核心素養視角下高中生物學模型建構的實踐與思考

陳燕霞

摘要：高中生物學模型建構教學對新課改下教學目標的實現有著很重要的作用，在此種教學方式下學生不僅能夠加強對知識的理解與掌握，還能夠培養科學思維，提高創新能力和實踐能力，將生物知識變得更加的生動、形象、容易理解，并且將其與其他各科聯系在一起，幫助學生形成知識網絡系統，進而激發學生學習的興趣，本文對核心素養背景下高中生物學模型建構教學進行了探究。

關鍵詞：高中生物、核心素養、教學思考

所謂核心素養就是指學生應具備的能夠適應社會發展和終身發展需求的必備品格與關鍵能力。在這一宏觀視角下，高中生物教學應當做哪些改變？本文以案例的形式闡述了高中生物物理模型建構的實踐與反思，在潛移默化中增強學生的核心素養。

一、高中生物教學中的物理模型

《普通高中生物課程標準》已將模型納入基礎知識范疇，并且將模型方法規定為高中學生必須掌握的科學方法之一。

以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型主要是物理模型，它即包括靜態的結構模型如真核細胞三維結構模型，又包括動態的過程如模擬減數分裂中染色體變化的模型。它常用來代表非常龐大或者極其微小事物的三維結構，可以幫助學生更好地理解微觀知識和三維結構。

二、物理模型建構在生物教學中的應用

案例1《嘗試制作真核細胞三維結構模型》

教學過程：學完必修一第三章第2節內容后，我布置學生6人為一小組課下準備材料，上課當堂構建真核細胞結構模型，對于構建植物細胞結構還是動物細胞結構模型各小組自由選擇。

上課伊時，我利用北京博物館中的“細胞屋”激發學生構建模型興趣，并將真核細胞知識系統地復習一遍，剩余時間由他們制作模型。

在制作過程中我發現有的同學用彩泥做細胞質、有的同學用白色泡沫塑料、還有的同學拿卡紙剪出一定形狀來表示細胞質。細胞膜的材料也是多種多樣如彩泥、布條、紙條等。細胞器的制作大部分同學采用彩泥捏出如橢圓形的葉綠體、網狀的內質網、球形的核糖體等。臨近下課各小組展示作品并互相點評。

教學反思：這節課學生按照自己的設計思路、親自動手制作屬于自己的細胞模型，在制作過程中領悟細胞結構與功能的特點，體驗成功與快樂，充分發揮學生積極性、創造性！整個課堂變成學生主動建構知識，提高素質的過程，從而實現教師主導學生主體的新課改精神。

也提高了課堂效率，收到了較好的效果。

經過實際操作后，也存在不少問題例如學生制作的細胞器大小不成比例，忽略了細胞器大小參考數據。在今后的教學中應讓小組成員先上網搜集資料，然后再討論確定本組實物模型的種類、規格（模型大小、各細胞器的大小比例）注意不同細胞器之間大小比例以及相應空間位置。

案例2：《制作生物膜的流動鑲嵌模型》

教學過程：本節課采用學案導學法，課前學生預習流動鑲嵌模型的基本內容完成導學案中基礎題，課上教師結合模型、學案等進行講授，學生討論，閱讀完成學案相關內容，結合生物膜結構的探索歷程，各小組根據課前準備材料當堂嘗試建構一個生物膜立體結構。

學生們進行小組合作，分別利用礦泉水瓶蓋、圓形的面團、小蕃茄、乒乓球、各種彩泥捏成球形等作為磷脂分于的頭部。牙簽、竹簽等作為尾部，排列在一個平面上，這就做好了“磷脂單分子層”。用同樣方法再做一個“磷脂單分子層”這樣就做好了“磷脂雙分子層”。大部分同學利用廢舊包裝硬質泡沫塑料加工成所需要的蛋白質形狀，用貫穿膜的蛋白質來幫助固定磷脂雙分子層，一些漂浮在膜的兩側，另一些嵌入膜，這樣就做好了生物膜流動鑲嵌模型。

