建構模型，促有效教學

章丹華

摘 要： 模型方法是人們認識自然界的一種重要方式，也是理論思維發展的重要方式。本文以解決在教學實踐中學生學習生物的困惑為出發點，深入思考，積極探索，嘗試運用模型建構的方法解決有關生物學問題，從而提升課堂效益，發展學生思維，提高學生能力，進而提高課堂教學有效性。

關鍵詞： 高三生物復習 建構模型 有效教學

在高三生物復習課中，大家可能經常會遇到學生提出這樣的問題：“老師，生物應該怎樣學，那么多的概念怎么記？”“做生物題時能不能也像數學、物理等學科那樣有規律可循？”針對以上問題，筆者結合自己的教學實際，認為產生這些問題的原因之一是我們在教學過程中忽略了生物學模型的存在；忽視了教給學生運用模型理解生物學概念、運用模型解題的方法。下面筆者談談自己在教學中的幾點做法。

一、運用模型建構方法進行概念的有效教學

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。下面以“動作電位”的概念教學為例加以說明。

1.模型建構

“動作電位”是一個比較抽象的概念，學生難以真正理解。那么在教學中如何突破這個難點內容呢？筆者認為要想從本質上解決這類問題就必須從其來源解決，教學時可以先讓學生思考“用適宜強度的電刺激刺激神經纖維的某一位點后（如圖1），電表指針的偏轉情況如何變化？”這個問題，建構動作電位產生模型。學生根據相關信息可以構建出如圖2的動作電位產生模型。

2.模型分析

建構上圖2中的模型后，教師再接著對該模型進行描述，分析a、b、c、d分別屬于極化狀態、去極化、反極化和復極化過程，以及產生a、b、c、d的原因分別為K外流、Na內流、Na內流、K外流，從而讓學生理解動作電位這個概念。

3.模型轉換

通過模型建構和分析的過程，學生對“動作電位”這個概念會有比較充分的認識，但還有部分學生可能會問為什么動作電位的起點是負值？為了解決學生心中的這個疑慮，讓學生對動作電位有更深的理解，教學時可以將模型進行轉換，比如，讓學生思考，如果將圖1中的兩個接線柱連接的導線位置對調，圖2會有何變化？

學生通過分析指針偏轉方向與電位變化的關系可以得出如圖3的模型。通過對模型的轉換，能讓學生明白靜息電位實際上是測膜內的電位，所以靜息電位為負電位。此外，教師可以繼續讓學生思考，如果將圖1中的兩個電極都接在膜外，電表指針的偏轉情況又將如何？學生通過思考，教師加以引導和分析，可以得出如圖4的模型。

4.模型應用

一般而言，命題主要是命題者根據自己頭腦中選擇的一個理想化的生物學模型，再結合某些生物學事實，給出已知條件，并提出問題[1]。而解題過程就是還原生物模型的過程，學生若能正確建立生物模型，很多問題就可以迎刃而解，從而極大地提高解題效率。這種思維模式在近幾年的高考中均有體現，本文不再一一舉例。

綜上所述，在生物核心概念教學中，如果能夠較好地結合課本上各種模型進行講解，有目的地進行模型構建分析、重建，以及嘗試進行同一模型不同表達形式或不同模型間的轉換，就能加深學生對概念的理解和應用，還可以掌握通過模型構建解決實際問題的科學探究方法。

二、運用模型建構方法梳理知識間內在關系

在高考中，要求學生能綜合運用相關知識解決相關問題，所考查的試題往往綜合性比較強，這就要求教師和學生在高考復習中，能對知識進行梳理，理清知識與知識之間的內在關系，那么如何才能將知識有效梳理，形成完善的知識網絡呢？筆者通過課堂實踐，認為圍繞模型組織教學更有利于學生掌握核心概念，理解重點知識，建立知識聯系，完善知識網絡。下面以概念模型為例加以說明，具體如下。

概念模型是指以文字表述抽象概括出事物本質特征的模型[2]。例如，在細胞的生命歷程專題復習時，我們可以建構如下概念模型。

上述概念模型以“細胞增殖”為核心概念，以輻射的方式將“有絲分裂”、“減數分裂”、“細胞凋亡”、“細胞的分化、癌變和衰老”等內容有機組織在一起，以這個概念模型的形式開展教學，可以幫助學生認識細胞的整個生命歷程，同時將相關知識點有機聯系起來，實現對細胞生命歷程的相關知識全方位、多角度的認識。

三、運用模型建構方法提高解題能力

例如，有關細胞增殖的題目有很多，但只要我們掌握了染色體的行為變化模式圖很多問題就可以迎刃而解。以減數分裂為例，整個減數分裂過程中染色體的行為變化可以用下面的這個模型表示。

有了上述模型，我們可以用來解決減數分裂過程中有關的染色體數目、DNA數目、染色單體數目、同源染色體數目、染色體組的數目、染色體和DNA的比值關系、生物的變異類型、孟德爾定律發生的時期、DNA復制的相關問題、異常配子的形成問題等。

綜上所述，利用模型方法解題，有助于學生展開思維，理清思路，迅速把握題目的已知和未知條件；有助于學生看清題目所要考的核心知識，對題目進行歸類，能舉一反三，而不至于陷入題海中產生無助感。

總之，生物學課堂教學中應突出生物學科的特色，課堂中多出示模型解釋生物學事實，多運用模型方法解決有關生物學問題，從而提升課堂效益，發展學生思維，提高學生能力。

參考文獻：

[1]于梅.在新課標實施中切實加強模型方法的教育.中學生物教學，2007，3.

[2]張亞能.簡析模型構建在生物教學中的應用.隴西鞏昌中學.