高中生物學教學具象化實物模型構建運用分析

福建省永安市第三中學高中校 廖 璘

學生進入高中階段所接觸到的生物學知識越發抽象，僅憑課本中的文字描述及有關插圖，很難充分消化并運用知識，給學生的生物學學習帶來了極大的難度，甚至拉低了學生對生物學學科的學習欲望。而如何更好地開展生物學教學，幫助學生理解并掌握生物學知識，成了當前高中生物學教師所普遍面臨的一個重要問題。在這樣的情況下，教師有必要就具象化實物模型構建的教學方式進行合理的運用，以切實改變這一局面，借助實物模型的構建，來提高學生的學習能力，促使其能聯系教材，達到更好的學習效果。

一、具象化實物模型概述

具象化實物模型是一個相對復雜的概念，所謂具象化就是將原本抽象的事物通過具體的形象表達出來，是相對抽象化而存在的一個概念，實物則在于其依賴于實際物質而構建，具備一定的形態，而模型則是根據物質的基本形態進行的一個模仿過程，可以視為對物質形態的一種復制。因此綜合來看，具象化實物模型就是依據對象物質基本形態，借助于已有實際物質，針對對象所進行的一種模仿或創造性修改所產生的物體，從而將原本抽象的物質形態或者結構，得以具體化，更為直觀地展現在人們面前。

二、高中生物學教學具象化生物模型構建原則

（一）具體形象的原則

在高中生物學教學中，具象化實物模型構建的主要目的是便于開展教學活動，幫助學生理解并掌握有關生物學知識，因此其實物模型的構建必須具體形象，能切實反映出實際物質的特點，從而讓學生能根據模型的外觀形象特點，對實際物質的結構特點產生深刻認識，提高高中生物學的教學效果。

（二）真實統一的原則

具象化實物模型的構建必須真實統一、符合實際，模型的外觀尺寸及比例等數據，必須以物質原有的結構特點及形態特征為基礎進行構建，從而實現對原有物質的真實模仿，即便出于教學需要在構建模型的過程中，采用簡化、藝術化的方式來對模型進行處理，也不應以犧牲模型的真實統一為代價。

（三）簡單便捷的原則

高中生物學教學時間本身并不充裕，這就使得在課堂教學中留給具象化實物模型構建的時間少之又少，實物模型作為輔助性質的教學工具，其模型的構建應當能在一個相對合理的時間內完成，不應過多地占用課堂教學時間，這就要求具象化實物模型的構建應當簡單便捷，能根據現有的材料快速構建，對教學無益的、不必要的復雜步驟應當省去，以更好地降低具象化實物模型構建難度，提高學生對模型的理解。

三、高中生物學教學具象化實物模型運用分析

（一）構建靜態模型，提升生物學認知

高中生物學涉及較多抽象和微觀的生物學名詞，如染色體、胰島素等概念名詞，還有一些諸如肽鍵、細胞骨架等結構性名詞，若直接通過課本及插圖進行教學，學生很難對這些抽象觀念和微觀概念有清晰的認識，學生雖然可以通過死記硬背的方式牢記概念，但是無法理解，也就很難對這些生物學名詞有清晰的認識。教師此時就可以組織學生構建靜態化的實物模型，讓學生聯系課本內容，根據課本中的插圖，借助相應的材料來構建實物模型，事先對這些微觀、抽象的概念進行具體化的展示，從而更好地開展教學活動。

例如，在進行“DNA分子結構”這一課的教學時，教師就可以組織學生進行DNA雙螺旋結構模型的構建，借助牙簽、泡沫球、水彩筆等材料替代DNA分子結構中的堿基、脫氧核糖等進行替代，并將其組合成為一個系統性的整體，扭轉成為雙螺旋結構的狀態，反饋出DNA分子結構的真實狀態。而后教師引導學生仔細觀察模型，便可清晰地認識到DNA雙螺旋結構是由兩條反向平行的長鏈盤旋而形成的，并提升學生對堿基、脫氧核糖等基本結構的認識，促使學生能掌握DNA的分子結構特點，順利完成本節課的教學目的。

