高中生物學基于模型構建提升核心素養

朱逢春

【內容摘要】在現代教育改革進程不斷推進的教學背景下，教師的教學方式也在不斷發展。高中階段屬于學生成長、發展的關鍵時期，對學生的未來發展有積極作用。而教師在此時創新自身教學方式，讓學生成為課堂學習主體，可以較好的提高學生學習效率。在探究性、自主性教學的指導下，通過模型構建來開展教學活動，讓學生更好的理解生物知識、掌握學科的學習方式。本文簡要分析高中生物學基于模型構建提升學生核心素養的策略。

【關鍵詞】核心素養 ?高中生物學 ?模型構建

模型構建屬于現代教育背景下的一種重要教學方式，對提高學生分析、解決問題的能力有積極意義。在高中生物的教學課堂上，教師從學生的學習特點出發，給予模型建構來開展教學活動，可以讓學生更深刻、輕松的理解生物知識，提高學生生物學習效率①。在教學課堂上，模型構建的教學方式，可以將抽象的問題具體化，提高學生問題解決的效率、能力。在此種環境下的生物課堂中，學生對生物知識的認識和理解更為深刻，進而有效促進學生生物學科核心素養的形成。

一、模型構建教學在高中生物學中的作用分析

1.促進教師教學素養的提升

生物學科屬于高中階段的重要課程，有利于學生綜合素養的成長。而縱觀目前的生物教學課堂，教師的教學方式較為單一、陳舊，不利于學生生物水平的提高。因此，教師也需不斷豐富自身的教學經驗、理論，為學生構建出更為高效的生物課堂。從生物課堂模型構建的角度出發，可以讓教師的教學方式更加豐富，促進其專業素養的持續提升②。在基于模型的生物知識學習中，學生可以通過獨立自主、合作學習的形式來探究課程知識。在此過程中，可以有效促進教師和良好教學觀念的形成，為自身教學水平的提高奠定基礎。在模型的構建中，也需教師對教學內容進行具體分析，引導學生不斷完善、創新模型，進而有效培養學生的學習意識，并實現自我反思能力、專業知識的提升。

2.有效提升學生的學習質量

在高中生物的教學活動中，核心素養的培養理念已經逐漸深入人心。而從目前的教學理論基礎來看，可以發現核心素養的內容主要包含：生命觀念、科學精神、學習能力、實踐能力及理性思維等。在具體教學活動中，通過模型的構建，可以讓學生更加深入的理解、認識生物知識。在此種學習環境之下，學生能夠直觀的體驗、感受到生物世界之美，并在生物學習中產生成就感。模型的構建也讓學生的學習方式得到轉變，促使學生能夠主動參與課堂活動，在主動參與中養成較好的生物核心素養。在學生之間的動手實踐、合作交流中，促進學生發散思維的成長，有效提高學生生物學科學習興趣。在生物教學中，學生圍繞模型開展學習活動，可以在模型的觀察、分析、創新、完善等過程中達到學習目標，更好的促進其生物學科核心素養的發展。

二、高中生物學基于模型構建提升學生核心素養的策略

1.在生物教學中構建概念模型來培養學生核心素養

在高中生物教學課堂上，概念模型教學屬于一種重要教學方式，對提高學生的學習效率有積極作用，尤其是在生物復習課中。通過概念模型的構建，可以幫助學生更加深刻、全面的理解章節知識體系，并可以有效反映出學生對基本概念、核心概念的理解程度。在學生構建概念模型時，也提升了學生的知識總結、歸納能力。此種教學方式的應用，從章節知識的核心概念出發，對高中生物的課程學習內容進行總結、整合，進而使得學生在自主探究、知識梳理的過程中，加深對學習內容的認識。例如，以章節《物質出入細胞的方式》為例，其旨在要求學生闡述主動運輸對細胞生活的意義，并可以舉例說明物質跨膜運輸的方式及其特點。在引導學生構建概念模型時，圍繞章節的中心“物質跨膜運輸”出發，讓學生主動去分析主動運輸、被動運輸的特點。并且，在構建概念模型時，也需著重分析兩者之間的異同點，進而分析出其對細胞生活的作用、意義。通過概念模型的建構，讓學生在復習中進行章節知識的梳理，進而加強學生對課程的記憶深度。其后，教師也可以引導學生在課堂上進行交流、互動，起到完善概念模型的不足的作用，使得學生全面、系統的理解、認識到知識要點。概念模型的構建過程，實質上也是學生對細小、零碎的知識進行加工的過程，進而促進學生理性思維的養成。

