基于核心素養的高中生物物理模型盒的設計制作與思考

摘 要：通過設計和制作高中生物系列物理模型，按模塊組合成3個高中生物物理模型盒，能系統、形象、動態演繹抽象、微觀的生物學知識；在生物課堂教學中使用物理模型來建構生物學知識，能有效讓學生理解和掌握生物學知識，同時培養學生生物學素養的能力，同時提高生物課堂效率。

關鍵詞：核心素養；高中生物教學；物理模型；物理模型建構；科教制作

一、 物理模型的使用及現況

現有物理模型大部分為比較大型模型，無法提高學生在學習活動中的參與度，如：細胞器結構模型，DNA分子雙螺旋結構模型等。物理模型建構是高中生物課堂中培養學生思維能力、想象能力、動手能力及創新能力的重要途徑，也是高中生物學科知識的重點，因此，筆者設計和制作適合學生使用的物理模型，也是新課改能力要求。

二、 高中生物學物理模型盒的設計制作及應用

（一） 高中生物學知識點歸納

經查找資料，筆者確定將以下知識表1，進行物理模型盒的設計和制作。

（二） 高中生物學物理模型設計制作

經反復的實踐對比和思考，筆者選擇使用軟泡沫塑料、20號樹脂拉鏈、塑料盒、毛線、中藥丸盒等容易得到、價格低廉、便于制作的材料。設計制作成以下模型表2。

（三） 高中生物物理模型盒的組成和使用

在生物課堂教學中，依據教學需要，將相關物理模型分發給學生，并對物理模型的設計進行講解和說明，然后讓學生使用物理模型，對照課本知識對生物學知識進行建構，同時對學生建構的模型及時展示和評價。如光合作用過程圖解，物理模型有ADP、酶、H2O、CO2、NADPH、C5、C3、（CH2O）、符號及葉綠體結構等元素，依據教材P103完成光合作用過程圖解，讓學生體會光合作用場所、過程、物質變化、能量變化等。

三、 高中生物物理模型盒應用的思考

（一） 系統完善的高中生物物理模型

筆者設計制作的物理模型盒包含高中生物學大部分重難點知識。物理模型盒包含高中生物必修1、必修2、必修3及選修3等模塊內容，能完成40多個知識的模型建構。

（二） 能演繹動態過程和能反復使用

筆者設計制作的物理模型能演繹DNA邊解旋和半保留復制過程，遺傳信息轉錄過程等生物學知識的動態過程。增強學生學習的主動性，提高學生學習生物學的興趣。

與紙質材料和橡皮泥建構高中生物模型相比，本物理模型主要使用軟泡沫塑料、20號樹脂拉鏈和中藥丸盒為材料，不易破裂變形，能反復組裝和拆卸使用。

（三） 模型形象生動

根據生物學知識，以相應的實物大小的比例、形狀來設計制作物理模型，能形象地揭示生物學知識；筆者使用軟泡沫塑料制作成相應的形狀，20號樹脂拉鏈設計制作成脫氧核苷酸鏈或核糖核苷酸鏈，拉鏈頭設計制作成各種酶，中藥丸盒充當各種細胞等，體現出實物形態結構、本質和特性。

（四） 培養學生創新能力和科學素養能力

在學習生物學知識中通過物理模型建構來，培養學生獲取生物學知識、理解掌握生物學知識、分析問題和解決問題的能力，有助于培養學生創新能力和科學素養能力。

在教學過程中，筆者希望從模型設計制作、應用來構建生物課堂，培養學生創新能力和科學素養能力。是一種系統完善、形象生動、能演繹動態生物學生理過程、能反復使用的物理模型盒。在生物學課堂教學中合理應用物理模型盒，提高學生的科學素質，學科素養與創新精神，實踐能力等。

參考文獻：

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[3]紀靈芝.高中生物模型建構學習的實踐研究[J].學周刊C版，2014（3）.

作者簡介：楊仁勇，福建省南平市，福建省光澤第一中學。