生物模型在高中核心概念教學中的應用

朱旭

（廣東省珠海市香洲區北京師范大學（珠海）附屬高級中學 廣東 珠海 519000）

【摘要】 生物模型包括物理模型、概念模型和數學模型，利用這三類模型開展高中生物教學，可以幫助學生更好地理解生物學的核心概念，建立知識體系，提高學生的生物科學素養。

【關鍵詞】 生物模型 核心概念 生物科學素養

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）04-078-01

《普通高中生物學課程標準》中明確指出，隨著科學技術的迅速發展，生物學知識呈現爆炸式增長。這就要求高中課程內容既要反映時代的特點和科技的進步，又要在有限的課時中讓學生學習最有價值的生物學知識，“少而精”就成為課程設計和實施的追求。面對生物學中核心概念的教學，生物模型的應用成為教學中的手段。應用各種生物模型創設問題情境，有利于學生建立、理解及應用重要核心概念，還能幫助學生復習鞏固生物學重要概念，建立核心概念體系，提高學生的生物科學素養。

1.生物模型與核心概念

生物模型是采用“簡化”和“理想化”的方法將生物學研究對象（原型）的一些次要細節和非本質聯系舍去，用一種能反映原型本質特性的理想物質（過程）或假想結構描述原型。根據模型的性質及其建構方法，可以將課程標準的內容標準及人教版《普通高中課程標準實驗教科書·生物》涉及的生物模型劃分為以下類型，如圖1.

北師大的劉恩山教授認為“核心概念是基于整個課標某個主題的知識框架中概括總結出來的，強調概念之間的關聯與概念體系的結構。”所以對于核心概念的教學，可以充分利用各種生物模型，可以起到畫龍點睛的效果。

1.1概念模型

概念模型是以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式描述、闡明生物生命活動的規律與機理。概念模型的圖示具有直觀化、模式化的特點，由箭頭等符號將文字或關鍵詞簡明扼要地連接起來。概念模型可以直觀形象地揭示生物及其生命活動過程的主要特或本質。概念模型可以把抽象概念之間的復雜聯系，用簡單直觀的圖示進行描述。一般借助幾何線性來連接，這些線條就是概念之間本質聯系的具體化。如生態系統物質循環概念模型的構建。

使用各種“連線”把原本零碎的生物學概念歸納在一起，是形成知識體系最常用的簡單方法，這個過程除了羅列并區分核心概念，還要注意選用適當的連線來準確描述它們之間的關系。如突破下丘腦在生命活動調節中的作用構建的概念模型。

在探討有關生命的能量的問題時。可以借助示意圖、知識網絡圖等概念模型進行比較，可以借鑒以下步驟完成構建：找點——查找相關知識點；連線——思考知識點之間的聯系；建網——構建知識網絡；補漏——糾錯補缺。如綠色植物對能量的利用模型。

1.2物理模型

物理模型是根據相似原理，把真實事物按比例放大或縮小制成的模型，它可以模擬真實事物的某些功能和性質。由于物理模型要根據實物的形狀、顏色、大小比例及特征來制作，能體現實物的順序和位置，能真實、形象地反映研究對象，更加直觀地幫助學生熟悉對象的各個特征、微觀結構及相互關系，在建構模型過程中掌握生命現象的本質。

1.3數學模型

數學模型通過各種數學形式對生命現象量化，運用邏輯推理求解和運算達到對生命現象進行研究。數學方程式或坐標曲線作為描述一個系統或其性質的數學形式是聯系實際問題與數學的橋梁，具有解釋、判斷和預測等重要功能。數學模型可以利用字母、數字及其他數學符號建立函數表達式，也可通過圖表、圖像、框圖等把對象的本質特征具體化。

利用好三類生物模型可以幫助生物教師更好地解決生物學基礎知識與生物學核心概念之間的關系，模型的建構的目的在于歸納知識、訓練思維和培養能力，我們在教學過程中要不斷引導學生學會自我建構生物模型，不斷的修正和改編，讓學生形成和具備模型建構的思想，提高學生獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、科學探究能力、交流與合作的能力以及批判性思維能力，促進學生生物學核心素養的不斷提升。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]《普通高中生物學課程標準》（修訂稿），2016.

[2]劉恩山，汪忠.普通高中生物課程標準（實驗）解讀[M].南京：江蘇教育出版社，2004：237-238.

[3]朱曉琳，生物學核心概念的界定和基本劃分——以現行人教版高中必修教材為例.《生物學教學》，2010，35（12）：20-22.

[4]陳欣，概念模型在高中生物學重要概念教學中的應用.《中學生物教學》，2014，10：16-17.