模型構建在生物教學中的應用

摘要：在生物科學學習中，模型提供觀念和映象，是非常吸引學生的生動的感性材料，是學生知識結構的重要組成部分。要有效進行一個模型建構，教師應該只提供一定的指導，由學生自己動手動腦進行模型建構。

關鍵詞：生物教學；模型構建；應用

中圖分類號：G427文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）18-087-1

一、運用模型方法進行概念教學

對于概念的學習，模型建構是最直接最有效的教學途徑之一。在生物課堂教學中，學生對概念的掌握往往是一個逐步深入和提高的過程，一般都是由現象到本質，由簡單到復雜，由具體到抽象的完善過程。模型和模型的方法有利于學生加強感性認識，使知識概念經驗化，直觀化，有助于學生記憶和理解。

【例1】 生態系統的概念學習

導入：學生觀看情境劇《大草原上的生活》

設問：（1）大草原上所有生物共同構成一個生物群落，若再加上它們生活的無機環境又構成什么呢？（2）能否用自己的語言來描述什么是生態系統？

設計意圖：通過情境劇增加了學生對課堂的參與，同時通過多感官激發學生的學習興趣，使學生快速進入到學習環境中。

①生態系統是由哪些成分構成的？②非生物成分（無機環境）是與生物成分（生物群落）簡單地相加嗎？它們有沒有聯系？③若有聯系，那么你認為它們是通過什么聯系起來的？

講：正是這些將生物群落和無機環境聯系起來形成了一個整體，這樣的整體才是一個生態系統。

設計意圖：對概念的分解，使學生掌握概念的內涵和外延。

二、運用模型方法揭示生物現象本質特征

生態系統中的生物成分包含生產者、消費者和分解者，請大家首先來分析大草原上草、鹿和狼以及細菌所屬的生物成分？然后根據行為表現來討論它們在生態系統中的作用，并根據它們的作用來構建生物成分之間的關系模型。

活動一：分析大草原的生物組成成分

種類所屬成分行為表現生態系統的作用

草生產者一手拿出“二氧化碳”、一手拿出“水”，在太陽標志下晃了晃，然后放到身后，說聲：“變”，拿出“有機物”和“氧氣”。

鹿靠近草，聞了聞，一口下去，說道：“味道真不錯。我得到了草當中的營養。把無機物轉化成有機物，為消費者提供物質和能量

鹿

狼消費者鹿吃完后，通過呼吸、排泄等方式把體內的一部分物質轉化成二氧化碳、糞便等廢物排出體外。

狼吃鹿，從鹿中獲取了有機物。通過呼吸、排泄等方式把體內的一部分物質轉化成二氧化碳、糞便等廢物排出體外。加快物質循環和能量流動

細菌分解者拿過狼的“有機物”，邊吃邊扔出“二氧化碳”和“水”將動植物遺體分解為無機物

設計意圖：生物在生態系統的作用往往是教材或教師呈現，但通過生物在生態系統中的行為表現來領悟它們在生態系統中的作用。

活動二：用線段和箭頭，構建一個生產者、消費者和分解者的關系模型

設計意圖：在明確了各種生物在生態系統中作用，學生可以構建出生物成分之間的關系模型，從而理解生物之間具有聯系。

過渡：在學習過程中，學生可能會形成這樣的認識：生產者是綠色植物，植物就是生產者，動物都是消費者，細菌都是分解者，這些說法對嗎？

活動三：請大家判斷下列說法對不對。

①生產者就是綠色植物；

②植物都是生產者；

③動物都是消費者；

④細菌都是分解者。

講：硝化細菌能把無機物合成有機物，并把能量儲存在有機物中，所以是生產者；菟絲子寄生在其他植物體上來獲取營養物質，屬于消費者，豬籠草通過捕捉昆蟲來補充有機物，所以既是生產者也是消費者；禿鷲、蚯蚓、原生動物等以動植物殘體為食的腐食動物屬于分解者；

設計意圖：在學生已有的觀念或在活動二中的學習，可能會形成一些錯誤的觀念，通過活動三讓學生來先來判斷正誤，然后舉出特例來糾正這些錯誤的觀念。

過渡：生態系統中除了生物成分，還有非生物成分，構成了生物成分的生物環境，包含水、空氣、土壤、光能和熱能等物質和能量，那么生物成分與非生物成分之后有何關系呢？請大家討論并完成生物成分與非生物成分的關系模型圖。

活動四：構建生物成分與非生物成分之間的關系模型

講：在構建模型之前，做兩點提醒：①物質和能量通過何種生物的何種作用進入生物體內？②生物體內的有機物又可以通過什么作用回到無機環境中。

設計意圖：通過生物成分與非生物成分的構建，讓學生明白生物成分和非生物成分是相互聯系，相互作用而構成一個統一的整體。

小結：通過模型的構建，我們發現生態系統中各組成成分之間的緊密聯系，才使生態系統成為一個統一的整體，具有一定的結構和功能。

三、反思與討論

在生物課堂中，教師應注意把握好引導性和開放性，堅持讓學生自己唱主角。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，從中領悟和形成運用模型建構方法的能力，在不知不覺中領略科學知識的真諦。