教學反思：通過生物膜的流動鑲嵌模型制作活動，進一步探究細胞的結構及功能，使學生由理性認識轉向感性認識，更容易把握細胞結構的完整性及與其功能相適應的結構特點，而且通過此次活動漸漸的養成良好的學習態度和思維品質改變了傳統的“填鴨式”教學方法。

但美中不足的是學生經過合作探究出生物膜的流動鑲嵌結構并當堂構建立體模型時間明顯不夠充足，學生因時間倉促制作的模型不夠美觀、合體。經過幾番思考，我認為可以把學生當堂構建立體模型改為平面模型，如紅色卡紙剪出磷脂分子形狀，藍色卡約剪出可供覆蓋、貫穿、鑲嵌的蛋白質，課下各小組利用課余時間自選材料充分制作生物膜流動鑲嵌模型。這樣即能合理利用學習時間又能從不同角度理解生物膜加深學生的認識，更能有效地達到教學目的。

案例3：《模擬減數分裂過程中染色體的變化》

教學過程：引導學生閱讀教科書減數分裂圖解，學生分小組討論并繪制圖解，以兩對同源染色體為例學生上黑板繪出減數分過程各時期染色體行為變化，師生展開交流和討論共同對學生繪制過程進行修改、分析和評價，逐步歸納出減數第一次分裂和減數第二次分裂各時期特點。

課下學生準備模擬染色體變化的材料，并將有絲分裂過程系統復習。下一節課，各小組分配不同的任務（模擬動物細胞有絲分裂過程中染色體變化，植物細胞有絲分裂過程中染色體變化，精子形成過程中減數第一、第二次分裂過程中染色體變化過程，卵細胞形成過程中減數第一，第二分裂過程中染色體變化過程）當堂構建模型將有絲分裂和減數分裂進行對比教學，最后讓各小組到前面展示本組的模型。各小組相互指出錯誤小組的原因，然出留出時間改正，模擬的材料可以用卡紙、彩泥等代替染色體。

教學反思：本節課通過對比教學讓學生制作模型把微觀抽象的過程建構成實際看得見摸到著的物理模型。讓學生仿佛親眼看到有絲分裂、減數分裂的變化，達到“過目不忘”的效果。

學生通過這一構建活動，體驗到學習的樂趣加深了對生命活動現象本質的認識，明確了模型建構的方法和意義，培養和發展思維能力和抽象概括能力。

與此同時經過一段時間物理模型構建活動的實施，我發現這節課只是讓學生對著教材圖片簡單的用模型來擺一擺，并未發揮學生的自主、合作、探究學習方法。在以后的教學中應采取通過設置問題情景，講述減數分裂過程。

三、物理模型建構在生物教學中的價值

（1）提高學生的思想認識，通過展示學生的作品讓學生有成就感，激發學生樂于探究、勤于動手使學生快樂學習。

（2）通過研究物理模型來構建原型的形態、特征和本質，促進學生邏輯思維的發展，使課堂教學形式多樣化;達到不斷更新教師的教學理念，使學生學習方法轉變，各方面能力不斷提高。

（3）重點培養學生的創新精神和實踐能力，落實解決了高中生物探究性實驗，使物理模型在高中生物課堂中真正服務于教學。

總之，物理模型的建構改變了傳統教師滿堂灌局面，加強了師生間的互動，體現了新課程的理念，但是要注意的是在教學中注意模型的建構不是放手讓學生游戲或者是制作一個工藝品，應該有目的、有組織的進行，才能收到比較滿意的效果。模型建構可以體現師生的共同智慧，在今后的課堂中要不斷改革和創新。

參考文獻

[1]林海燕，嚴曉松.高中生物教學中發展學生核心素養的實踐與思考[J].中學生物教學，2017（9）

[2]朱月娥，馮軍.核心素養視角下高中生物教學思考[J].中學課程輔導，2017（20）.