模型建構在高中生物教學中的應用

王曉燕

摘 ?要：高中生物是一門與生活息息相關的學科，因此在高中課程中占有重要的地位，但是由于其知識瑣碎且繁多，學生在學習時無法掌握其方法，再加上教師的教學方式守舊，導致學生對生物的學習不感興趣。要讓學生喜歡上生物，發揮學生的主體作用，有效的學習生物學知識，就要運用模型構建幫助學生理解概念、原理從而形成系統的科學方法來構建新的知識體系，提升學生的生物素養。

關鍵詞：高中生活 ?模型構建 ?高中生

中圖分類號：G633.91 ? ? ? ? 文獻標識碼：C ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-1578（2020）03-0100-01

模型構建是一種通過模型和標本設計去描述事物的原型，幫助學學習者更好的學習新知識的方法。而生物模型構建就是對生物研究對象的細枝末節去除，通過假設和猜想來構建一定的模型來描述生物原型的方法，通過構建生物模型有助于學生對生物學知識的學習和理解。鑒于此，本文對概念模型、數學模型和物理模型在生物課堂中的應用進行了探討，并對教學成果進行了總結，希望通過對這一教學方法的分析和研究為一線教師提供教學參考價值。

1 ? 概念模型在生物課堂教學中的應用

概念模型是指通過應用一些文字、符號或者圖形對真實的信息進行抽象和簡化，從而使學生將新知識與舊知識進行聯系，更好地理解新的概念，對今后的應用具有一定的幫助。通過概念模型的構建，使學生掌握了概念模型教學的本質，并建立概念的認知結構，以便學生對概念的記憶，加強內化。

例如，在學習《能量之源——光與光合作用》一課時，為了讓學生理解光合作用這一概念，筆者構建了概念模型幫助學生理解這一知識點，首先畫出兩個圓，一個代表光合作用的光反應階段，一個代表暗反應階段。之后在第一個圓中標出葉綠體中的色素，原因是光反應階段需要葉綠體，通過運用光能將水進行分解，得到的氧氣流入空氣中，而得到的[H]供給暗反應，將CO2進行固定，形成C3，之后在[H]的作用下將C3還原為C5和C6化合物。通過這一概念模型的構建，讓學生明確了在光合作用中光反應和暗反應的關系，以及工作原理，從而加強對光合作用這一概念的認識和理解，為今后的學習做好鋪墊。

2 ? 數學模型在生物課堂教學中的應用

由于生物知識的瑣碎導致學生學習起來相對得吃力，無法將知識與知識的關系理清，為了解決這一問題，教師可以利用創建數學模型來描述相關的生命現象，反應生命活動的規律，從而幫助學生解決生物問題。在建構數學模型的過程中，教師要注意其規律性和發展性，在每個不同的情境中構建相應的數學模型，拓展學生的學習思維，使學生靈活運用數學模型解決課堂重點和難點知識，從而達到預期的學習效果。

例如，在學習《孟德爾遺傳定律》這一內容時，為了讓學生分析相對性狀的雜交實驗現象，筆者通過構建數學模型，用分配定律結合數學概率對此進行了解釋。如：純種高莖豌豆和矮莖豌豆雜交時，首先寫出其基因DD×dd，DD的子代基因為D，dd的子代基因為d，當它們進行雜交后得出Dd顯性基因，之后自交，運用分配率可以得出（D+d）×（D+d）=DD+2Dd+dd，而D為顯性基因，再利用數學概率可以得出高莖豌豆占整個子代的■，矮莖豌豆占■。可見，在這個過程中，筆者通過構建數學模型，并運用分離定律解釋了遺傳現象，使學生對孟德爾遺傳定律認識得更加透徹，為今后的應用奠定了基礎。

3 ? 物理模型在生物課堂教學中的應用

物理模型是指根據生物原型的比例進行放大或者縮小，以此來展現生物的本質和特性。通過構建物理模型，讓學生直觀形象地理解生物知識，并體會生物知識的生活性和現實性，以此對生物的學習充滿興趣，從而自主探究生物知識。在構建物理模型時，教師要遵守幾個原則，相似性和簡化性，這樣保證學生在建構的過程中鍛煉學生的實踐能力和探索能力，以此完成生物課堂教學的目標。

例如，在學習《DNA分子的結構》一課，筆者為了讓學生理解這一結構的特征，帶領學生制作了相應的物理模型。首先給學生兩根鐵絲和一些含有孔的塑料片，這些塑料片的形狀有圓形、五邊形和長方形，分別代表不同的物質：圓形是磷酸，五邊形是脫氧核糖，長方形代表堿基，之后，學生將這些塑料片用鐵絲按一定的規律串起來，并將兩條鐵絲并排著擰成螺旋狀。最后學生觀察整個DNA分子結構的模型發現，DNA的基本骨架是由磷酸和脫氧核糖交替排列而成，并且都在DNA分子的外側，它由兩條鏈組成等特點。可見，通過物理模型的構建，使學生加強對DNA分子結構的理解，加深其印象，從而不斷地完善對遺傳物質的認識。

綜上所述，模型構建是目前生物課堂教學中值得應用的一種教學方法。它不僅可以調動學生的積極性和自主探究意識，同時還可以將抽象的生物知識變得更加形象化，構建了生物知識之間的聯系，讓學生在學習的過程中形成一定的認知規律，從而對其進行不斷地探究，加強內化，豐富自身的知識體系，為提升學生的生物技能而創造了有利的條件和保障，對培養學生的生物素養具有一定的幫助。

參考文獻：

[1] 李濤.淺談高中生物模型構建教學的實踐[J].課程教育研究，2018（22）.

[2] 孫淑芬.例談構建模型在高中生物概念教學中的應用[J].當代教研論叢，2016（09）.