高中生物教學(xué)模型構(gòu)建中的常見問題及應(yīng)對策略

張羅國

通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前高中學(xué)生大多數(shù)停留在記憶生物概念和規(guī)律的層次上，沒有真正理解，尤其是對微觀世界的知識，不能靈活應(yīng)用，只能死記硬背。在教學(xué)中運(yùn)用物理模型，不僅可以讓學(xué)生更輕松地掌握知識，教師也可以形成自己獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格，提升自身的綜合素質(zhì)。通過讓學(xué)生參與某些物理模型的制作過程，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生多種感覺器官，促進(jìn)想象力的發(fā)揮，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)生物學(xué)知識。但是，由于模型教學(xué)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用未能被大多數(shù)教師有效掌握，再加上相關(guān)輔助條件未能到位，模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的效果未能全面發(fā)揮出來。面對這些問題，需要從實(shí)際分析，以學(xué)生為本位，提出相應(yīng)的優(yōu)化建議。

一、高中生物模型教學(xué)概念界定

生物學(xué)教學(xué)工作進(jìn)行中，模型構(gòu)建主要包括實(shí)物模型和模擬模型，如生物體結(jié)構(gòu)的標(biāo)本屬于實(shí)物模型，而細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖則屬于模擬模型。想象模型是通過思維的理想化所表現(xiàn)出來的，包括具象模型和理想模型。具象模型通過運(yùn)用形象化的方法對生物原型進(jìn)行簡化，構(gòu)思出具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的、直觀化的模型，如細(xì)胞膜流動鑲嵌模型。而理想化模型是通過理想化方法舍棄了原型的很多屬性，簡化出原型某方面的本質(zhì)屬性的模型。如細(xì)胞分裂過程模型、激素分泌調(diào)節(jié)模型等。這些模型的應(yīng)用能有效解決學(xué)生生物知識學(xué)習(xí)中存在的知識壁壘問題，能直觀化地通過模型觀察分析強(qiáng)化對生物知識的高效率學(xué)習(xí)，實(shí)際取得了非常突出的效果

模型教學(xué)就是在教學(xué)中開展與模型相關(guān)的教學(xué)。教師對模型的恰當(dāng)利用能夠幫助學(xué)生更準(zhǔn)確地理解、掌握相關(guān)的生物學(xué)知識。模型教學(xué)包括運(yùn)用現(xiàn)成的模型的教學(xué)和構(gòu)建模型的過程式教學(xué)。許多現(xiàn)成的模型具有直觀化、簡約化的特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用于生物學(xué)教學(xué)中。在模型教學(xué)中教師應(yīng)更注重模型建構(gòu)的過程，在構(gòu)建模型的活動中通過觀察或?qū)嶒灒?利用已學(xué)過的知識進(jìn)行假設(shè)，將復(fù)雜的問題簡化，使原型更加形象化，能表現(xiàn)出其本質(zhì)屬性。這樣，學(xué)生通過親身參與可以體會到構(gòu)建模型的過程，提升認(rèn)知水平，建構(gòu)完整的知識結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在模型建構(gòu)活動中思維與行為的相統(tǒng)一，有利于學(xué)生自身創(chuàng)造性思維的開發(fā)。模型構(gòu)建在生物教學(xué)中的應(yīng)用，就是將模型的構(gòu)建與生物學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識有效地結(jié)合起來，讓學(xué)生參與到生物模型構(gòu)建過程中，通過親身參與提升學(xué)生的參與水平，以此鞏固所學(xué)的生物知識，滿足生物學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求。如DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，模型方法具有類比性、簡略性、假定性。通過模型，揭示原型的特征、形態(tài)和本質(zhì)，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生更深刻地掌握生物概念、現(xiàn)象和規(guī)律。

