高中生物“模型建構(gòu)”課堂教學模式的研究

■田 宏

模型在課堂教學中具有重要的意義。為走出傳統(tǒng)課堂以教為本，重教輕學的教學模式，在學校建設生態(tài)課堂理念的指導下，以引領學生自主建構(gòu)生物模型為指導思想，我校生物學科提出并進行了“模型建構(gòu)”教學模式的實踐研究。

一、“模型建構(gòu)”課堂教學模式的內(nèi)涵

“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的。有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達?！保ㄒ姳匦?）通過模型方法，學生一方面可以將事物的原型在最大程度上加以簡化，在第一時間抓住事物的本質(zhì)特征，另一方面又可以一個具體的模型為載體，將抽象化的概念或規(guī)律生動體現(xiàn)出來。在“模型建構(gòu)”課堂教學模式中，教師要指導學生以自己的經(jīng)驗為基礎來建構(gòu)生長點，引導學生從原有的知識經(jīng)驗中，生長出新的知識經(jīng)驗，順其自然地達成教學目標，尊重了教學的生態(tài)功能，在實際的教學中獲得了非常好的效果。

二、“模型建構(gòu)”課堂教學模式中模型的類型

人教版高中生物教科書中，主要介紹了物理模型、數(shù)學模型和概念模型三大類模型。

物理模型就是根據(jù)相似原理，把真實事物按比例大小放大或縮小制成的模型，其狀態(tài)變量和原事物基本相同，可以模擬客觀事物的某些功能和性質(zhì)。以下是教學實踐中，教師指導學生制作的物理模型。

數(shù)學模型就是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學形式。形式可以是數(shù)學公式、算法、表格、圖示等。如下圖。

概念模型是以概念圖的形式直觀地體現(xiàn)概念之間的關系。如下圖的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)模型。

三、“模型建構(gòu)”教學模式的基本操作

主要分為導模、析模、建模、升模四個階段。

1.導?！Ｐ蛯?，引發(fā)認知沖突，點燃探究欲望。

從教學的實踐看，如何讓課堂更富有生命活力，巧妙地導入是動力之源。模型導入以其直觀性強的最大特色，能最大程度上引起學生的有意注意。例如，在“減數(shù)分裂”一節(jié)的導入環(huán)節(jié)中，以父母體細胞染色體數(shù)均為23對與精子和卵子細胞中染色體數(shù)23條為矛盾沖突，通過PPT圖示構(gòu)建簡單的模型，引發(fā)認知沖突。學生會嘗試用已有的有絲分裂的知識去解決遇到的新問題，但很快就會發(fā)現(xiàn)僅用原有的知識不能達到預期效果，產(chǎn)生了認知沖突。而恰恰也正是這樣的沖突，第一時間點燃了學生的探究欲望。

2.析?！治鲮o態(tài)模型，掃除生物名詞障礙。

生物學的每一節(jié)新內(nèi)容都涉及許多新的專有名詞，學生對新概念的理解直接影響著對核心內(nèi)容的理解。常規(guī)的概念教學之后，教師會認為自己講得很清楚、明白，但再看學生，卻是一片混沌狀態(tài)。通過建構(gòu)靜態(tài)模型的方式能夠克服如上“誤會”的形成。例如在“減數(shù)分裂”一節(jié)中有關同源染色體概念的教學中，嘗試讓學生在通讀概念之后，通過模型去構(gòu)建自己對概念的理解，及時反饋，通過學生所制作的或正確或錯誤的模型解析，真正做到掃除名詞障礙。

3.建?！獦?gòu)建動態(tài)模型，自主突破重難點。

學生在教師的引導下通過真正的“做”科學的過程，既能真正地探究到生命現(xiàn)象的本質(zhì)，又能掌握探究生物學知識所必需的思維方法。例如在“減數(shù)分裂”一節(jié)有關分裂過程的教學中，放手讓學生建構(gòu)分裂的動態(tài)模型。而當學生真正動起來去建構(gòu)此生命過程的模型時，無論建構(gòu)的模型正確與否，全部都可以作為服務于課堂的寶貴資源，師生在共同欣賞或共同糾錯的過程中，幫助學生深化對過程的理解，突破了染色體行為變化這一教學的重點與難點。

4.升?！A模型，重構(gòu)知識體系。

根據(jù)某一節(jié)課的特征適當?shù)剡x用數(shù)學或概念模型，讓學生簡化建構(gòu)情境，舍棄非本質(zhì)信息，將本節(jié)的知識升華，重構(gòu)知識體系，從而獲得認知水平上的提升。例如在“減數(shù)分裂”一節(jié)中，經(jīng)歷了物理模型的構(gòu)建之后，讓學生再嘗試構(gòu)建數(shù)學模型和概念模型，一方面可以從數(shù)的變化方面深化學生對減數(shù)分裂實質(zhì)的理解，另一方面可以讓學生構(gòu)建減數(shù)分裂知識體系。只有經(jīng)過升模這個過程，學生才能真正掌握生物生命活動規(guī)律，并逐漸形成生物學科素養(yǎng)。

“模型建構(gòu)”教學模式的主要價值是讓學生在嘗試建立模型的過程中，體驗其中的思維過程，領悟模型方法，同時獲得新知或者鞏固舊知?；诖?，在未來的課堂中，我們要將模型建構(gòu)常態(tài)化，努力發(fā)掘更為多樣的模型，讓更多的模型常態(tài)性地走進我們的學科，為教學服務，為學生服務。