利用模型建構(gòu)提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)能力

林 忠

（閩侯縣第二中學(xué)，福建福州 350112）

利用模型建構(gòu)提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)能力

林 忠

（閩侯縣第二中學(xué)，福建福州 350112）

學(xué)生閱讀生物課本時(shí)，抽象的文本有時(shí)會(huì)成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的障礙。教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用建構(gòu)模型的方法學(xué)習(xí)知識(shí)，就是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)把抽象的知識(shí)變成具象的圖形，應(yīng)用直觀的方法分解文本、突出文本的重點(diǎn)、建構(gòu)知識(shí)系統(tǒng)。教師利用模型建構(gòu)教學(xué)，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)能力。

高中生物；生物教學(xué)；生物模型

引 言

生物模型，是人們?yōu)榱嗣枋鲆粋€(gè)生物的規(guī)律，依研究的需求將知識(shí)分類、應(yīng)用分類描述知識(shí)的概念性質(zhì)或數(shù)量性質(zhì)，最終呈現(xiàn)一個(gè)生物現(xiàn)象規(guī)律的一種描述方法。生物模型具有抽象性、簡約性、準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。高中生物課本中介紹的模型主要有：物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型等。如果教師能夠引導(dǎo)學(xué)生分解文本，建立模型；突出文本的重點(diǎn)，快速閱讀模型；建構(gòu)知識(shí)系統(tǒng)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識(shí)，就能提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的能力。

一、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的能力

生物學(xué)，是一種把具象的生物知識(shí)應(yīng)用抽象的方法演繹，推理出抽象的生物發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。學(xué)生只有具備了抽象思維能力，才能避免在學(xué)習(xí)中受到形象思維的限制，而能應(yīng)用抽象的視角看待問題。教師必須要在生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，而生物模型是培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的良好途徑。

現(xiàn)以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)光合作用的發(fā)展史為例。部分學(xué)生能記憶文本中的內(nèi)容，卻不能提煉出文本內(nèi)容中的知識(shí)，這就是抽象思維能力不足的緣故。教師可以引導(dǎo)學(xué)生用以下的方法提煉生物課本中的知識(shí)。

1.引導(dǎo)學(xué)生提煉出歸納文本的關(guān)鍵詞

如果學(xué)生要研究一段文本的內(nèi)容，就要找到一個(gè)研究的關(guān)鍵詞，這個(gè)關(guān)鍵詞就是建立模型的核心。比如光合作用的文本就是以光合作用的發(fā)展為關(guān)鍵詞提煉的。當(dāng)學(xué)生找到了要研究的關(guān)鍵詞后，還要找到與關(guān)鍵詞有關(guān)的分類。比如可以以時(shí)間、空間、項(xiàng)目分類等方法分類知識(shí)的內(nèi)容，學(xué)生只有依照關(guān)鍵詞的研究需求進(jìn)行科學(xué)的分類，才能應(yīng)用分類、歸納的方法研究知識(shí)。

2.引導(dǎo)學(xué)生注意分類與分類的關(guān)聯(lián)性

當(dāng)學(xué)生找到了需要研究的關(guān)鍵詞，就需要依照關(guān)鍵詞進(jìn)行分類。那么應(yīng)用哪種分類才是最科學(xué)的呢？可以引導(dǎo)學(xué)生以光合作用的必要因素來分類，它應(yīng)該包括光合作用的兩個(gè)環(huán)節(jié)，光合作用需要在有光的環(huán)境下進(jìn)行、以二氧化碳的轉(zhuǎn)化為必要條件、光合作用發(fā)生的場合、光合作用產(chǎn)生的結(jié)果。應(yīng)用這種分類方法，可以明晰地說明光合作用發(fā)生的每一個(gè)環(huán)節(jié)。那么能不能應(yīng)用光合作用研究發(fā)生的時(shí)間來分類呢？實(shí)際上應(yīng)用時(shí)間的劃分也是可以的，只是，有時(shí)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，人們可能會(huì)開展數(shù)個(gè)光合實(shí)驗(yàn)，得到數(shù)個(gè)成果。此時(shí)，如果依時(shí)間來劃分，人們明晰的就只是光合作用發(fā)展史，而非光合作用產(chǎn)生的必要因素。

3.引導(dǎo)學(xué)生注意掌握分類的提煉技巧

學(xué)生在分類學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)，需要把煩瑣的文本提煉成抽象的、簡潔的文本，避免學(xué)生在閱讀文本時(shí)受到與學(xué)習(xí)無關(guān)的知識(shí)干擾。教師可引導(dǎo)學(xué)生要盡可能地應(yīng)用一個(gè)詞語、一個(gè)組合詞匯、一個(gè)短句來歸納知識(shí)，能將極煩瑣的文本應(yīng)用極簡練的句子來表達(dá)。

二、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生形象思維的能力

生物知識(shí)，是一門把具象的生物問題生成抽象生物規(guī)律的科學(xué)。既然生物科學(xué)是一門抽象的科學(xué)，那么為什么學(xué)生必須要具有形象思維能力呢？這是因?yàn)閺目茖W(xué)的角度來說，人們不易記憶抽象的文字，而容易記住形象的圖形。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，需要記憶大量的知識(shí)、需要理解大量的規(guī)律，此時(shí)學(xué)生如果生成的記憶都是抽象的記憶，那么有時(shí)會(huì)忘記知識(shí)。此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用模型，把抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象的知識(shí)，利用形象知識(shí)易記性的特點(diǎn)幫助記憶。教師引導(dǎo)學(xué)生利用模型來記憶知識(shí)的關(guān)鍵，就是教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖的方式來建立知識(shí)模型，把抽象的文本變成關(guān)鍵詞、將關(guān)鍵詞分類、提煉出文本中的數(shù)據(jù)、直觀的呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)的變化，并且要讓學(xué)生動(dòng)手寫出或者畫出相關(guān)的圖表。這一過程就可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，使學(xué)生在閱讀這樣的模型時(shí)，能迅速理解知識(shí)。

