高中生物課堂中合理應(yīng)用生物建模探究

支麗娟

（江蘇省丹陽市第五中學(xué)，江蘇 丹陽 212300）

高中生物知識具有一定抽象性，對于高中時期的學(xué)生來說比較抽象的知識不容易接受，教師一定要想辦法將抽象知識形象化，即模型構(gòu)建。但是不可能每一個抽象的事物的學(xué)習(xí)都由教師親自指導(dǎo)，所以教師在教學(xué)過程中一定要逐漸培養(yǎng)學(xué)生的模型構(gòu)建思維及能力，否則學(xué)生對生物知識的接受及掌握將具有很大的難度。形成了生物建模思維，會有利于學(xué)生將復(fù)雜的知識簡單化，并且對于形成嚴謹?shù)姆治鰡栴}能力的培養(yǎng)也具有促進作用。

一、生物建模在高中生物教學(xué)中的作用

第一，通過對某些知識的模型構(gòu)建能夠?qū)⒊橄蟮臇|西更加形象化，有利于學(xué)生的接受與掌握。例如，在講解關(guān)于有絲分裂的知識點時，教師主要講的是DNA的復(fù)制問題，但是如果教師只是簡單地將復(fù)制問題闡述為DNA復(fù)制一次就會分裂一次，那么學(xué)生理解起來就會非常困難。此時，教師可以對有絲分裂時DNA的復(fù)制過程進行模型構(gòu)建，讓學(xué)生如同親眼看見這個過程，問題就會變得簡單，這樣不僅有利于學(xué)生對知識的掌握，而且也會激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)習(xí)的興趣。

第二，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力及探索精神的培養(yǎng)。生物建模是一項需要學(xué)生或者教師親自動手的過程，而學(xué)生在親自構(gòu)建生物模型時，不僅會加深對生物知識的認識，而且還會培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。因為生物建模是理論知識應(yīng)用到實際的過程，也是一個知識探索的過程，所以生物建模對于學(xué)生探索精神的培養(yǎng)也具有積極意義。

二、高中生物教學(xué)中合理應(yīng)用生物建模的幾種方法

（1）正確運用物理模型。物理模型能夠?qū)⒊橄蟮臇|西更加具體化，不僅有利于學(xué)生對知識點的掌握，而且對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣也有很大作用。同樣以有絲分裂為例，這一過程中DNA的變化很難看清，如果不進行模型構(gòu)建，學(xué)生在學(xué)習(xí)時就會非常吃力。為了幫助學(xué)生理解問題，教師可以以生活中常見的火柴棒作為染色體，火柴頭作為著絲點，以此來模擬染色體的變化。又如，在學(xué)習(xí)關(guān)于人體構(gòu)造的知識時，教師可以參照人體模型來講解知識，以加深學(xué)生對生物知識的記憶。像關(guān)于蛋白質(zhì)及細胞的知識都可以將生物模型引入到教學(xué)中，這也是高中物理教學(xué)中較為常見、且比較有效的教學(xué)方式。

（2）正確運用數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模就是運用數(shù)學(xué)中常用的一些圖表數(shù)據(jù)或者坐標(biāo)圖像、數(shù)學(xué)公式或者集合來表述生物的發(fā)展變化過程。圖表能夠很直觀地反映一個變量在另一個變量的影響下所發(fā)生的變化。例如，有個實驗是關(guān)于不同濃度的生長素對植物器官的不同影響，對于該實驗就可以通過建立一個數(shù)學(xué)圖變來進行闡述。首先，可以先建立一個橫縱坐標(biāo)，橫軸表示生長素的濃度，縱軸表示植物器官在不同濃度生長素的作用下所產(chǎn)生的反應(yīng)，這樣，大家就能很清楚地看出來。對于同種植物的器官，當(dāng)生長素的濃度接近植物適合的濃度時，植物的器官會隨著生長素濃度的增加而表現(xiàn)得很明顯；一旦超出其適合的濃度后，植物的器官會隨著濃度的增大而減弱。圖標(biāo)能夠很直觀地表達這個過程，便于學(xué)生理解和記憶。

（3）正確運用概念模型。概念模型就是使用一些文字語言來把抽象的事物概括出來，進而幫助大家了解其本質(zhì)特征。概念模型在一定程度上用的都是概念圖，概念圖就是以文字的形式用箭頭將抽象的事物連接起來，直觀地表達其內(nèi)在的關(guān)系。例如，高中課本中有一則提到ATP這種物質(zhì)到底是從何而來的問題。對此，大家可以通過植物的有氧和無氧呼吸作用來揭示其內(nèi)在的反應(yīng)過程。用概念圖梳理其逐層的反應(yīng)過程，最后可以看到，在各自的有氧和無氧呼吸過程中都能產(chǎn)生ATP這種物質(zhì)，于是就可以推斷出細胞的呼吸作用是產(chǎn)生ATP的本源。

三、高中生物教學(xué)中應(yīng)用生物建模應(yīng)注意的問題

第一，不能為了構(gòu)建模型而增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)。生物建模的最直接目的就是為了讓學(xué)生對某些抽象的知識更加容易接受，可實際中卻存在一些教師盲目讓學(xué)生去構(gòu)建生物模型，在無形中增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。所以，教師要避免這樣的誤區(qū)，根據(jù)實際分析生物建模的具體應(yīng)用。

第二，要注意培養(yǎng)學(xué)生本身構(gòu)建模型的思維。學(xué)生在學(xué)習(xí)時不能碰見什么難題都去問老師，因此只有學(xué)生自身有了一套獨立的構(gòu)建生物模型的思維，在碰到抽象知識時將其進行具體化，才能達到學(xué)習(xí)的最終目的。教師切忌讓學(xué)生根據(jù)自己的思維進行生搬硬套，在平時一定要重視對學(xué)生培養(yǎng)生物建模的思維。

第三，教師對生物建模的具體思想還缺乏思考。部分教師具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，因此在給學(xué)生構(gòu)建模型時也是隨手拈來，但是有時候卻沒有認真考慮構(gòu)建的模型是否完全與實際相符合，這樣對于理解能力比較強的學(xué)生還好說，但是對于另外很多學(xué)生卻很難理解，最終也降低了生物教學(xué)的效率。

高中生物教學(xué)中具有很多抽象的知識，如果不將這些抽象知識具體化、形象化，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)時壓力就會很大。生物建模是將生物知識中抽象知識形象化的最佳途徑之一，如果教師能夠在生物教學(xué)中正確運用生物建模，不僅有利于學(xué)生對生物知識的掌握，而且對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)也將具有促進作用。

[1]秦瑞忠.淺談生物建模在高中《生物》教學(xué)中的運用[J].教育教學(xué)論壇,2012(17).

[2]何素梅.淺談如何在高中生物教學(xué)中巧用模型構(gòu)建[J].高考,2013(03).