高中生物教學(xué)模型的構(gòu)建是一個培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和考驗學(xué)生理論知識儲備的重要過程，在這一過程中教師應(yīng)注重學(xué)生的參與，促使學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)生物新知識，同時在參與中實(shí)現(xiàn)所學(xué)知識的鞏固。此外，雖然高中生物教學(xué)模型的構(gòu)建是從生物學(xué)習(xí)層面上出發(fā)的，但最終是立足于高中階段學(xué)生綜合素養(yǎng)為主要目標(biāo)的，最終學(xué)生在生物模型構(gòu)建中所積累的知識和培養(yǎng)形成的能力，都會反饋到學(xué)生自身素養(yǎng)形成中。從這一方面來講，高中生物模型的構(gòu)建價值是不固定的，是符合素質(zhì)教育階段高中階段學(xué)生整體學(xué)習(xí)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的，具有非常重要的理論價值和現(xiàn)實(shí)意義。

二、高中生物教學(xué)模型構(gòu)建的問題分析

（一） 未能充分認(rèn)識到模型構(gòu)建的價值和功能

模型教學(xué)早在建國初期已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，教師在講授微觀世界的知識時一般借助宏觀的掛圖、實(shí)物模型等，將抽象知識形象具體化。而當(dāng)前在將模型應(yīng)用于教學(xué)中主要是體現(xiàn)在數(shù)學(xué)和物理等知識的學(xué)習(xí)中，應(yīng)用于生物教學(xué)還是較少的。同時，就高中生物教學(xué)而言，關(guān)于這一方面的模型構(gòu)建理論研究也是較少的。因此，這就導(dǎo)致實(shí)際引導(dǎo)高中生物教學(xué)模型構(gòu)建和應(yīng)用缺乏強(qiáng)有力的指導(dǎo)，教師和學(xué)生針對模型構(gòu)建的價值和功能也具有局限性。模型構(gòu)建的價值和功能，一方面能將教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化、直觀化、模式化地展現(xiàn)出來，能針對高中生物學(xué)習(xí)中存在的部分抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的知識，解決了教師課程內(nèi)容講授過程中存在的困境問題，提升了課程講授的效率;另一方面，高中生物教學(xué)模型構(gòu)建是圍繞學(xué)生開展的，因此讓學(xué)生參與到模型構(gòu)建過程中，能最大限度地調(diào)動學(xué)生積極性，提升學(xué)生知識學(xué)習(xí)的積極性。而基于以上關(guān)于高中生物教學(xué)模型構(gòu)建的價值和功能認(rèn)識，學(xué)校方面未能積極地組織培訓(xùn)工作，教師自身的學(xué)習(xí)積極性也不高，因此在認(rèn)識生物模型構(gòu)建的重要性，以及從高中階段出發(fā)全面認(rèn)識生物模型構(gòu)建的實(shí)時性和變化性，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法、更新教學(xué)理念方面都是較為低下的。高中階段生物模型的構(gòu)建需要學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科的交流，以生物教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，但是不僅僅局限于生物教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的層面上，獲得來自學(xué)校和同行人員的支持，以此在跨學(xué)科基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)交流中獲得足夠的動力支持。

（二）生物模型構(gòu)建缺乏強(qiáng)有力的資源支持

高中生物教學(xué)模型構(gòu)建中存在的重要問題還體現(xiàn)在模型構(gòu)建的相關(guān)資源支持未能到位。就生物知識內(nèi)容體系本身而言，模型構(gòu)建所需的資源量是非常大的，尤其體現(xiàn)在儀器的應(yīng)用上。當(dāng)前，關(guān)于這一方面相關(guān)工作的落實(shí)缺乏強(qiáng)有力的資源支持，學(xué)校不但沒有通過資金支持和制度安排積極引進(jìn)相關(guān)的儀器設(shè)備和資源，而且在師資隊伍配備方面也需要進(jìn)一步的提升。筆者在針對秦安縣高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于特定的儀器設(shè)備資源缺乏，再加上教師人員未能提供支持引導(dǎo)，“DNA雙螺旋模型構(gòu)建”課程成了手工制作課，與模型構(gòu)建課程目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，無法從學(xué)生參與的過程中實(shí)現(xiàn)合理化的教學(xué)，教學(xué)價值和功能也未能全面發(fā)揮出來。此外，隨著現(xiàn)代化教學(xué)工作的不斷創(chuàng)新發(fā)展，教學(xué)理念的創(chuàng)新對實(shí)際生物教學(xué)應(yīng)用生物模型實(shí)現(xiàn)教學(xué)的要求也在不斷提升。因此，在這一現(xiàn)狀下，高中生物教學(xué)工作實(shí)際創(chuàng)新落實(shí)中，生物模型的構(gòu)建需要的資源配置在不斷提高，而學(xué)校方面未能給予強(qiáng)有力的支持，資源的缺少必然導(dǎo)致生物模型的構(gòu)建在一定程度上與當(dāng)下的教學(xué)理念不相符，與實(shí)際教學(xué)目標(biāo)也是不符合的。