如在人教版高中生物必修1中，讓學(xué)生嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，是讓學(xué)生在動(dòng)手制作生物模型的過程中感性認(rèn)識(shí)真核細(xì)胞的立體結(jié)構(gòu)，從而深刻理解真核細(xì)胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)。又如在人教版高中生物必修2中讓學(xué)生制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在進(jìn)行模型制作的過程中，學(xué)生不但明白了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，而且在老師的引導(dǎo)下，能較好地理解DNA分子為什么能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，使抽象知識(shí)形象化，很好培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力。再如在學(xué)生學(xué)習(xí)完減數(shù)分裂過程后，教師引導(dǎo)學(xué)生畫出減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期細(xì)胞染色體數(shù)、核DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)變化的坐標(biāo)曲線圖。學(xué)生閱讀圖形時(shí)，會(huì)迅速發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)的變化是：2n→n→2n→n。DNA分子數(shù)的變化是：2n→4n→2n→n。數(shù)據(jù)圖表能直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的變化，學(xué)生能快速地記憶數(shù)據(jù)的變化，染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)減數(shù)分裂開始都是2n，結(jié)束時(shí)都變?yōu)閚。并可以根據(jù)數(shù)據(jù)的變化理解減數(shù)分裂的關(guān)鍵是：染色體（實(shí)質(zhì)是組成染色體的DNA）只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果導(dǎo)致形成的成熟生殖細(xì)胞中染色體數(shù)和DNA數(shù)都比原始生殖細(xì)胞的減少一半。

三、應(yīng)用生物模型培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力

學(xué)生在面對一段抽象文字的時(shí)候，容易把注意力集中到文字的理解上，從而忽略了知識(shí)的延伸。把知識(shí)變成模型以后，這個(gè)模型已經(jīng)概念了文本的所有的知識(shí)，此時(shí)，學(xué)生便可以把注意力放到理解文本以外的內(nèi)容上，可以延伸知識(shí)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助生物模型進(jìn)行發(fā)散，挖掘生物知識(shí)，找到學(xué)習(xí)的方向。

學(xué)生將一段文字歸納為生物模型后，可以借助圖形來發(fā)散知識(shí)，思考相關(guān)的生物問題。

比如教師可引導(dǎo)學(xué)生利用人教版高中生物必修1中有絲分裂細(xì)胞周期模型，讓學(xué)生思考以下幾個(gè)問題：第一，細(xì)胞分裂可分為幾個(gè)階段？每個(gè)階段的計(jì)算周期依據(jù)是什么？學(xué)生經(jīng)過思考，可以理解每一個(gè)細(xì)胞分裂，可以以子細(xì)胞分裂出來為一個(gè)周期。當(dāng)子細(xì)胞分裂出來后，自己就是一個(gè)母細(xì)胞，可以再次分裂。第二，母細(xì)胞與子細(xì)胞是完全一樣的個(gè)體嗎？它會(huì)把哪些基因傳遞給子細(xì)胞？學(xué)生經(jīng)過思考，可以回答母細(xì)胞與子細(xì)胞的基因數(shù)量，體積、形狀一樣，子細(xì)胞就是母細(xì)胞的復(fù)制體。第三，擁有哪些特征的母細(xì)胞可以直接分裂傳承，哪些特征的母細(xì)胞不能直接分裂傳承呢？要回答這個(gè)問題，學(xué)生就必須了解母細(xì)胞的分類問題。教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合模型中細(xì)胞有絲分裂的每個(gè)環(huán)節(jié)挖掘知識(shí)，直至完全理解圖中每個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)。

結(jié) 語

教師要在生物教學(xué)中這樣引導(dǎo)學(xué)生完成生物建模學(xué)習(xí)：第一，要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)地閱讀文本，建立抽象的生物模型。學(xué)生要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)關(guān)鍵詞、將知識(shí)分類、提煉每類知識(shí)的重要內(nèi)容。學(xué)生只有學(xué)會(huì)建立模型，才能理解如何閱讀生物模型。第二，要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用生物模型科學(xué)地學(xué)習(xí)生物知識(shí)。學(xué)生要學(xué)會(huì)應(yīng)用分類記憶的方法高效地記憶知識(shí)，學(xué)會(huì)記住生物模型中的數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)的變化。學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀模型以后，就能從宏觀的角度理解生物知識(shí)。第三，當(dāng)學(xué)生理解了宏觀的生物模型以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散知識(shí)，理解生物模型中每一個(gè)知識(shí)的關(guān)鍵，發(fā)掘知識(shí)結(jié)構(gòu)的不足，定向地學(xué)習(xí)知識(shí)。只要教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用生物模型來學(xué)習(xí)知識(shí)，就能提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的能力。

[1]蔡書學(xué),張艷.生物學(xué)問題分析模型構(gòu)建與提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力初探[J].中學(xué)生物學(xué), 2012，28(9)：28-30.

林忠，男，1969年生，漢族，福建師范大學(xué)生物學(xué)本科畢業(yè)，現(xiàn)為中學(xué)一級教師，從事高中生物教學(xué)工作，主要研究高中生物學(xué)科的有效教學(xué)。