈肘運動的模型。有一學生是用兩根木棍代表骨,中間用螺絲固定并可以轉動代表關節,兩根木棍另一端分別固定兩根橡皮繩代表肌肉,演示屈肘和伸肘運動,效果很好,這樣的模型在課堂上演示,學生就很容易地理解了。有些學生在制作生物模型時科學性不強,甚至是錯誤的,比如學生在制作小腸模型時,有些學生做的小腸內表面的環形皺襞方向是錯的,也就是說不是環形的,同樣教師可以作為反面的教具使用,豐富教學資源。
2 學生制作生物模型的過程和方法
在初中生物教材中有很多可以制作模型的生物結構,而且制作同一種結構可以選用不同的材料。
2.1 細胞模型的制作
植物細胞結構包括細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核、葉綠體、液泡、線粒體等;而動物細胞只是比植物細胞少了幾部分結構,制作更容易。制作細胞模型,大多數學生是用橡皮泥捏出細胞的各部分形狀,有些是捏成平面的,將其固定在紙板上;有些是捏成立體的,敞開的細胞壁和細胞膜里面裝有各種細胞器。個別學生是用塑料泡沫做的,將一大塊塑料泡沫整成細胞形狀,外面罩上塑料袋和紙盒,代表細胞膜和細胞壁,中間掏出各種細胞器的形狀,其余部分掏空。更有創意的是,有學生用一個透明塑料袋裝上水,代表細胞膜和細胞質;水里裝著桃核、兩端打結的長形氣球、青豆、紅豆等分別代表細胞核、液泡、葉綠體、線粒體等;外面再套著一個紙盒,代表細胞壁。
2.2 花結構模型的制作
關于花的結構模型的制作,有些學生做的是平面的花的縱剖面,有些學生做的是立體的花。
2.2.1花的平面模型的制作方法
一部分學生是先將桃花的縱剖面畫在紙板上,包括花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等。然后分別用與花的各部分結構顏色相對應的卡紙剪成與結構相對應的形狀,最后粘在紙板上便成了一個完整的花的結構圖;還有一部分學生則是用橡皮泥捏出花的各部分結構的形狀,將其組裝在一起,并固定在一個紙板上。
2.2.2花的立體模型的制作方法
關于花的立體模型的制作,有的學生是用鐵絲、絲襪等做成花,有的學生是用紙或花店綁扎花的那種絲帶折疊成花的形狀,還有的是用橡皮泥捏成立體的花的形狀。這些方法做出來的模型雖然很漂亮,但往往花的結構不夠完整,大多缺少雄蕊和雌蕊。下面重點說說結構完整的花的立體模型的制作。先用紙剪成花托的形狀,把它圍起來,上端粗,下端細,然后用紅色卡紙剪成花瓣的形狀,粘在花托上。有些學生用的是較硬的卡紙,結果粘上去之后很容易脫落,而用軟一點的卡紙則不會出現這種現象。花托外面粘上綠色卡紙做的花萼。然后用與花的雄蕊和雌蕊顏色相對應的卡紙剪成與其結構相對應的形狀,再分別組裝起來,最后固定在花托里,一朵完整的花便做好了。
2.3 草履蟲模型的制作
由于草履蟲的身體像一個倒轉的草鞋,所以有些學生就直接用一只鞋底做草履蟲的身體橫切面,有些則是將紙箱或塑料泡沫剪成鞋底的形狀,然后用小刀或剪刀分別在身體的中部和下部挖出口溝和胞肛。細胞核則用雙面膠粘在細胞中部位置,有些是用豆子來做的,大核用稍大的豆子如菜豆、云豆等,小核用稍小的豆子如紅豆、黃豆等;有些則是將紙剪成不同大小的細胞核的形狀。食物泡用數個小氣球吹起來一點,或灌入少量的水用雙面膠固定在鞋底即草履蟲身體上的不同位置,有些則用小塊的塑料袋碎片弄成泡泡狀,然后用橡皮圈扎起來,固定在身體上。伸縮泡用一個圓的飲料瓶蓋代替粘在鞋底上或直接在鞋底上用勾畫筆畫出來,收集管則用一些吸管剪短或用卡紙剪成固定的形狀呈放射狀的粘在伸縮泡的周圍。最后,用毛線類的線頭粘在鞋底的邊沿表示纖毛。
為了清楚地描述模型的制作過程,以下以草履蟲的模型為例展示其制作流程(圖1)。

在制作模型時不管利用什么材料,教師必須強調學生注意的是把模型的科學性、準確性放在第一位,其次再追求用何種材料將模型做得美觀。
總之,從以上的論述中,可以看到學生可以制作的生物模型很多,制作同一模型選擇的材料也是相當豐富,制作方法多樣化。當然,要使學生制作的生物模型能有更好的選材和更多的形式,仍有待教師在教學研究過程中進行不斷地探討、改進。