建構(gòu)物理模型輔助生物概念教學(xué)

賴小燕

【摘要】? 建構(gòu)物理模型是生物教學(xué)中非常重要的一種學(xué)習(xí)方法，是使課堂教學(xué)形式多樣化一種手段，也是做到落實(shí)解決高中生物探究性實(shí)驗(yàn)的一種途徑，有利于提高學(xué)生科學(xué)探究能力，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

【關(guān)鍵詞】? 物理模型 生物概念教學(xué)

【中圖分類號(hào)】? G633.7 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】? A ? ? 【文章編號(hào)】? 1992-7711（2019）20-170-010

人教版高中生物必修一對(duì)物理模型概念描述是：物理模型是以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征，所以，一切實(shí)物或圖畫模型就是物理模型。課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為“建模思維和建模能力是學(xué)生必備的科學(xué)素質(zhì)，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和模型構(gòu)建能力在科學(xué)發(fā)展中發(fā)揮重要作用”。

一、高中生物教材中的模型實(shí)驗(yàn)

人教版高中生物教材中的模型類實(shí)驗(yàn)共11個(gè)：

二、模型建構(gòu)誤區(qū)

（一）認(rèn)為在課堂建構(gòu)物理模型無益于紙筆考試。

（二）認(rèn)為建構(gòu)模型能讓課堂活躍，但容易流于形式，建構(gòu)結(jié)果很難回歸概念。

（三）部分教師課堂上直接對(duì)著模型講建構(gòu)過程，代替了學(xué)生自己的建構(gòu)過程。

三、應(yīng)對(duì)措施

（一）教師改變認(rèn)識(shí)：加深教師對(duì)建構(gòu)物理模型的認(rèn)知，事實(shí)上物理模型可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解微觀世界、三維結(jié)構(gòu)、復(fù)雜原理、動(dòng)態(tài)變化等。有助于學(xué)生進(jìn)一步把握其主要特征，加深其對(duì)知識(shí)的記憶和理解，關(guān)鍵是在此過程中能變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探求，體會(huì)科學(xué)研究的一種基本方法。

（二）建立學(xué)生學(xué)習(xí)小組：課后小組自主學(xué)習(xí)合作探究，課堂共同合作展示成果，遇到疑難問題可以共同解決或者及時(shí)請(qǐng)教老師。體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的過程中，小組分工合作，任務(wù)目標(biāo)明確，相互評(píng)價(jià)，不斷修正完善，建立學(xué)習(xí)自信心和學(xué)習(xí)的快樂。

四、模型建構(gòu)的一般原則

（一）恰當(dāng)?shù)牟牧稀２牧弦夏Ｐ偷奶卣鳎匾晫?shí)用性。例如制作細(xì)胞模型時(shí)，根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，嘗試用不同的材料來代表不同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。有學(xué)生直接選用家里的廢舊紙板制作細(xì)胞壁，材料易得，又有一定的硬度，容易固定;在對(duì)制作液泡的選材時(shí)，有的學(xué)生選用氣球，里面裝了水，達(dá)到了非常好的效果。

（二）符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理。對(duì)于原型概念的理解是模擬性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功的前提，厘清概念，可避免構(gòu)建模型的盲目性。

1.如性狀分離的實(shí)驗(yàn)，只有當(dāng)學(xué)生明確模擬性實(shí)驗(yàn)中的原型概念，才能了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程原理，進(jìn)而通過原型過渡到模型。例如可以用不透明的袋子或者其他容器代替小桶，圍棋或其他珠子代替乒乓球。

2.只有明確實(shí)驗(yàn)原理，才能把握住實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，進(jìn)而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。如在學(xué)習(xí)細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸之間的關(guān)系時(shí)，學(xué)生首先要明白實(shí)驗(yàn)原理，才能通過實(shí)驗(yàn)操作了解物質(zhì)的運(yùn)輸關(guān)系，進(jìn)而提出優(yōu)化方案：將加入酚酞的瓊脂塊換為蘿卜塊，NaOH換為紅墨水。優(yōu)點(diǎn)：材料更容易獲得，更安全;缺點(diǎn)：需時(shí)較長(zhǎng)，浸泡時(shí)間約30分鐘，課本實(shí)驗(yàn)僅需10分鐘。

（三）及時(shí)的交流展示。建構(gòu)完模型，設(shè)置學(xué)生之間的互動(dòng)環(huán)節(jié)更深化了模型建構(gòu)的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的提升、合作和共享。例如學(xué)習(xí)減數(shù)分裂時(shí)，當(dāng)學(xué)生制作成型后，教師就可以讓學(xué)生以小組的形式互相交流，找到自身認(rèn)識(shí)的不足，而通過教師指導(dǎo)加深對(duì)知識(shí)的掌握，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的自信心。

例如：我們的左右手的大拇指可以想象成是一對(duì)同源染色體，同樣其他的手指也是，因此手指可以想象成是五對(duì)同源染色體。課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生一起建構(gòu)減數(shù)分裂過程，交流展示。課后要求學(xué)生合作模型建構(gòu)，模擬五對(duì)同源染色體的減數(shù)分裂過程。這個(gè)模型還可以用在其他相關(guān)的課堂上，利用事先準(zhǔn)備好的磁鐵、彩紙、雙面膠等材料用具，分組討論，大膽想象，制作簡(jiǎn)單的染色體物理模型，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)手交流展示有絲分裂以及減數(shù)分裂過程中染色體的一系列變化，例如染色體復(fù)制，著絲點(diǎn)分裂，染色體分到細(xì)胞兩極，等位基因分離，非等位基因自由組合等。

綜上所述，通過建構(gòu)物理模型，學(xué)生可加深對(duì)概念、規(guī)律的理解，培養(yǎng)其動(dòng)腦、動(dòng)手的能力。學(xué)生全員參與，將生物學(xué)中抽象難懂的概念變得形象具體，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)習(xí)難度，同時(shí)也提高了學(xué)生在教學(xué)中的參與度，讓學(xué)生置身于探索科學(xué)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的活動(dòng)中，在合作交流評(píng)價(jià)中學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了科學(xué)探究能力，增強(qiáng)了合作意識(shí)，提高了課堂活動(dòng)效率。

注：本文系廣州市花都區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度立項(xiàng)課題《建構(gòu)物理模型對(duì)提高教學(xué)有效性的探索》（課題編號(hào)：2016*29）的研究成果。

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

[1]何美，裴新寧.科學(xué)教學(xué)中的建模活動(dòng)：若干概念與研究主題[J].84-88.全球教育展望.2009.2.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3]譚永平.高中生物學(xué)新課程中的模型、模型方法及模型建構(gòu)[J].生物學(xué)教學(xué)，2009（1）：10-12.

[4]周雪峰.生物學(xué)教學(xué)中模型建構(gòu)及應(yīng)用[J].生物學(xué)教學(xué)，2011（2）：30-32.