（二）構建動態模型，還原生物學現象

高中生物學中的許多生物學現象都是動態變化的過程，如光合作用、呼吸作用、蛋白質的合成等都是動態變化的，同時也是微觀層面上的生物學現象，僅憑肉眼很難對這些現象有清楚的觀察，也就難以有效了解這些生物學現象，此時就需要教師引導學生構建動態化的模型，來準確地還原這些生物學現象，通過模型的設計、構建、演示來反饋出生物學現象的規律，從而讓這一過程變得更加直觀和生動，提高學生對有關生物學原理的認知與理解，提高課堂教學效果。

例如，在進行“基因指導蛋白質合成”這一課的學習時，蛋白質的合成就屬于一個動態化的過程，涉及翻譯和轉錄兩個教學難點，其中翻譯涉及基因、核糖體、mRNA、tRNA等微觀物質，轉錄過程則與DNA的復制有相似之處，可通過類比進行教學。教師若是僅通過多媒體展示的方式來進行演示，學生雖然可以理解，但是容易忘記，而通過建模并演示的方式，學生能親身參與其中，通過對模型的拆分與再組合，不僅可以讓學生充分了解到蛋白質合成中有關物質的變化，還能讓學生了解到基因是如何對蛋白質的合成進行指導的，促使學生對這一動態過程有更為清晰的認識，形成深刻的記憶。

（三）構建概念模型，明確生物學規律

概念模型主要是在流程圖的作用下，對相關生命活動或者具體機理進行說明，或是對某些事實、概念進行闡述。在高中生物學中，會涉及較多的抽象概念，僅憑講授活動無法讓學生深刻認識到有關概念的含義，也難以明確其中的生物學規律，此時教師就應當組織學生通過概念模型的構建來加深學生對某些概念的認識，從而培養學生基本的邏輯思維能力，促使其能由現象到本質地對有關生物學問題進行探究，掌握相關生物學活動規律，提高其生物學學習能力。

比如，在進行“ATP的主要來源——細胞呼吸”這一課的學習時，教師可組織學生開展一個“酵母菌細胞呼吸的方式探究”這樣的教學實驗，對細胞呼吸的模型進行構建。實驗過程中，教師要注重問題的引導，通過“錐形瓶中除了酵母菌以外，還有什么？”“無氧條件如何進行控制并改善？”等問題的提出，促使學生能對這些問題進行思考。學生可能會認為瓶子里是酵母菌的培養液，但是不明白培養液的具體成分，可能會了解到需要無氧環境，但是不清楚無氧環境如何控制。而通過細胞呼吸模型的構建，則能幫助學生了解到酵母菌細胞是如何呼吸的、會產生怎么樣的物質和變化，促使學生能對細胞呼吸這樣一個概念產生深刻的認識，讓學生明白細胞通過呼吸作用產生ATP，并釋放能量，供機體活動之用，而細胞呼吸的強度又會受到環境因素的影響。在這樣概念模型的引導下，學生便可實現對這部分內容的高效學習，形成科學的思維，充分了解有關生物學的概念。

四、結語

綜上所述，高中生物學所囊括的知識抽象性較強，不僅學生的整體學習難度較大，學生也缺乏基本的學習興趣，為切實改善這一狀況，提高學生的學習能力，教師在進行生物學教學的過程中，應積極對具象化實物模型的構建進行運用，根據具體的生物學知識，組織學生借助相應材料進行實物模型的構建，從而將原本抽象、微觀的物質變得具象化，讓學生能更為直觀地進行觀察和對比，掌握相關生物學知識。教師可借助靜態模型、動態模型、概念模型的構建，來完成相應的教學目標，降低學生的學習難度，提高課堂教學效果。