模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐研究

魏丹

摘 要：在高中生物教材中有著豐富的模型資源，本文通過(guò)借鑒已有的理論研究和教育教學(xué)方面的研究成果，結(jié)合四川成都市成飛中學(xué)高中生物教學(xué)狀況，采用實(shí)證分析法對(duì)模型構(gòu)建課堂教學(xué)有效性進(jìn)行定性和定量的分析研究，以期能夠更有效的解決課堂實(shí)際問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：模型構(gòu)建 高中生物 應(yīng)用 實(shí)踐

一、研究背景

模型就是采用某種形式來(lái)近似地描述或模擬所研究的對(duì)象或過(guò)程的一種結(jié)構(gòu)。模型方法是以研究模型來(lái)揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種形式。在生物課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目標(biāo)中，把規(guī)律和模型等方面的知識(shí)規(guī)定為學(xué)生必須獲得的基礎(chǔ)知識(shí)，并首次將數(shù)學(xué)方法和模型方法列為高中階段科學(xué)方法教育的重要內(nèi)容，明確提出應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)“運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)” 作為高中階段重要的科學(xué)課程之一，高中生物課程的發(fā)展必須與時(shí)俱進(jìn)，以適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需要。[1]

生物課程標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)目標(biāo)中，把規(guī)律和模型等方面的知識(shí)規(guī)定為學(xué)生必需獲得的基礎(chǔ)知識(shí)，并首次將數(shù)學(xué)方法和模型方法列為高中階段科學(xué)方法教育的重要內(nèi)容，明確提出應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)“運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)”：具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中有“嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變化”、在“活動(dòng)建議”中有“用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化” 為了讓學(xué)生輕松地學(xué)好生物課程，達(dá)到課程改革的要求，模型教學(xué)是一種有效方法。通過(guò)生物模型教學(xué)，將最基礎(chǔ)、最典型的生物知識(shí)、生物問(wèn)題及其研究方法介紹給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生思考、感悟，讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成的過(guò)程，掌握探索生物問(wèn)題的， 基本方法，提高學(xué)生解決生物實(shí)際問(wèn)題的能力。[2]

學(xué)生進(jìn)入高中階段后，生物學(xué)習(xí)的內(nèi)容和任務(wù)發(fā)生了很大的變化，而以知識(shí)為核心的教學(xué)由于教師過(guò)分注意知識(shí)的講授，缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行意義的建構(gòu)過(guò)程，使得學(xué)生掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的能力得不到相應(yīng)的鍛煉和發(fā)展。作為高級(jí)中學(xué)生物教師，需要?jiǎng)?chuàng)造一種合適的教學(xué)手段，使學(xué)生盡快適應(yīng)高中階段生物學(xué)科的學(xué)習(xí)，是非常重要的。而生物模型教學(xué)，可以使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察和分析生物現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生歸納推理和演繹推理的思維習(xí)慣的養(yǎng)成，提高學(xué)生建立生物模型、應(yīng)用生物模型，進(jìn)而最終解決問(wèn)題的綜合能力。[3]

二、研究設(shè)計(jì)

1.調(diào)查目的

為了在高中生物課堂教學(xué)中廣泛開展進(jìn)行模型教學(xué)的實(shí)踐，以便于更有針對(duì)制訂開展有效、可行的模型教學(xué)，特此對(duì)目前高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。

2.調(diào)查內(nèi)容

（1）目前模型構(gòu)建在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用情況。

（2）高中生物教師對(duì)模型、模型方法等概念的掌握情況，及建模、運(yùn)用模型能

（3）高中學(xué)生的建模、運(yùn)用模型的能力。

3.研究方法

問(wèn)卷調(diào)查法：分教師問(wèn)卷和學(xué)生問(wèn)卷

4.調(diào)查對(duì)象

（1）高中教師

選擇四川省成都市成飛中學(xué)部分高中生物教師作為研究對(duì)象。這些教師大多是在教育一線工作多年，有著豐富的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

