高中生物模型教學法初探

【摘要】在高中生物學的課程中，模型教學法起著非常重要的作用，在教學中被廣泛應用，本文對高中生物模型方法進行分析，并且給出生物模型教學法構建的建議，以作參考。

【關鍵詞】模型方法 生物教學 模型構建

【中圖分類號】G633.91【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089（2012）08-0205-01

一、引言

在生物學的課程中，模型教學法在教學中起著非常重要的作用，在生物教學中被廣泛應用，生物教學中很多的實驗過程以及生物概念的解決都需要運用到生物模型教學法。《普通高中生物課程標準》中還把模型方法歸類為教學中的基礎知識，并且還把其固定為高中生必須要掌握的知識，教師在授課過程中，如果能夠熟練運用模型方法進行教學，就能夠加強學生對抽象的生物概念的理解，提升學生的生物成績。

二、模型方法的歸類

（一）人工模型法

人工模型法就是通過人為制作的方法做出科學模型，是以實物為參照而做出的仿制品。代表例子有：動植物細胞模型圖以及由克里克和沃森做出的DNA雙螺旋結構模型圖。人工模型法就是對人體的器官、組織、血液循環等一系列復雜的對象，做出了實物模型，便于教學；同時，對于細胞膜、蛋白質以及DNA分子等的結構模型，運用人工模型法，把生物的原型對象，進行建造，以一定形態的分子模擬物表現出來。與此同時，可以通過計算機對設計模型等一些生物結構進行演示，能夠有效避免由于大小不一、色彩等影響天然模型的教學等的不利因素。

（二）概念模型

概念模型就是通過對具體形象進行大量的分析，對于要表達的對象的聯系以及主要特點，用符號或者文字加以表達，這就是概念模型的含義。例如：在進行光合作用教學的時候，教師就是運用光合作用的概念圖對光合作用的主要反映過程進行詳細的講解，能夠幫助學生理解，熟悉光合作用反應的全過程。

（三）天然模型

生物學中，對于人體生理現象等的一些對人體進行研究的現象中，由于不能直接在人體中進行實驗，采取操作措施，要充分考慮人身安全、倫理以及人身健康等各方面的因素，所以，對于人體生理現象的研究，科學家們一般是采取與人體結構相似或者相近的腐乳類動物來代替對人體的研究，例如把老鼠、貓或者狗來代替人體研究，通過這種方式的轉換，能夠迅速得到與人體生理學相關的科學知識。如對于人體學習記憶的研究中，科學家利用海兔代替人體進行研究，通過運用天然模型的方法進行研究，能夠從總體上了解人體生命的原貌，從而在學習過程中更加清楚生命的本質，對于生命的本質特征也能夠快速掌握。

（四）思維模型方法

一般來說，思維模型方法包括理論模型、數學模型以及理想模型這三種模型方法。

1.理論模型

理論模型方法就是通過多年積累的經驗知識以及科學事實，在此基礎上，綜合分析要進行研究的對象，對于研究中提出的問題，采用理論進行說明和回答，并且在固有答案的基礎上，提出新的科學預見，往往是一種科學學說，表現為“假說-演繹體系”，這就是理論模型的主要定義。例如：酶的作用模型以及細胞學說等，都是用理論模型表現出來的。

2.數學模型

數學模型方法一般是用數學語言如圖像、公式或者符號等把生物學中的狀況、特征以及現象表現出來，這種表現方式一般被稱為數學模型方法。數學模型能夠把生物學由復雜化變為簡單化的數學問題，對于生物運動的全過程，都能夠通過數學的方法進行表現，一般是運用數學模型中的運算、邏輯推理以及求解方式等，從而對客觀事實獲取相關的結論，對生物現象進行詳細、具體的研究，達到研究目的。在生物學中，運用數學模型進行表現的研究對象有：在細胞分裂過程中染色體的變量用曲線圖、條形圖以及統計圖進行表現，用反應曲線表現在同一植物體內，生長素濃度對不同器官的影響。通過運用數學方法中的統計學以及概率計算的原理對于大部分的生物遺傳計算題充分解決。通過數學模型方法的運用，還可以鍛煉學生的分析能力，使學生學會運用數學學科中相關知識，解決生物學中的問題。

3.理想模型方法

理想模型方法是通過簡化或者純化抽象化的生物研究對象，從簡單的角度表現了生物研究對象原型的聯系和主要特征。運用這種模型方法進行表現的生物研究對象有：各種細胞結構。細胞器的模式圖，大腸桿菌的結構模式圖以及生物膜的系統圖解等一系列的生物研究對象，都可以采用理想模型方法進行研究表現。理想模型方法還可以運用動畫效果進行表現，是抽象的生物研究對象可以通過具體的動畫形式表現出來，便于教學情境的創設，從而加強學生的理解。

三、模擬教學的方法

在教學過程中，要充分利用到理想模型也稱文字圖像、數學模型、動態模型以及實物模型等不同類型的模型來構建課堂的教學，同時在構建課堂教學的過程中要充分認識到模型的構建機制、發展原理及其完善機制方面，從而更好地來構建課堂的教學，進而多層次和多角度地挖掘學生的認知模型能力，促進其在認知圖式方面的發展。模擬教學的方法具體表現在：

（一）充分利用模型來進行教學

模型的好處就在于能夠使得教學研究對象更加趨于簡單明了化和直觀易懂化，這樣可以方便教學研究，同時還能夠非常簡單地來描述教學研究的成果，從而使得學生很好地理解教學內容，這也就有利于教學活動的有效傳播，另外，這種教學方法還能夠進行推導和計算，發展學生的發散性思維，使得學生在觀察上得到延伸，更好地得出教學上的實驗結論。所以說，教師要充分應用模型教學的方法，并利用好這一資源，使得學生更夠更加具體而客觀地學習到新知識。

（二）模型的建立過程

在生物學科中進行模型教學，并不僅僅是簡單的運用模型結論，同時還要重視模型結構構建的過程。在生物模型教學的過程中，教師在模型構建的過程中，引導學生積極區探討生物學的研究對象，例如，教師在對孟德爾分離定律進行講解的時候，對于學生的知識教授不能只停留在數學結論中，要對這個數學模型進行充分的推導，在推導過程中加強學生的理解，構建嚴密、科學的建模過程，提高學生的上課效率，充分掌握生物知識。

四、結束語

本文對生物教學中的各種模型方法進行了分析，并且給出一些構建生物模型教學的建議，以供參考。

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