開展制作生物模型活動 培養學生核心素養

王彥芳

摘要：開展制作生物模型活動，可幫助學生發展科學思維、形成生命觀念、優化探究方式與提高社會責任意識，有利于培養其生物核心素養。本文通過闡述生物核心素養及生物模型的內涵，并從開展生物模型制作活動的現實意義、積極作用及注意事項三個方面對如何培養學生核心素養展開探究，僅供各位同仁參考。

關鍵詞：生物模型;制作活動;核心素養

中圖分類號：G633.91? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）18-025-2

生物學有眾多研究方法，而模型建構法便是其中的一種重要方法，同時其也是高中生物教學分析、理解、掌握與運用概念的有效手段。如今，模型建構法在高中生物教學中的應用已經十分常見，并經教學實踐驗證可很好地激發學生的求知欲，有利于學生核心素養的培養及綜合能力的養成。學科的育人價值集中體現于學科核心素養，也是學生在通過一段時間的學科學習后逐漸形成的必備品格、價值觀與關鍵能力，以生物核心素養為例，其主要包括生命觀念、科學思維、科學探究與社會責任等方面內容，需要教師積極開展高效的生物模型制作活動，切實培養學生的核心素養。

一、生物核心素養與生物模型

1.生物核心素養

核心素養是每個學生的必備品質，可幫助其在不同的學習情境中有條理地解決各種問題，是學科學習的關鍵能力。生物核心素養主要包括生命觀念、科學思維、科學探究與社會責任四個方面。關于如何增強學生對生命觀念的認識，課程標準中有明確要求：教師應在學生充分學習生物學知識的基礎上，引導學生建立正確的適應觀、平衡觀與生物結構觀，讓其在解決問題時實現正確世界觀與生命觀的運用;而科學思維則是一種具有邏輯與理性的求知態度與思維方式，這一素養由生物學的教學需要而催生，可幫助學生實現知識的內化;科學探究更注重的是學生探究能力的提升，生物學本身便對探究學習有著較大的需要，通過探究學習，可引導學生學會創新與合作;相對于之前的三種能力，社會責任則涉及了每個學科，比較容易理解。高中生物課程標準中明確提出：應引導學生以生物知識為基礎，加強對社會話題的關注、參與和討論，并發表自己的建議與見解，最終逐漸形成一種擔當與責任。

2.生物模型

生物模型是建構者以更直觀、清晰的了解生物概念為目的，做出的既可為定量也可為定性的一種簡要描述。常見類型有概念模型、物理模型與數學模型，有著豐富的表現形式。在高中生物教學中，學生不可避免地遇到一些微觀內容的學習，這些內容不僅抽象，還難以理解。而模型作為一種模擬或近似描述研究對象、研究過程的一種手段，可對研究對象與研究過程進行直觀、形象的表達。同時通過開展模型制作活動，可對生物結構的本質、形態與特征進行有效的揭示，體現了一種邏輯方法形式。此外模型還可分為動態模型與靜態模型，其中動態模型強調描述生物學知識中的動態系統，如對物質跨膜運輸過程的動態模擬及減數分裂染色體行為變化的模型等;而靜態模型強調描述生物學知識中的靜態系統，包括模式圖、圖解、掛圖等。

二、開展生物模型制作活動的現實意義

1.學生方面

面對以往“填鴨式”教學模式下學生被動學習的困境，通過開展生物模型制作活動，可幫助學生改變學習方式，進而在模型制作的過程中主動提出問題、思考問題與解決問題。同時這一創新學習模式還能進一步加強生生間、師生間的良性溝通，并促使問題更為具象化，進而幫助學生更為容易地理解生物學概念，做到主動建構學習模型。此外，在制作模型的過程中，還可能涉及一些與教學內容相關的課外知識，在拓寬學生視野的同時，完善學生的知識儲備，讓學生以全面的眼光來看問題。同時生物模型的制作需要建立在各類科學家的研究成果上，只有利用科學理論來進行指導，才能確保生物模型的合理性與正確性，從而實現對學生核心素養的培養。學生在制作生物模型的過程中便需要重新探訪科學家的研究歷程，有利于其形成嚴謹、科學的邏輯思維與探究能力。

