基于核心素養的高中生物模型構建教學研究

楊國忠

摘要：高中生物課程標準中明確指出，在高中生物鐘應采用模型建構的方法，并基于一定的事實基礎，化復雜于簡單。生物學科是一門基于科學的基礎學科，能夠培養學生基本的科學核心素養，模型的構建能夠使學生對自己所學知識有規律性的認知，并形成深刻的生命觀與生命體驗。因此，教師應基于教材中的模型設計活動，通過該教學模式提升學生綜合核心素養，提升生物成績。

關鍵詞：高中生物;模型建構;優化策略

前言

生物是自然科學的重要分支，研究的是生物的結構與發展規律，是學生核心素養培養的重要途徑。通過生物學的學習，能夠使學生通過生命本質完成對環境以及生物的科學認知。但是生物學習是基于一定的規律的，因此，想要發展學生核心素養，就需要將生物知識與模型教學模式有機結合，培養學生建構知識模型的能力，使學生掌握基本知識的同時，對生物學科有一個整體把握。

一、核心素養下高中生物模型構建教學的應用

（一）借助數學模型，探究事物本質

數學模型，顧名思義，就是借助數學形式，構建一個生物系統。在高中生物中，主要是孟德爾遺傳、有氧呼吸及光合作用等教學模塊需要構建數學模型。在這些模塊中，教師需要建立必要的數學模型去解釋生物現象，并用學生較為熟悉的數學知識，去解釋生物問題[1]。

（二）借助物理模型，發現事物規律

物理模型，它是一種以對象或圖片的形式直觀地表達認知特征的模型。高中生物學教科書中的許多地方都清楚提到了物理模型。DNA雙螺旋結構模型等可以幫助學生可視化教科書中的抽象知識，掌握要點，從而使學生在構建過程中可以更輕松地接受和理解知識，并完善生物教學中的一些教學弊端，提升課堂效率。

（三）借助概念模型，建立知識體系

概念模型，是以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型[2]。常見的概念模型是概念圖和思維導圖。在高中生物教材中涉及到概念的內容非常多：達爾文自然選擇學說的解釋模型，生態系統能量流動圖，每章自我檢測中均有要求學生繪制概念圖以及在復習時建構概念圖整理回顧知識等。

二、核心素養下高中生物模型構建教學的意見及建議

（一）充分發揮學生自主性

在建模過程中，最重要的是教給學生模型并領導模型。當獨立學習而不需要他人幫助時，學習相關方法將大大減少解決問題的時間。因此，在進行模型構建教學時，教師應幫助學生認識到模型構建過程比結果更為重要，并鼓勵學生參與模型構建過程。同時，教師必須合理設計練習，以便學生可以將模型方法應用于解決問題和進行強化教學。首先，在課程中，老師沒有表現出足夠的課堂自主性，他們沒有指導學生獨立創建模型，而是直接向學生展示了現有的模型，因此學生陷入了被動的聆聽狀態，學生自主模型的能力沒有實質性的進步。因此，在高中生物學課程中，教師應注意指導學生建立自己的模型以提高自學能力。

（二）多給予肯定

高中生物模型構建的教學是建立在該模型的基礎上的，它有可能與原始的教學順序和教學計劃相抵觸，使師生在短時間內完全不適應[2]。因此，在模型制作課程開始之前，老師應預先計劃和準備，并確保學生事先了解模型的基本概念和構造方法。模型構建完成后，教師應給學生對其構建的模型的更積極的評估，并且不應輕易拒絕學生。在教學過程中，教師應讓所有學生參與進來，以便所有學生盡可能地了解有關生物模型構建的相關知識。當學生表現不好時，老師會及時糾正并提出建議，如果學生表現良好，則老師必須進行確認和鼓勵。

（三）增強建模意識

學生在學習生物的過程中，建模意識并不強，一方面是由于傳統教學模式的影響，覺得生物學習偏向“文科”，主要以記憶為主，這樣的誤區使學生在學習生物的過程中并沒有將建模放在第一位[3]。另一方面，在教學過程中，教師對生物模型教學方式重視不足也會導致學生在學習過程中，忽略建模。以上這些情況都是需要教師引起重視，在教學過程中，要加強學生對建模的興趣，以科學規律最為學習生物的主要學習意識，意識到生物模型對生物學習的促進作用。此外，教師還應自身加強建模意識的培養，在授課過程中引導學生樹立正確的建模意識，遵循一定的方法原則，引導學生能夠對模型建立進行獨立操作。

結語

與其他學科相比，由于高中生物學課的緊湊時間和繁重的學習任務，模型構建培訓更復雜且更難控制。因此，在建立模型教育中，教師必須在上課前認真設計教學計劃，適當地準備相關的生物學知識，事先在課堂上設定可能的活動，并選擇合理的解決方案，然后教師必須適當地設計教學方案。并在課上適時提出問題，激發學生的積極思維，并在實踐中實施模型構建課程。

參考文獻：

[1]張純穎.高中生物教學中數學模型構建的研究[J].中學課程輔導（教學研究），2020，14（17）：22.

[2]王佳祺.構建模型在高中生物教學中的運用分析[J].中外交流，2019，26（26）：376.

[3]鄧象斌.具象化實物模型構建在高中生物教學中的運用分析[J].南昌教育學院學報，2018，33（4）：45-47.

本文系福建省莆田市秀嶼區教育科學2020年度立項課題《基于核心素養的高中生物模型構建教學研究》研究成果之一，課題編號：XYKT2020204