淺析高中生物教學中建立血糖平衡模型的教學設計

王杰鋒

摘 要：新課程實施是新一輪課程改革能否取得成功的關鍵，教師作為新課程的實施者，應該轉變觀念，重視模型思維和建構模型能力的培養，創造性地使用教材，設計適合學生自主建構模型的教學過程，引導學生主動思考、探索，讓學生在模型建構的過程中學習、發展。本文首先闡述生物教學模型建構對學生能力培養的作用，隨后對高中生物教學中建立血糖平衡模型的教學設計策略和方法進行了相關探討分析，以此激發學生對生物的學習興趣，加深對血糖調節知識的掌握和應用。

關鍵詞：高中生物；教學設計；血糖平衡；模型設計

隨著科技和教育的發展，模型和模型方法在高中教育教學中的作用也越來越大，美國《國家科學教育標準》把模型和科學事實、概念、原理、理論并列為科學主題的重點，并將構建、修改、分析、評價模型作為高中學生的基本科學探究能力。我國《普通高中生物課程標準》依據國際科學教育的發展把模型方法列為基礎知識的范疇，明確提出“要讓學生領悟生物科學理論或模型的科學美”，并把它規定為高中學生必須掌握的科學方法之一。在人教版必修模塊中安排了多個模型建構的內容。在新課程理念下，教師在教學過程中若能用好模型建構方法，對實現新課程目標、提高生物科學素養會有很大幫助。下面將對高中生物教學中建立血糖平衡模型的教學設計方法策略進行探討。

一、生物教學模型建構對學生能力培養的作用

培養創新能力生物學上的很多問題，有的可以找出答案，有的卻沒有定論，但這些問題卻可以讓學生在制作模型時，加深對這些知識的理解，激發學生學習生物學的興趣。模型建構的過程，也是學生根據自己所獲取的知識進行創新的過程。因此，在高中生物學教學中應該充分利用模擬實驗及建構模型的機會來培養學生的創新能力。

培養建模思維和建模能力建模思維是學生所認識到的關于建立模型及進行模擬實驗必需的理論、概念、原則、方法等方面的知識。而建模能力是在建模思想的指導下，綜合建立模型，進行知識或技術創新所必需的知識、理論、技能，最終達到建立模型，完成創新過程的能力。在進行高中生物學教學時應充分利用模擬實驗和建構模型的內容培養學生的建模思維和建模能力。在血糖調節課程學習中，“建立血糖調節模型”活動可以充分發揮學生的主體性，通過教師的組織和引導，學生對血糖的調節機制進行模擬，建構、不斷修正動態的物理模型，再建構抽象的血糖調節的圖解式概念模型，從而深入理解血糖調節的機制，更好地理解體內激素對生命活動進行的調節。再通過與實際生活相聯系，利用構建的模型分析低血糖、高血糖和糖尿病出現的原因，了解正確的防治措施，確立健康的生活方式。

二、高中生物教學中建立血糖平衡模型的教學設計

2.1確立原型，對原形進行分析

要構建一個概念模型，首先要確立原型，可以通過復習與原型相關的已學知識或是提供新的問題情境或是提供與原型相關資料等方式引入原型，并確訂與概念模型構建密切相關的原型的核心概念。對原型進行分析，整理與核心概念相關的名詞或概念。引導學生熟悉所構建對象的規律、原理及其內在聯系，選擇好最能反映規律、原理、環節的關鍵詞或核心詞，或通過物理模擬活動對所構建對象的顯著特征、過程要點、變化規律進行簡化、模式和形象化處理，以便突出構建對象的顯著特征，羅列出與其顯著特征最為密切的關鍵詞或核心詞，反復推敲關鍵詞或核心詞之間的相互關系以及與核心概念之間的關系。

2.2構建概念模型，簡化復雜知識

概念模型的構建可以使知識結構化、系統化，不僅能高效反映知識之間縱橫交錯的復雜關系，而且也使“看不見、摸不著”的思維過程可視化，有利于學生的知識遷移，極大地提高了學生的理解能力和記憶能力，從而將對知識的認識提到了一個新的高度，還可以體現構建者的科學思維過程血糖調節是一個重要知識點，且與人體健康有密切的聯系，但這一內容既“看不見，摸不著”，又極為復雜。故教材中安排了一個“建立血糖調節的模型”活動，意在引導學生更好地理解人體內血糖的調節過程，并理解激素如何對生命活動進行調節，同時，引導學生初步了解建構概念模型的基本方法和意義。目前看到的不少教學設計和案例中，大多把主要精力放在模擬活動上。事實上，在模擬活動后，根據活動中的體驗，構建圖解式概念模型才是本活動的重點。血糖調節一課中，筆者在介紹胰島、胰島A細胞和胰島B細胞及分泌的激素、作用后，和學生一起通過模型建構理解“胰島素和胰高血糖素調節血糖平衡的過程”。請一組同學利用事先做好的“糖卡、胰島素卡、胰高血糖素卡”示范，接著全班同學分組活動，依次探究飯后半小時及運動時機體是怎樣恢復正常血糖水平的，并用卡片進行演示。通過構建動態的物理模型，學生根據活動中的體驗，構建出了圖解式概念模型，通過各組代表交流最后總結歸納。通過模擬構建，學生對血糖的調節有了更深的理解。利用這一概念模型，學生學會了分析一些涉及到血糖變化的生理現象。通過構建概念模型，將復雜的生理過程簡化，不但有利于識記，還能培養分析、綜合、概括的能力，學會把看似復雜的知識進行整理，找到相關知識的聯系，提高靈活運用知識的能力。

2.3評價并完善模型

課堂上讓2—3位學生展示自己設計并建構的概念模型，其他學生共同評價，然后教師進行總評。也可讓學生自己利用初步建起來的概念模型，對原型進行回顧、梳理，如發現存在錯誤、疏漏之處，則進而進行完善。往往再進一步深刻反思，會激發出更好的思路和創意，有可能對構建起的概念模型作很大的改動或重新構建。概念模型的建構不僅有助于學生對知識的梳理和知識體系的建立，而且可有效地發展新課標所倡導的學生自主探究、合作與批判、反思與創新等能力。需要指出的是，概念模型是高度抽象的模型，在研究時，一開始可能很難把其中的要素全部抽取出來，需要經過反復的研究和思考才能得到合理的模型。教師在最初的組織教學中不要怕耽誤上課時間，要有足夠的耐心引導學生進行分析，教會學生如何提取有用概念，如何概括概念間的相互關系，即教會學生構建概念模型的方法。實際教學中會發現，經過一段時間的引導，學生構建概念模型的速度和質量會明顯提高。

三、結語

總之，模型方法的精髓乃是體現在探索與發現之中，不親身經歷這些探索，很難發現其中的要素與關鍵之所在。我們應該根據新課程改革的要求，積極開展構建模型教學，通過變式訓練，促進學生自覺運用模型方法理解和交流他們的學習，形成一個自動化的過程，使學生在具體的操作或運用中獲得科學知識和提高探究學習能力。

參考文獻：

[1] 張穎.淺談高中生物課堂的模型探究教學設計與實踐[J].發現，2018（3）.

[2] 杜薇，李麗艷，黃鍵.基于翻轉課堂模式的“血糖平衡的調節”教學設計[J].中學生物教學，2015（20）：42-44.

[3] 劉細珍.基于核心素養的生物課堂教學——以“建立血糖調節的模型”為例[J].中學生物學，2017，33（4）：75-77.

（作者單位：貴州省黔西南州晴隆縣第二中學）