淺談高中生物模型構建教學的實踐

李濤

【摘要】新課改把提高教學有效性作為高中生物課堂教學的主要目標，但是由于生物學知識具有抽象與瑣碎的特點，這就使得很多學生難以全面、精準地掌握教材知識，導致教學效率難以提高。而將模型構建教學法應用到高中生物教學中，可幫助學生更加直觀地感受知識，可明確體現生物學科的各種規律，有助于學生知識網絡的形成。本文就生物模型構建教學的策略，進行了細致的研究。

【關鍵詞】高中生物 模型構建 教學策略

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）22-0166-02

構建模型指的是借助分析將原型中的一些非本質聯系、次要細節理想化或簡化后再現原型中的各種聯系、功能及結構特點的一種教學方法，其可幫助學生更好地掌握生物學科的抽象現象及復雜規律，從而使得學生更加直觀形象地感知生命活動的本質與特點，有助于教學有效性的提高。那么，在高中生物教學中如何應用模型構建教學法，是教師應該深入研究的關鍵問題。

一、概念模型構建教學法的應用策略

概念模型，是借助文字形式把生物學科最核心的概念加以闡述，從而實現系統教學的最終目標。高中生物課本中的概念關系圖是最為常見與有代表性的概念模型。教材中的細胞器共性特征、光合作用能量變化之間的關系、光合作用過程、自然選擇學說概念圖等，均是借助概念模型解析生物學科復雜知識的典型。特別是在高中生物復習過程中，經常用到的模型構建教學法就是概念模型，可推動復習教學效果的大幅優化。人教版高中生物教材中就有很多概念，這些概念都具有抽象性與概括性，在實際教學中教師如果要求學生死記硬背的話，就難以讓學生精準理解與全面掌握，這就不利于教學有效性的提升。針對這一情況，高中生物教師就可利用構建模型的方法，引導學生自主概括與推導出教材中的各種概念，從而加深他們的理解與記憶。比如，在學習與《細胞的能量“通貨”──ATP》有關的內容時，因為學生對無氧呼吸與有氧呼吸有了一定的了解，所以教師可利用“無氧呼吸與有氧呼吸的產物是什么”、“無氧呼吸與有氧呼吸的共同點”、“無氧呼吸與有氧呼吸產物的性質與特點”等問題引導學生，使得他們通過自主探究的方式，一步步得知ATP的真正來源。教學實踐表明，將概念模型教學法應用到高中生物教學中，可讓學生更加深刻地了解教材知識，可推動學生不斷提高自身的推理能力。

二、物理模型構建教學法的應用策略

數學模型是指根據生物課程教學的具體需求，借助數學圖像、公式或規律對生物概念進行精準而直觀表達的一種模型。換句話說，數學模型是用數學形式對生物系統及其性質進行描述的方式。通過構建數學模型，可使得生物學科與數學學科之間具有更為緊密的聯系，可推動生物學科教學效果的優化。在高中生物課堂教學中，常用的數學模型涵蓋有細胞分裂周期、酶活性曲線、S型（J型）變化曲線。數學模型的應用可合理量化生物知識，彰顯出了生物教學的嚴謹性、科學性。比如，在學習人教版高中生物教材必修一中與《細胞的增殖》有關內容的時候，很多學生難以精準掌握減數分裂與有絲分裂的特點與類型，而這部分內容是進一步學習本章節其他知識的基礎。針對這一問題，教師就利用構建數學模型的方式幫助學生更好地學習兩種類型的分裂方式。減數分裂主要研究的是生殖細胞，像卵細胞與精子的分裂類型。而減數分裂的體細胞，研究的內容主要是從精原細胞—初級精母細胞—次級精母細胞—精子細胞的形成過程。減數分裂中，DNA與染色體的含量都在發生不斷變化。有絲分裂的過程可劃分為前期、中期、后期與末期，在各個階段中染色體數量與DNA含量都在發生變化。要想讓學生更加深刻地理解相關知識，教師就可引導學生繪制對應的數學模型。通過數學模型的構建，學生可明確兩種分裂方式的差異性：起點與終點在相同水平位置的為有絲分裂，否則為減數分裂。另一方面，通過變化曲線還可判斷出DNA與染色體，具體來講突變的曲線是染色體，傾斜的曲線是DNA（由于DNA分裂過程需要相應的時間）。

三、數學模型構建教學法的應用策略

物理模型是指借助對學習對象的簡化描述，使得學習對象可以實物與圖形的形式出現，從而使得學習者可更好掌握學習對象特點的一種教學形式。在高中生物課本中，有代表性的物理模型有對細胞分裂進行演示的橡皮泥模型、細胞膜的鑲嵌流動模型、DNA分子結構模型等。在日常教學中，教師可選擇簡單的模型，引導學生參與建模訓練，以幫助學生深刻理解相關生物概念。比如，在學習人教版高中生物教材《幾種主要細胞器的結構和功能》相關內容的時候，教師就可引導學生根據教材圖片，借助乒乓球、可樂瓶、橡皮泥等器材嘗試構建細胞器模型。通過合理分工，安排一些學生制作內質網模型，指導他們壓平橡皮泥并制作出褶皺形狀，然后為模型涂上色彩，這就構建成了內質網模型。在構建內質網模型的過程中，學生可了解到內質網屬于折疊體單層膜，是生物膜相互連通而成的小管狀系統或片層隙狀系統。這就可讓學生對幾種主要細胞器的結構和功能有更清晰、明了的掌握。

總之，模型構建教學法是一種全新的教學模式，將其應用到高中生物學科教學中，可幫助學生更加精準、直觀與科學地掌握生物知識之間的聯系及本質規律，有助于教學有效性的顯著優化，具有很高的推廣應用價值。

參考文獻：

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