“解構(gòu)—建構(gòu)”教學(xué)理念下高中生物模型教學(xué)實(shí)踐

陳 飛

（江蘇省洪澤中學(xué)）

構(gòu)建模型是研究客觀事物的一種有效手段，是在一定的假設(shè)條件下通過(guò)思維形式、物質(zhì)形式的再現(xiàn)來(lái)還原客體的本質(zhì)特征，如客體的原理、結(jié)構(gòu)、屬性、過(guò)程等。對(duì)于高中生物教學(xué)而言，常用到DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、種群增長(zhǎng)模型等，對(duì)于學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)理解發(fā)揮著非常重要的作用，能夠在學(xué)生觀察的基礎(chǔ)上，通過(guò)科學(xué)思維與抽象具體化反應(yīng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究過(guò)程。因此，教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)模型，使學(xué)生形成良好的問(wèn)題意識(shí)，這也是高中生物教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、“解構(gòu)—建構(gòu)”模型的特征

在對(duì)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程中，模型的存在是主客體之間的一種媒介。一方面，模型是科學(xué)研究工作者創(chuàng)建用以研究客體的工具；同時(shí)，模型又是客體的代表。因此，模型既是工具，又是研究對(duì)象。另外，模型還具有形成過(guò)程抽象性、結(jié)果直觀性，它能夠使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，使雜亂事物條理化。

對(duì)于同一問(wèn)題而言，不同的人會(huì)從不同的角度產(chǎn)生不同的理解與認(rèn)識(shí)，因而也會(huì)根據(jù)理論與假說(shuō)的不同建立起不同的模型。因此，模型也不是固定不變的，它需要在人們對(duì)其不斷的理解與認(rèn)識(shí)過(guò)程中不斷完善，在實(shí)踐中不斷對(duì)比，并對(duì)模型不斷地完善，這樣才能獲取對(duì)客體的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

二、“解構(gòu)—建構(gòu)”理念在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

1.強(qiáng)化模型建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展

在生物學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，注重模型構(gòu)建能有效促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展。模型所提供的觀念與影響，不僅能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步獲取系統(tǒng)知識(shí)，還能完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。對(duì)于概念的學(xué)習(xí)而言，模型構(gòu)建能發(fā)揮出良好的教學(xué)效果。如，在學(xué)習(xí)同源染色體概念時(shí)，通過(guò)學(xué)生對(duì)教材中精子形成的圖解理解，引導(dǎo)他們用不同顏色的橡皮泥制作一對(duì)同源染色體，在對(duì)模型的制作過(guò)程中，通過(guò)自主操作能夠發(fā)現(xiàn)同源染色體的特征，并且能夠理解“在減數(shù)第一次分裂前期配對(duì)（聯(lián)會(huì)），并且能夠形成四分體，然后分裂到不同的生殖細(xì)胞中去”。由此可見(jiàn)，模型的構(gòu)建能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于染色體的直觀認(rèn)識(shí)，使知識(shí)概念更加經(jīng)驗(yàn)化，使學(xué)生的認(rèn)知水平得到逐步提升。

2.強(qiáng)化模型建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展

創(chuàng)造性思維包括直覺(jué)思維、發(fā)散思維、邏輯思維、辯證思維等方面，模型構(gòu)建有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。對(duì)于DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建而言，需要學(xué)生大膽的想象力與創(chuàng)造力。在模型的構(gòu)建過(guò)程中，需要通過(guò)科學(xué)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證模型。如DNA 分子能夠自催化（自我復(fù)制）和異催化（能作為模板合成其他分子）。又如，沃森和克里構(gòu)造出的右手性的雙螺旋結(jié)構(gòu)中堿基排列方式會(huì)使分子能量處于最低狀態(tài)，并且與DNA 結(jié)晶的x 射線衍射圖相符。通過(guò)這些具有創(chuàng)造性的努力，他們終于構(gòu)建出了符合科學(xué)事實(shí)的DNA 分子模型。

在高中生物教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生構(gòu)建DNA 雙分子結(jié)構(gòu)模型，更多是對(duì)已知事情的情境再現(xiàn)或模仿，但是這個(gè)過(guò)程同樣能夠引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建的思維過(guò)程，掌握模型構(gòu)建方法，使其對(duì)相關(guān)生物概念的理解更為深刻。

3.強(qiáng)化模型建構(gòu)，提高學(xué)生科學(xué)探究的能力

對(duì)于模型的構(gòu)建而言，應(yīng)該根據(jù)研究目的，提煉出所研究對(duì)象的本質(zhì)特征，舍去一些次要的屬性或環(huán)節(jié)，將所要研究的對(duì)象從繁雜的交錯(cuò)關(guān)系中明確表達(dá)出來(lái)，使問(wèn)題更加簡(jiǎn)化、明確，并有針對(duì)性地找尋問(wèn)題的解決方法，充分發(fā)揮學(xué)生的思維能動(dòng)作用。

模型的構(gòu)建過(guò)程就是一個(gè)科學(xué)研究的過(guò)程，在這一過(guò)程中需要學(xué)生確定研究對(duì)象，對(duì)已知與未知進(jìn)行設(shè)置，運(yùn)用科學(xué)的研究方法來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)際的一致性。就這一層面而言，對(duì)模型的構(gòu)建不應(yīng)停留在對(duì)模型本身結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的探索上，而應(yīng)注重學(xué)生科學(xué)能力的發(fā)展。在具體的操作過(guò)程中，可將原始問(wèn)題交給學(xué)生，通過(guò)提供一些提示來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題的解決途徑，切實(shí)提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

4.強(qiáng)化模型建構(gòu)，提高學(xué)生的高考解題能力

通過(guò)建立模型，還能有效提升學(xué)生的解題能力。如，近年來(lái)很多高考題中出現(xiàn)了與模型構(gòu)建相關(guān)的知識(shí)能力考查。例如，在正常情況下，人體內(nèi)血液、組織液與細(xì)胞內(nèi)液中K+的含量相對(duì)較為穩(wěn)定，嘗試構(gòu)建體內(nèi)K+的動(dòng)態(tài)平衡模型。（在圖形框中用箭頭表示，不考慮血細(xì)胞、血管壁細(xì)胞等特殊細(xì)胞）

該題對(duì)于K+的動(dòng)態(tài)平衡模型要求相對(duì)簡(jiǎn)單，以概念圖的形式建立理論模型，要求用該平衡來(lái)闡述離子平衡調(diào)節(jié)機(jī)理。因此，該題的考查重點(diǎn)在于明確血鉀與組織液K+、細(xì)胞內(nèi)液中K+以及尿液中K+之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。這道題目提醒我們?cè)诟咧猩锝虒W(xué)過(guò)程中，開(kāi)展模型構(gòu)建教學(xué)，應(yīng)注重學(xué)生認(rèn)識(shí)模型、理解模型、構(gòu)建模型以及運(yùn)用模型等綜合能力的培養(yǎng)，尤其應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

總之，在高中生物教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)深刻理解構(gòu)建模型的特征，在教學(xué)過(guò)程中正確引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)構(gòu)建模型來(lái)輔助學(xué)習(xí)。值得一提的是，教師應(yīng)注重避免形式選擇的簡(jiǎn)單化、形式化與絕對(duì)化。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、批判能力與建模運(yùn)模能力，為綜合學(xué)科素養(yǎng)的提升打下良好基礎(chǔ)。