模型構(gòu)建在高中生物課堂應(yīng)用探討

姚振宇

【摘要】 高中生物新課程改革中明確提出模型構(gòu)建作為高中生物教學(xué)的基本內(nèi)容。高中生物是關(guān)于生命，遺傳學(xué)的內(nèi)容，微觀世界的物質(zhì)綜合知識，文字描述是抽象，多維空間立體的，通過模型構(gòu)建，將使之直觀，具體，便于剖析難點和重點，有助于學(xué)生加深元認知和理解。從某種意義上來說，利用模型以及模型方法教學(xué)已經(jīng)成為高中學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識必不可少的方式，充分進行模型構(gòu)建的教學(xué)可提高高中生物課堂的高效性。

【關(guān)鍵詞】 模型構(gòu)建 高中生物 高效性 直觀具體

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）07-057-01

0

一、模型構(gòu)建在高中生物課堂中的重要意義和作用

生物教學(xué)模型可以劃分為物理模型，概念模型、數(shù)學(xué)模型。總體而言通過以符號、公式等語言來表征生物學(xué)的知識、現(xiàn)象；通過生物原型方面的本質(zhì)屬性而使對象簡化；通過相關(guān)實驗器材或者自制器材來形象展示教學(xué)相關(guān)內(nèi)容，具體化。在新課程理念的指導(dǎo)下，教師在此方式高中生物教學(xué)實踐中，了解和把握模型的本質(zhì)和演變方法。較為直觀地反映所學(xué)物質(zhì)的立體構(gòu)成，細節(jié)要素也可以展現(xiàn)，且學(xué)生親自參與構(gòu)建過程，是在一定程度上學(xué)習(xí)知識本質(zhì)的過程，有利于理解和記憶。高中生邏輯推理思維快速發(fā)展，同時求知欲和好奇心也同樣存在，帶著疑問，在課堂中教師的解析和引導(dǎo)下就會有更深層面的認識，也能夠較為集中精神和積極聽課，模型不僅能在短短的45分鐘的課堂中實現(xiàn)高效的教學(xué)和學(xué)習(xí)，同時讓學(xué)生感受到生物課的趣味性，培養(yǎng)參與意識和動手能力、合作能力、引發(fā)思考問題行為，這些將一直有助于學(xué)生的成長和學(xué)習(xí)，與實現(xiàn)教學(xué)終身教育目的相一致。

二、模型構(gòu)建在提高高中生物課堂高效性的具體實施過程

（一）物理模型構(gòu)建

物理模型以生物體具體的形態(tài)特征、大小比例、顏色差異等制作模型，是對生物知識的最為直觀、具體和具體模型的構(gòu)建。在學(xué)習(xí)真核細胞知識中，教師在講解細胞三大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及細胞器結(jié)構(gòu)和功能之后，指導(dǎo)學(xué)生進行模型制作，對原型進行模仿制作，化抽象為具體。

1.組織學(xué)生討論細節(jié)

組織學(xué)生分組討論具體的內(nèi)容，動植物細胞主要包含細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核，細胞質(zhì)又包含線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、中心體等，考慮到真實的細胞顏色并不鮮艷，可以用不同顏色加以區(qū)分，使突出特點，容易辨別。事先討論以確定小組分工合作，有組織，有程序，有目標，有利于培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)互助的能力。

2.選擇和確定材料

讓學(xué)生自主選擇材料，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生用廢棄的紙張做細胞壁，或者硬紙殼，塑料薄膜作為細胞膜，緊貼在細胞壁上，橡皮泥作為各種細胞器，在制作液泡時選用氣球、小丸子等材料。讓學(xué)生發(fā)散思維，發(fā)展創(chuàng)造性。

3.分享成果，相互鑒賞

正如“一千個讀者就有一千個哈莫雷特”，每一個學(xué)生都具有個體性、獨特性，認知和視覺不一樣，思考問題的出發(fā)點不一樣，在同一個模型構(gòu)建中也會有不同的方式，經(jīng)過分享借鑒，得到教師和同學(xué)的認可，會增強自信心，又可以促進相互學(xué)習(xí)，分析一個模型的過程就又是一次知識回顧過程。文字描述中是都是比較抽象和具有空間立體感的物質(zhì)，如學(xué)生通過動手利用各種工具進行實物的構(gòu)建，將會在很大程度上直觀具體地認識相關(guān)的概念和規(guī)律，加深記憶。經(jīng)過動手、團體討論、親身參與，在課堂中展示自己的作品，附加自己的認知，分享心得，充當小老師的角色。進而以同樣的方式構(gòu)建有絲分裂和和無絲分裂物理模型。使課堂學(xué)習(xí)氛圍濃厚，趣味性增強，又可以培養(yǎng)動手動腦，運用知識的能力。

（二）概念模型構(gòu)建

概念模型能通過分析大量的生物的具體形象，用文字、圖示、符號突出表達對象的主要特征和聯(lián)系。在學(xué)習(xí)用光合作用時用圖解描述光合作用的主要反應(yīng)過程時，經(jīng)過概念模型的構(gòu)建，使得整個過程是統(tǒng)一有機的整體，密不可分通過圖解使概念簡化，加深了對光合作用基本概念的認知，水到渠成。同時嚴謹?shù)胤从车南嗷ブg的關(guān)系，是可視化的記憶。類似地在學(xué)習(xí)甲狀腺激素時，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型概述分級調(diào)節(jié)。培養(yǎng)高中生觸類旁通、舉一反三的能力。

（三）數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

數(shù)學(xué)模型是對研究對象的生命本質(zhì)和運動規(guī)律進行具體的分析、綜合，用適當?shù)臄?shù)學(xué)形式如數(shù)學(xué)方程式、關(guān)系式、曲線圖和表格等來表達，從而依據(jù)現(xiàn)象做出判斷和預(yù)測。例如：細菌繁殖N代以后的數(shù)量Nn=2n，孟德爾的雜交實驗“高莖：矮莖=3：1”，如下圖曲線圖關(guān)于種群增長規(guī)律圖，更為確切的描述是“J”型種群增長的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt.直觀、明了。應(yīng)用數(shù)學(xué)公式具有很強的應(yīng)用性的特點，對生物相關(guān)規(guī)律的高度概括，反映了規(guī)律的本質(zhì)和現(xiàn)象。在建模過程和考察過程鍛煉學(xué)生從數(shù)形中提煉出有用的信息的能力和觀察能力、分析推理能力，同時培養(yǎng)學(xué)生建模思維和建模能力，領(lǐng)悟建立數(shù)學(xué)模型科學(xué)方法以及在

科學(xué)中的作用。相反，如果是以模型為契機，考察學(xué)生的生物專業(yè)知識的闡述能力，將會是逆向思維的轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生多方向、多維度思考問題，對所學(xué)知識靈活運用。

綜上，在充分利用模型構(gòu)建在生物課堂的應(yīng)用，可以使生物具體化、生動化、可視化，在一定程度上激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，培養(yǎng)動手能力，培養(yǎng)模型構(gòu)建思維，更高效地學(xué)習(xí)生物學(xué)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]楊傳志.模型構(gòu)建在高中生物新課程教學(xué)中的應(yīng)用. [J] 中學(xué)教學(xué)2017（8）：28-29.

[2]田玉娟.數(shù)學(xué)模型在生物學(xué)中的應(yīng)用. [J] 現(xiàn)代閱讀 2012（10）：137-137