2.在生物教學中構建數學模型來培養學生核心素養

生物學科的學習過程中，需要注重其實證、邏輯等依據、特點。本學科也是自然學科、理科的一部分，具有說服力的數據也是訓練學生理性思維、讓學生回歸理性的重要方法。在教學活動中，結合課程內容來構建數學模型，可以為學生呈現出較好的學習情境，加深其學習效果。其后，從具體情境出發，可以從中抽象出數學規律、思維，并通過圖表、公式的方式來完成進一步表達。從我國的相關教育理論中也可以發現，數學模型的構建，可以幫助學生主動發現、解決問題，并在問題解決中探索出新的生物規律。例如，以章節《性染色體與伴性遺傳》為例，其旨在要求學生認識到染色體、伴性遺傳的概念，并能夠結合紅綠色盲的案例來理解伴性遺傳的規律。在教學課堂上，教師可以從紅綠色盲的疾病特征出發，讓學生結合此案例來構建數學模型。使用數學符號來代替研究對象的基因組合，并對下一代的基因組合方式羅列出來，通過遺傳圖解來闡述紅綠色盲疾病的遺傳方式、遺傳概率。通過學生在課堂上的自主計算，得出問題答案，在主動學習中生成知識內容。在學生的課堂學習中，從數學模型的特點、作用出發，可以讓學生的思維品質得到進一步訓練。并且，在模型推導的過程中，也培養學生觀察本質的能力，促進學生核心素養的形成。

3.在生物教學中構建物理模型來培養學生核心素養

物理模型具有形象、生動、直觀的特征，屬于外顯模型的范疇。在生物教學活動中，構建出物理模型來開展教學活動，可以讓學生將抽象化的問題具體化、微觀知識轉變為宏觀知識，進而有效提高學生學習效率③。物理模型的構建，讓生物知識的學習難度也出現下降，促進學生理性思維的形成。在生物教學活動中，對于較為抽象化的知識內容，若是單純依靠紙筆、畫圖來理解，會讓學生難以深入知識內涵。而結合物理模型，則可以有效化解難點、起到突出重點的作用。例如，以章節《減數分裂中的染色體行為》為例，其旨在要求學生能夠解釋減數分裂的過程及各期染色體的特征，并準確表述分裂的各個時期。在本知識點的學習中，其主要還是取決于真核生物減數分裂時染色體發生的變化。在構建物理模型時，其基礎就是：基因位于染色體上，結合此特征來構建出減數分裂過程中，染色體的行為變化的物理模型圖。通過此圖形的構建，讓學生能夠直觀的觀察到減數分裂的過程、變化方式及原因，進而讓學生的學習過程更加有序、直觀。同時，物理教學模型的構建，讓學生更好的突破遺傳與變異內容的難點，加深學生的學習效果，有效提高其分析、解決問題的能力。

結語

在高中生物的教學課堂上，通過模型構建的教學方式可以讓學生的學習效果進一步得到提升。一般來說，模型大致上可分為物理模型、數學模型及概念模型。通過概念模型的構建，讓學生對生物知識的認識更加深刻，有效促進學生生物基礎水平的提升。結合數學模型，則可以充分鍛煉學生的分析、推理及綜合能力。而通過物理模型的構建，可以讓學生所掌握的生物知識變得具體化，促進三維學習目標的達成。在教學課堂上，模型構建的教學方式，對培養學生生物核心素養有積極價值。教師也需善于結合教學內容來靈活構建模型，促進學生生物綜合能力的提高。

【注釋】

① 鄭蘭萍、劉文勝. 基于生物學核心素養的概念教學——以《基因重組和基因突變》為例[J]. 教育，2017，26（13）：43-44.

② 鄭學項. 基于模型建構的高中生物學概念教學實例——以“染色體變異”一節為例[J]. 中學生物學，2018，21（4）：120-121.

③ 趙海芳. 核心素養下模型構建在高中生物教學中的嘗試運用——以減數分裂和有絲分裂的模塊復習為例[J]. 中學教學參考，2018，16（26）：168-169.

（作者單位：浙江省安吉縣高級中學）