（三） 學(xué)生本位的原則未能全面貫徹

高中生物教學(xué)模型構(gòu)建過程中存在的主要問題還體現(xiàn)在學(xué)生本位的原則未能全面貫徹。正如上述所言，生物教學(xué)模型的構(gòu)建要注重學(xué)生的親身參與，只有通過親身參與，才能切實(shí)促使學(xué)生在參與過程中提升知識學(xué)習(xí)的積極性。筆者在對秦安縣高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在課程學(xué)習(xí)中，教師忽略了學(xué)生本位的原則，一味地追趕課程進(jìn)度，留給學(xué)生親身體會和參與的時間是非常少的。再加上一個模型的構(gòu)建需要學(xué)生之間的相互協(xié)調(diào)，因此需要注重使用小組合作的方法。秦安縣高中生物模型教學(xué)工作落實(shí)中，教學(xué)方法應(yīng)用較為單一化，多元化的教學(xué)方法使用未能全面貫徹落實(shí)，未能有效體現(xiàn)以學(xué)生為本，尊重學(xué)生的動手參與能力和創(chuàng)造力。如，秦安縣高中生物教師在模型構(gòu)建中使用Power Point和 Flash等現(xiàn)代化的方式，而忽略了構(gòu)建模型的實(shí)踐意義。這些教師通過使用計算機(jī)代替學(xué)生參與模型構(gòu)建，導(dǎo)致學(xué)生參與力度較低。

三、高中生物教學(xué)模型構(gòu)建的優(yōu)化策略分析

（一）轉(zhuǎn)變觀念，形成科學(xué)的認(rèn)識

高中生物教學(xué)模型優(yōu)化構(gòu)建中，應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教師觀念，對生物模型構(gòu)建形成科學(xué)合理的認(rèn)識，以此引導(dǎo)實(shí)際生物模型教學(xué)工作高效落實(shí)，同時通過組織培訓(xùn)教育工作，切實(shí)地讓教師認(rèn)識到模型構(gòu)建的重要性和存在價值。學(xué)校方面，應(yīng)通過實(shí)際教學(xué)培訓(xùn)，切實(shí)地讓每一位教師明確模型構(gòu)建和手工制作的區(qū)別，在向有經(jīng)驗的學(xué)者和專家請教的基礎(chǔ)上，形成關(guān)于自身應(yīng)用生物模型教學(xué)的理念體系，貫徹到實(shí)際工作教學(xué)中。同時，通過線上網(wǎng)絡(luò)資源的鏈接，通過實(shí)時性的培訓(xùn)教育，組織教師認(rèn)識到生物模型的構(gòu)建不是一成不變的，是在遵循基本原則和課程章節(jié)知識內(nèi)容基礎(chǔ)上的靈活創(chuàng)新。在觀念轉(zhuǎn)變中，最為核心的是要引導(dǎo)教師在構(gòu)建模型的教學(xué)活動中，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的合作和共享。同時，教師要認(rèn)識到學(xué)生參與模型構(gòu)建的意義，通過讓學(xué)生展示、自評、組間評價、學(xué)生互評、教師評價等方式，使學(xué)生之間相互借鑒學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。實(shí)際生物教學(xué)中，注重模型的構(gòu)建，從根本上是突破傳統(tǒng)教學(xué)理念，充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性和自主性的重要改進(jìn)。因此，這就從一定程度上決定了生物模型的構(gòu)建必須以學(xué)生本位為核心，從模型構(gòu)建起始階段便開始引導(dǎo)學(xué)生參與其中。在模型構(gòu)建的全過程中，教師要主動“讓出位置”，賦予學(xué)生權(quán)利，學(xué)生擁有充分的自主權(quán)，與自身所積累的生物理論知識相結(jié)合，全面參與到實(shí)際模型構(gòu)建中，在生物模型構(gòu)建中以此實(shí)現(xiàn)知識的積累和鞏固學(xué)習(xí)，從而提升整體學(xué)習(xí)效率，真正促使生物模型的應(yīng)用價值全面發(fā)揮出來。

