高中生物概念教學(xué)中物理模型的應(yīng)用價值研究

馬巍

摘要：高中生物教學(xué)過程中，其概念性內(nèi)容難以通過簡單的字面表達(dá)而有充分深刻的理解，因此需要借助物理模型的使用來簡化概念性內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生的理解應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；高中生物；物理模型

高中生物新課標(biāo)明確提出，教學(xué)過程中需要重視模型與概念的學(xué)習(xí)理解，要求教師幫助學(xué)生對生物教材中的概念、原理、模型等基礎(chǔ)性知識全面理解與應(yīng)用。其中所提及的模型，便是生物教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。模型，一般情況下可分為物理、概念、數(shù)學(xué)三種模型形式，本論文重點(diǎn)研究物理模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用價值。高中生物教學(xué)過程中，重視概念與模型兩者教學(xué)。對于“概念”，其教材中多以概念重點(diǎn)做章節(jié)主標(biāo)題，同時采用多個實(shí)證對概念內(nèi)容作細(xì)化詮釋，幫助理解。對于“模型”，對采用模型圖的形式幫助學(xué)生展示知識內(nèi)容并對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理，同時也要求學(xué)生自主制作模型優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。本論文以生物課程中遺傳定律的概念教學(xué)為研究基礎(chǔ)，深入分析物理模型的使用對其學(xué)習(xí)效果的價值意義。

一、清晰其概念之間的聯(lián)系

高中生物課堂教學(xué)過程中，教師最習(xí)慣使用的模型構(gòu)建方式便是通過黑板或多媒體進(jìn)行直接板書、板圖。直接板書、板圖對課堂教學(xué)而言，材料、空間、時間對其并不存在過多限制，同時制作時間快速，節(jié)省課堂時間，保證教學(xué)時長，因此其使用頻次相對較高。直觀的板書、板圖模型能夠幫助學(xué)生快速、清晰地分辨概念之間的聯(lián)系，對于概念教學(xué)而言降低了概念之間交叉錯誤的理解問題。在遺傳定律的教學(xué)中，“變異”分“可遺傳”與“不可遺傳”；“可遺傳”下又細(xì)分為“突變”、“基因重組”；“染色體變異”下又細(xì)分為“數(shù)量變異”與“結(jié)構(gòu)變異”；“結(jié)構(gòu)變異”下則分為4種情況，分別是倒位、重復(fù)、缺失、易位；“數(shù)量變異”下則分為兩種情況，分別是個別數(shù)目的增減、成組數(shù)目的增減。在上述理解概念定義中可發(fā)現(xiàn)，概念與概念之間的從屬關(guān)系復(fù)雜，且概念數(shù)繁多，學(xué)生對概念之間的關(guān)系難以理清，容易在同級概念中發(fā)生理解混亂的情況。因此，借助板書板圖的物理模型便能很好的化解此問題。上述概念內(nèi)容，教師可以借助樹形圖的模型形式進(jìn)行板書板圖操作，清晰概念之間的從屬等級關(guān)系，提高學(xué)生的理解程度與學(xué)習(xí)效率。

二、圍繞概念構(gòu)建模型教學(xué)