（2）高一（一）、高一（二）兩個(gè)班的學(xué)生高一（一）班50人，男生29人，女生21人；高一（二）班52人，男生27人，女生

25人；

5.調(diào)查過(guò)程

問(wèn)卷調(diào)查工作與2015年3月初開始實(shí)施，5月底結(jié)束，歷時(shí)三個(gè)月。總計(jì)發(fā)放教師問(wèn)卷12份，11份，有效問(wèn)卷11份，有效問(wèn)卷91.67%。發(fā)放學(xué)生問(wèn)卷102份，收回100份，有效問(wèn)卷100份，有效問(wèn)卷的回收率為98.04%。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查時(shí)，筆者選定一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間發(fā)放問(wèn)卷。在調(diào)查的過(guò)程中，筆者及時(shí)與被調(diào)查者進(jìn)行溝通，以確保調(diào)查結(jié)果的可靠性，減少無(wú)關(guān)因素對(duì)調(diào)查結(jié)果的影響。待被調(diào)查者回答完畢后統(tǒng)一收回問(wèn)卷。

三、高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查及分析

1.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查問(wèn)卷（教師問(wèn)卷）結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析

（1）對(duì)模型及模型方法的認(rèn)識(shí)情況

教師對(duì)模型概念及模型方法概念的認(rèn)識(shí)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，只有1.31%的教師非常了解， 21.21%的教師是比較了解，58.12%的生物教師不太了解。

（2）對(duì)模型功能的認(rèn)識(shí)

有95.17%的教師認(rèn)為模型可以簡(jiǎn)化知識(shí)，72.11%的教師認(rèn)為模型具有指導(dǎo)實(shí)踐的作用，81.04%的教師認(rèn)為模型可以解釋

現(xiàn)象。

（3）對(duì)模型特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)

有91.89%的教師認(rèn)為模型與原型具有相似性的特點(diǎn)，96.57%的教師認(rèn)為模型具有可驗(yàn)證性，只有49.87%的教師認(rèn)為模型是抽象的。由此可見，教師對(duì)模型的抽象性特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)是不夠的。

（4）課堂教學(xué)中模型的使用情況

在教學(xué)中有63.31%的教師偶爾使用模型，28.76%的教師極少使用模型，10.47%的教師經(jīng)常使用。如此看來(lái)，模型教學(xué)方法在課堂教學(xué)中的使用情況是不容樂(lè)觀的。

（5）模型教學(xué)對(duì)課堂教學(xué)的影響

調(diào)查結(jié)果表明， 有24.18%的教師認(rèn)為模型教學(xué)會(huì)大幅度的提高課堂教學(xué)效率，51.03%的教師認(rèn)為會(huì)小幅度的提高課堂教學(xué)效率，17.91%的教師不太清楚，3.89%的教師認(rèn)為不會(huì)提高教學(xué)效率。

2.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查問(wèn)卷（學(xué)生問(wèn)卷）結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析

（1）學(xué)生對(duì)模型及模型教學(xué)的認(rèn)識(shí)

筆者對(duì)高一兩個(gè)學(xué)生的調(diào)查情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)于生物課的喜好程度、模型及模型方法的認(rèn)識(shí)及希望教師在課堂教學(xué)中使用的模型的調(diào)查結(jié)果，高一、高二的情況是基本一致的。對(duì)于生物課的喜好程度，有68.21%左右的學(xué)生比較喜歡上生物課，16.09%左右的學(xué)生非常喜歡上生物課，12.11%的學(xué)生不喜歡上生物課，僅有3.59%的學(xué)生極不喜歡生物課；對(duì)與模型及模型方法的認(rèn)識(shí)情況，有60%左右的學(xué)生不太了解，15%左右的學(xué)生比較了解，20%左右的學(xué)生不了解。

（2）學(xué)生喜歡的模型類型的調(diào)查結(jié)果

學(xué)生喜歡的模型類型有實(shí)物模型、電腦模擬及角色扮演，比較喜歡的模型類型是掛圖、教師板畫、教材中的圖解、示意圖。高一的學(xué)生更喜歡動(dòng)態(tài)模型，不太喜歡靜態(tài)模型。高一新生剛?cè)雽W(xué)，對(duì)高中的學(xué)習(xí)和生活充滿著新鮮感，好奇感，興奮的心情會(huì)使他們產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和生活態(tài)度，因此，學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)欲望更強(qiáng)烈，在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該遵循學(xué)生的心理發(fā)展規(guī)律及認(rèn)知規(guī)律，選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行教學(xué)，最大化的發(fā)揮模型的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]尹靜.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查與行動(dòng)研究[D].華東師范大學(xué)碩士研究生論文，2010，4

[2]張新海梁厚芝，《試論高中生物教學(xué)中的建模策略》[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào).2010，16（10）P197-198.

[3] 劉畫奇.生物概念圖教學(xué)對(duì)高中學(xué)生思維能力影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].陜西師范大學(xué)碩士研究生論文，2009，ll.