（二）相關(guān)配套資源支持到位

高中生物模型教學(xué)工作優(yōu)化構(gòu)建中，相關(guān)的配套資源支持到位是該工作高效實(shí)現(xiàn)的重要保障。在面對當(dāng)前配套資源支持落實(shí)中存在欠缺的不良現(xiàn)象，學(xué)校和相關(guān)組織人員要積極改進(jìn)落實(shí)。首先，強(qiáng)化師資資源培訓(xùn)教育。師資人員作為生物模型教學(xué)工作落實(shí)的關(guān)鍵，面對上述分析教師認(rèn)識不科學(xué)、認(rèn)識能力不足的現(xiàn)象，學(xué)校要積極引進(jìn)這一方面資源的配備建設(shè)。一方面，改變教師隊伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)，積極引進(jìn)本科及本科以上學(xué)歷的人員參與到教師隊伍建設(shè)中。通過引進(jìn)一批具有創(chuàng)新能力、研發(fā)能力的教師人員隊伍，提升生物模型教學(xué)創(chuàng)新水平，以此全面落實(shí)到生物模型教學(xué)工作的優(yōu)化改進(jìn)中。另一方面，改變教師的年齡結(jié)構(gòu)。在高中生物教學(xué)模型構(gòu)建和實(shí)際優(yōu)化改進(jìn)中，具有豐富經(jīng)驗的、從事與生物建模相關(guān)的教師人員應(yīng)當(dāng)成為整個建模工作的重要推動者。而為了促使建模工作更具有創(chuàng)新性，學(xué)校要積極吸納一部分年輕的、創(chuàng)新能力強(qiáng)的人參與到實(shí)際工作中。只有經(jīng)驗和創(chuàng)新相結(jié)合，才能切實(shí)結(jié)合高中生物建模教學(xué)現(xiàn)狀提出一定的優(yōu)化建議。其次，強(qiáng)化儀器設(shè)備的引進(jìn)使用。在高中生物教學(xué)建模工作推進(jìn)中，學(xué)校應(yīng)該針對高中生物教學(xué)建模現(xiàn)狀，分析統(tǒng)計欠缺的各種儀器設(shè)備，從而針對性地引進(jìn)。在儀器設(shè)備引進(jìn)之后，制定相應(yīng)的制度和管理應(yīng)用計劃，配備專業(yè)的人員對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，在模型構(gòu)建中實(shí)現(xiàn)設(shè)備儀器的高效使用。最后，相關(guān)配套支持工作到位。學(xué)校及組織人員要為生物教學(xué)模型建設(shè)工作提供相應(yīng)的場地和其他輔助支持，全面、系統(tǒng)化地支持到位，促使教學(xué)工作高效開展。