生物概念學(xué)習(xí)，不僅僅要求學(xué)生能夠?qū)Ω拍顑?nèi)容做準(zhǔn)確的文字記憶，停留在書面記憶上，更需要學(xué)生從概念內(nèi)容中實(shí)現(xiàn)知識的應(yīng)用與延伸。在概念學(xué)習(xí)過程中，利用概念知識進(jìn)行模型構(gòu)建，能夠檢驗(yàn)學(xué)生對概念的理解程度與應(yīng)用程度，同時也能夠有效發(fā)展其思維能力與實(shí)踐能力。例如基因突變的章節(jié)教學(xué)中，老師先引導(dǎo)學(xué)生對教材中的內(nèi)容、概念部分進(jìn)行自主理解與分組探討，對其中的知識點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行模型構(gòu)建，獨(dú)立辨別各知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)與特性。如其中的“概念定義”、“突變原因”、“突變方式”、“突變原理”、“突變癥狀”、“突變意義”以及突變在生活實(shí)際的“價值所長”、“具體應(yīng)用”等內(nèi)容進(jìn)行模型建構(gòu)，通過模型的形式將“基因特變”中概念內(nèi)容清晰展示。學(xué)生在進(jìn)行模型建構(gòu)的過程中，通過對章節(jié)概念點(diǎn)的梳理，一方面能夠更好的理解其中涵義，強(qiáng)化自身對概念內(nèi)容的應(yīng)用理解，提高自身對學(xué)科內(nèi)知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用理解，另一方面也能夠在建模中不斷鍛煉自身思維能力與實(shí)踐能力，當(dāng)出現(xiàn)相關(guān)知識點(diǎn)概念的問題時，更能夠靈活運(yùn)用概念內(nèi)容進(jìn)行解答，實(shí)現(xiàn)快速讀題解題的技能。

三、展示模型認(rèn)識生理過程

生物學(xué)科的教學(xué)中，部分知識點(diǎn)內(nèi)容相對復(fù)雜難懂，此時采用建構(gòu)模型的形式進(jìn)行知識點(diǎn)學(xué)習(xí)理解，能夠在一定程度上將靜態(tài)化的知識點(diǎn)概念內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)發(fā)生過程，間接性實(shí)現(xiàn)抽象并形象的理解，降低了學(xué)生生物學(xué)科的學(xué)習(xí)難度。例如在章節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”教學(xué)中，概念“轉(zhuǎn)錄”、“翻譯”的解釋僅僅只有一句話內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生難以對此兩點(diǎn)內(nèi)容做深入理解。同時，“轉(zhuǎn)錄”、“翻譯”兩種行為的發(fā)生過程相對復(fù)雜抽象，對于學(xué)生理解上也存在一定困難。假設(shè)對此兩概念沒有充分理解，便會對后續(xù)學(xué)習(xí)造成很多阻礙，如“翻譯發(fā)生場所為什么在細(xì)胞質(zhì)中？”“轉(zhuǎn)錄的模版為什么是DNA一條鏈？”“合成蛋白質(zhì)為什么有氨基酸順序？”對于這些問題的解答，其基礎(chǔ)還需要學(xué)生對“轉(zhuǎn)錄”、“翻譯”兩概念有充分性理解。因此，教師在實(shí)際教學(xué)過程中，可以展示蛋白質(zhì)合成示意平面圖，或利用多媒體資源進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的動態(tài)模型，解構(gòu)其合成過程中的各個環(huán)節(jié)內(nèi)容，幫助學(xué)生在形象化的模型下實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)合成過程的理解，同時也能夠幫助學(xué)生順利理清“轉(zhuǎn)錄”、“翻譯”等概念性問題。

綜上所述，高中生物學(xué)科在學(xué)習(xí)過程中具有一定的復(fù)雜性與難度，因此學(xué)生在其學(xué)習(xí)過程中會感到一定的吃力與困難。為了有效解決此問題，提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)的有效度，便需要借助構(gòu)建模型的方式進(jìn)行。同時，生物學(xué)科中概念內(nèi)容相對抽象化，其發(fā)生過程更是抽象模糊，更需要通過構(gòu)建模型的方式深化生物概念內(nèi)容的理。概念知識點(diǎn)與模型構(gòu)建兩者的相互結(jié)合，不僅僅能夠清晰生物學(xué)科中各概念之間的聯(lián)系，還能夠利用模型對生物學(xué)科中的“發(fā)生”過程以及其所涉及的概念內(nèi)容有清晰理解。再者，教師鼓勵學(xué)生在課堂教學(xué)中自主建構(gòu)模型，能夠及時糾正他們對模型、對概念的錯誤理解，加深對概念內(nèi)容的認(rèn)識理解，強(qiáng)化記憶點(diǎn)。因此，生物學(xué)科中概念性內(nèi)容的學(xué)習(xí)能夠借助構(gòu)建模型來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的有效提高。

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