新課程下模型建構在初中生物教學中的應用

甘慶福（福建省霞浦縣松城初級中學）

一、模型建構教學模式的提出

模型建構，泛指人類描述和解釋自然現象的一切概念化過程。它的宗旨是教師與學生相互合作、相互促進。教師應用模型建構教學模式進行教學，方便學生在學習時理解知識點，并對難以理解的現象進行直觀描述，具有特定性，能幫助學生輕松記憶和理解。

在新課程背景下，初中生物教學中應用模型建構教學模式，它體現的是將物理模型、數學模型、概念模型、抽象模型和符號模型等融入教學，使初中生物知識點更加形象地展示出來。同時，讓學生能有條理、有規則地學習相應生物知識，使學到的知識更加深刻，并得以深入探究初中生物知識。

二、模型建構的常見類型

模型是為特定目的而做的描述，該描述是定量的，也是定性的，它是借助實物等形象化的工具，通過抽象的形式來表達。模型建構的類型有很多，而在初中生物教學中的模型建構主要有物理模型和數學模型兩種。

1.物理模型

物理模型又稱實體模型，是根據相對應的理論和知識點按照比例進行縮小所創造的一個模型。在初中生物教學中運用物理模型，可以體現在將植物細胞、動物細胞等一些細微生物結構實體化，方便學生對微觀世界的直觀了解。

2.數學模型

數學模型屬于描述類的模型，以等式、集合、圖表、坐標圖象、數學表達式、排列組合等表達某個知識點的組合構建方式。它運用一些數學模型進行模型的解說和分類，使知識點更加具有邏輯性，便于學生邏輯思維的建立。在初中生物教學中運用數學模型，一般可以體現在種群增長模型的構建，同源染色體、染色體及染色單體之間的數量關系上，生物膜、半透膜及選擇透過性膜的關系等。

3.概念模型

概念模型是指以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型。在初中生物教學中，主要體現為對細胞結構共同特征的文字描述、對呼吸作用過程中能量和物質變化的分析、對自然選擇學說的解釋模型等。

三、模型建構在初中生物教學中的應用策略

1.物理模型在初中生物教學中的應用

物理模型建構是以實物和圖畫的形式呈現知識點，使其抽象意義以形象、直觀呈現，以趣味方式引起學生的注意，激發學生的學習興趣，從而讓學生收到更好、更深刻的學習效果。例如，在教學人教版《義務教育教科書·生物學》七年級上冊（以下統稱“教材”）“細胞是生命活動的基本單位”一課時，要求學生對細胞的結構和生活進行研究和了解。在教學完植物細胞和動物細胞的具體內容后，為了使學生對這些細胞的認識有更加深刻的了解，教師通過物理模型建構的教學方式，使這些細胞能夠通過立體圖形的模式呈現出來，突破理論知識的抽象性，直觀地以模型呈現在學生的眼前，讓學生直截了當地看出細胞的不同特征。通過觀察這些模型，培養學生的發散思維，引發學生的自主思考，符合新課程對學生的教育目標和要求。

2.數學模型在初中生物教學中的應用

數學模型建構是用數學公式進行知識點的邏輯化、數學化。通過生物與數學的結合，使生物學中一些重、難點能夠化為簡單的數學公式進行理解和深入思考，培養學生的邏輯思維能力。在運用數學模型進行生物課程教學時，要先觀察研究對象，從而發現這些生物知識點之間的一些聯系，運用相關的數學公式進行這些聯系的表述，使知識點能夠更加明確，更有邏輯性。例如，在教學教材“種子的萌發”一課時，在了解種子萌發的條件和萌發的過程后，在計算種子的發芽率時需要運用到數學模型的建立。發芽的種子數÷供檢測的種子總數×100%=種子的發芽率，這是初中生物中最常見的一種數學模型建構模式，即運用簡單的公式去表述這個知識點，或者對一個知識點的結果進行運算和猜測。又如，初中生物學中比較常見的變化曲線圖、數據圖，教師在教學相關知識點時，要先給學生講解關于這些知識點的理論，然后運用這些曲線圖、數據圖表達這些知識點的含義，讓學生能夠直觀地理解。

3.概念模型在初中生物教學中的應用

概念模型是用文字來表達一些抽象的思維，一般運用算法構架和假設等方法進行知識和內容的描述，使所學習的知識更加簡化地表達，能夠按照頭腦中所顯示的方法進行構建，形成主動的思維記憶，也就是運用最原始的文字和語言表達方式來概括一些生物中出現的現象。例如，生物中常見到的概念圖、流程圖、框架圖、知識導圖，就是概念模型在初中生物中的具體應用。概念模型的運用能夠使學生對生物知識的了解更加具有框架性。例如，在教學教材“生物和生物圈”一課時，教師可以構建生物和生物圈這一章的概念圖或者知識導圖模型，讓學生明確了解生物圈、生物與環境的關系、生態系統和生物的多樣性，使學生對生物的特征及周邊環境中生物認識的學習更加明確、明朗，也更有目的性，加深對這一章節知識的理解與應用。

新課程下要求培養能夠自主思考并具有一定自主思維的學生，利用模型建構教學模式進行初中生物教學，不僅可以使初中生物課堂更加有趣，還能有效培養學生形成自主思考的習慣。