2.教師方面

對于教師來說，生物建模活動的開展也是對其專業水平的一個考驗。傳統的“填鴨式”教學強調突出教師“主講者”的作用，在課上鮮少與學生互動或及時答疑，導致學生在某一環節受阻而難以順利完成制作，更無從談及對生物知識的理解與內化，最終降低學生的學習興趣與積極性。而開展生物模型制作活動，讓學生以小組的形式來參與到具體的教學中來，是教師對新的教學模式的探索與嘗試，可極大地激發學生的學習興趣，并提高其動手能力與探究能力，建立良好的合作意識，這無論對教學效率與質量的提升還是學生的全面發展均有著顯著的促進作用。

三、生物模型制作活動對培養學生核心素養的積極作用

1.促進了學生生命觀念的形成

概念模型是生物教學中的常用模型之一，主要通過圖文、符號等來構建流程圖，對生命現象中的機制與規律有解釋與描述的作用，尤其在面對一些邏輯較強且抽象的知識時，概念模型的構建可幫助學生進一步理解生物知識。通過引導學生開展生物概念模型的制作活動，可幫助學生理解與掌握知識點之間的聯系與區別，促進知識的框架化與結構化。同時，概念模型的構建還能有效培養學生語言表達與歸納總結的能力，讓學生利用概念來了解生命現象，并探索生命規律。此外，構建概念模型的過程實際上是一個梳理概念聯系與層次關系的過程，能夠幫助學生進一步理解科學的本質，有利于其生命觀念的形成。

2.深化了學生科學思維的培養

讓學生參與到生物模型的制作活動中，可培養學生收集信息與處理信息的能力，實現手腦并用。并且在分析問題與解決問題的過程中，通過教師的指導，可使學生建立觀察、分析、推理、論證的思維過程，最終在構建模型的過程中實現生物知識的內化，培養其動手實踐能力與創新思維能力。基于課程標準，建模本身便是高中需要熟練掌握并運用的科學思維方法，通過開展生物模型制作活動，可培養其科學思維品質。

3.優化學生科學探究的方式

生物模型制作活動的開展往往需要提出問題來推動，達到不僅全面回顧舊知識，還引導學生發現新現象的作用。教師可在建模當中找出其中未知或預知的問題，以此激發學生的求知欲。在具體教學中，教師要引導學生基于舊知識與新現象提出用來解釋某一生物學事件或現象的模型抑或假說，并通過開展試驗、觀察現象及分析實驗數據來對模型或假說進行完善與檢驗。但與此同時，學生也會發現任何步驟需借助科學探究來完成，而科學探究方式也在整個建模活動中得到了優化。

4.提高了學生的社會責任意識

在應用生物模型的過程中，常常會涉及到一些實際問題的解決，而這也是社會責任素養中的主要內容。通過利用模型來進行實際問題的解決，可幫助學生逐漸養成運用生物學知識來決策社會議題的習慣，當然這也是十分科學合理的。同時，生物建模制作活動與傳統教學方法有著很大的不同，可激發學生的學習興趣和求知欲，使學生逐漸喜歡、認可生物學，有利于生物學知識及技術的傳播。此外，開展生物建模活動還能幫助學生形成環保意識、生命意識，對自己在大自然及社會環境中有一個良好的定位，擔負起應有的社會責任。

四、注意事項

首先，教師應對自己的建模能力有一個正確的評估，并對核心素養與模型建構的重要作用有深入的理解與認識。其次，教師要歸納、整理教材中與建模相關的內容，學會靈活運用這些素材，增強教學的創新性。最后，教師要尊重學生的個體差異性，有針對性地對學生進行指導，最終達到促進全體學生的全面發展的目的。

五、結語通過開展生物模型制作活動，不僅可有效提升學生的課堂參與度，充實課堂教學內容，也可有效幫助學生更為深入地理解生物現象的本質與生物發展規律，記憶生物概念，從而引導學生以嚴密的科學思維進行生物知識探究，提升學生的科學探究能力，有效地發展學生的生物核心素養。

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注：本文系甘肅省教育科學“十三五”規劃2019年度一般課題，課題名稱：制作生物模型對學生核心素養培養的研究，課題立項號：GS[2019]GHB0598.

（作者單位：甘肅省白銀市靖遠縣第四中學，甘肅 白銀 730600）