（三） 多元化教學(xué)方法的創(chuàng)新使用

高中生物模型教學(xué)工作優(yōu)化、改進(jìn)、落實(shí)過程中，形成多元化的教學(xué)方法也具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。正如上述所言，生物教學(xué)建模工作的落實(shí)需要遵從學(xué)生本位原則，而在遵從學(xué)生本位原則中，教師應(yīng)該積極地通過組內(nèi)學(xué)習(xí)方法的使用，促進(jìn)學(xué)生就學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)合作。如采用小組比賽方法進(jìn)行教學(xué)，這樣不但能提升學(xué)生的動手參與能力，還能促使學(xué)生在協(xié)調(diào)合作中提升創(chuàng)新意識，從而提升高中生物知識學(xué)習(xí)的高效性。

生物教學(xué)模型的構(gòu)建是考驗學(xué)生理論知識儲備和實(shí)踐能力提升的重要途徑，對學(xué)生的綜合素養(yǎng)要求高，尤其在面對復(fù)雜的生物模型構(gòu)建中，更注重學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。因此，從這一方面來講，多元化教學(xué)方法的應(yīng)用不但是整個教學(xué)工作落實(shí)的重點(diǎn)，也是生物模型構(gòu)建為核心的生物教學(xué)工作落實(shí)的關(guān)鍵。在實(shí)際貫徹中，多元化教學(xué)方法的應(yīng)用注重教師的正確把握和科學(xué)應(yīng)用。教師首先應(yīng)從主觀層面上認(rèn)識到多元化教學(xué)方法應(yīng)用的科學(xué)性，在全面認(rèn)識的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)實(shí)際調(diào)查分析，切實(shí)以學(xué)生學(xué)習(xí)需求為重要引導(dǎo)，以此就教學(xué)方法改進(jìn)提供依據(jù)。其次，教師應(yīng)加強(qiáng)對多元化教學(xué)方法應(yīng)用的調(diào)查，積極地向經(jīng)驗豐富的教師學(xué)習(xí)，反饋內(nèi)化為自身的教學(xué)方法，以此為生物模型構(gòu)建價值全面發(fā)揮創(chuàng)造有利的條件，塑造良好的氛圍。

（四）加強(qiáng)教學(xué)技術(shù)指導(dǎo)

為了促使生物教學(xué)模型在生物教學(xué)及高中教學(xué)中的價值有效發(fā)揮出來，在實(shí)際教學(xué)工作進(jìn)行中，切實(shí)加強(qiáng)教學(xué)技術(shù)指導(dǎo)是非常重要的。實(shí)際教學(xué)指導(dǎo)工作的進(jìn)行，首先注重聘請成熟的、操作經(jīng)驗豐富的人員深入實(shí)際教學(xué)工作中，通過日常觀察，切實(shí)明確生物教學(xué)模型應(yīng)用存在的價值，以此加強(qiáng)實(shí)際教學(xué)指導(dǎo)。其次，生物教學(xué)模型教學(xué)技術(shù)指導(dǎo)要實(shí)現(xiàn)與時俱進(jìn)，切實(shí)立足于生物教學(xué)目標(biāo)和高中階段學(xué)生核心素養(yǎng)提升的層面上，創(chuàng)新指導(dǎo)，形成良好的教學(xué)氛圍，促使生物教學(xué)模型價值全面發(fā)揮出來。

綜上所述，高中生物教學(xué)模型建設(shè)對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使學(xué)生高效地參與到生物學(xué)習(xí)過程中具有非常重要的作用。當(dāng)前，仍然存在教師教學(xué)觀念落后、教學(xué)方法未能實(shí)現(xiàn)相協(xié)調(diào)、相關(guān)的配套資源支持不到位等問題。因此，為了切實(shí)促使模型教學(xué)的價值全面發(fā)揮出來，學(xué)校應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教師觀念、保證相關(guān)配套資源支持到位以及創(chuàng)新教學(xué)方法，在以上各方面協(xié)調(diào)落實(shí)下促進(jìn)生物教學(xué)模型的價值和功能全面展現(xiàn)出來。

注：本文為甘肅省教育教學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度一般課題“模型教學(xué)在高中生物課堂中的應(yīng)用現(xiàn)狀及策略研究”（課題立項號：GS[2021]GHB1235）的研究成果。

（左毓紅）