物理模型在中學生物教學中的應用分析

陳群

摘要：在教育改革背景下，中學生物教師應結合教材內容，巧妙設計觀察環節、實驗環節以及探究環節，并應用對應的物理模型，將生物知識直觀呈現給中學生，鍛煉中學生的探究思維能力，促進生物教學質量提高。本文結合中學生物教學實踐，探討了物理模型的具體應用。

關鍵詞：物理模型;中學生物;具體應用

在生物學習過程中，很多中學生因自身認知能力的限制，在學習較為抽象的生物知識時感到吃力，需要克服極大的理解困難。對此，中學生物教師可應用物理模型，帶領中學生直觀感受生物現象變化等，幫助中學生高效學習生物知識。

一、中學生物教學中物理模型的具體應用流程分析

在開展生物教學時，中學生物教師應先研讀生物教學內容，創建對應的物理模型，并設置探究性的生物問題等，引導中學生結合物理模型更好地理解生物知識。在物理模型創建過程中，中學生物教師應體現出原型的特征，讓中學生分析與生物知識間的聯系，使學生有較為深刻的掌握。具體應做好以下三點：

（一）確定物理模型創建的對象，明確模型的各項細節

在進行物理模型創建時，中學生物教師首先應將具體的模型對象確定下來，深入研究生物原型的特性，如分析原型的結構、形態以及功能等，再將各部分的細節加以明確，更好地體現出生物本質內容。在此基礎上，中學教師應重點把握生物原型特征，完善物理模型的制作，使物理模型更貼合更加貼合生物教學內容，為中學生直觀學習生物知識提供便利，促使物理模型的生物教學價值的實現。如中學生物中“植物氣孔的張開與閉合”教學時，中學教師應創建氣孔開閉物理模型，研究氣孔的析出性、反應性等特點，并融合氣孔閉合及張開的結構變化等。中學教師可應用物理模型演示氣孔張開的整個過程，引導中學生分析細胞因吸水變膨脹的變化，同時也可演示氣孔閉合過程，讓中學生更好地了解閉合情況下細胞的狀態。中學生可留出五分鐘時間，讓中學生對比思考氣孔的張開與閉合過程的具體變化，引導中學生列出表格，加深學生對此部分生物知識的理解。

（二）設計物理模型制作方案，優化模型的整體效果

中學生物教師應制作模型時，應先設計整個模型的制作方案，應將具體類型、材料、連接方式等加以明確，實現生物知識的全面展現。首先，中學生物教師應分析原型的形態等特征，并結合生物知識等，將物理模型的具體類型進行明確，如在講解細胞核、細胞膜等知識時，應制作生物細胞模型。其次，中學生物教師應分析模型應具備的特點，選用適合的材料進行建造，使生物原型更好地展現給學生。如細胞模型中的細胞壁可利用水果的包裝網。中學生物教師應對模型內各組件的連接方式進行調整，使各組件按順序聯系起來，保障模型有較好的穩定性。最后，教師應結合實際展現情況等，優化物理模型的展示效果，使內部重要結構更好地體現出來，并在教學活動中為學生詳細講解相關生物知識。

（三）指導中學生設計物理模型制作流程，設置討論展示環節

中學教師可引導學生自主動手制作模型，帶領學生梳理整個制作過程，并讓學生設計對應的物理模型制作流程，指導學生按實際學習需求進行優化改進。如中學教師可讓中學生將模型主干部分及框架部分制作出來，再讓學生增添小構件。細胞模型中核糖體、溶酶體是輔助構件，可最后制作。在完成物理模型制作后，生物教師安排中學生分組展示物理模型，并讓學生相互評價模型的優缺點，并指導學生對物理模型作品進行優化。這能使學生在討論評價過程中，更深入地了解相關生物知識，鍛煉學生的實踐操作能力及探究思考能力，促進學生生物核心素養提高。

二、中學生物教學中應用物理模型的具體案例

（一）生物細胞模型的構建

在講解生物細胞知識時，中學生物教師可帶領學生分析動物細胞結構與植物細胞結構，讓學生找出相同點與不同點，并利用多媒體技術放大細胞中的細胞核、細胞膜以及中心體等，使學生清晰地掌握細胞中的各個結構及特點。在此基礎上，生物教師應讓學生思考用哪些材料制作細胞物理模型，可組織學生分小組討論總結，將中學生的注意力吸引到模型制作中。以植物細胞物理模型的制作為例，生物教師可要求中學生準備卡紙、塑料袋、包裝網等材料，讓學生按照植物細胞結構圖示制作各部件，指導學生畫出相應的植物細胞結構簡圖。在此基礎上，生物教師可演示葉綠體的制作方式，如用綠色的卡紙卷成紙團，用透明膠帶將紙團固定，再用膠水將簡圖中的葉綠體部分，將紙團粘貼上去，就能將立體葉綠體呈現出來。生物教師可引導學生用豆子制作細胞核等結構，先讓學生按照圖示在豆子涂上對應的顏色，再讓學生將豆子粘貼到對應位置。中學生通過動手制作植物細胞結構模型能更好地掌握相關生物知識，促進學生學習生物知識的效率提高。

（二）細菌物理模型的構建

很多學生對細菌的認知比較模糊，只知道一些細菌危害性強，但不了解細菌的具體組成與結構等。對此，生物教師可設置細菌物理模型環創建節，讓學生準備小刀、塑料袋等，安排中學生分組討論模型制作步驟。首先，生物教師可先讓中學生將塑料袋當做細菌的細胞膜，彈珠則當做細胞質等，引導學生自主完成細菌結構模型的制作。生物教師可提問相應的生物問題，讓學生結合細菌模型進行回答引導學生全面掌握細菌的組成，使學生積極學習相關細菌結構知識。此外，生物教師也可設置模型展示環節，讓中學生分組展示所制作的細菌模型，鼓勵中學生指出模型中細菌構件設計中的不足，并引導學生對細菌結構模型進行改進。如細菌結構模型未體現出菌毛設計等，可讓學生粘貼上毛線等。

三、總結

綜上，在中學生物教學過程中，教師應重視物理模型的構建，可讓學生結合教材內容，將細胞、細菌等模型構建對象確定下來，再讓學生按照圖示準備適合的材料，引導學生制定清晰的物理模型制作流程，并留出時間讓學生動手制作，使學生通過模型創建更好地掌握相關生物知識，促進生物教學效率提高。

參考文獻：

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