模型構(gòu)建在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐研究

魏丹

摘 要：在高中生物教材中有著豐富的模型資源，本文通過借鑒已有的理論研究和教育教學(xué)方面的研究成果，結(jié)合四川成都市成飛中學(xué)高中生物教學(xué)狀況，采用實(shí)證分析法對模型構(gòu)建課堂教學(xué)有效性進(jìn)行定性和定量的分析研究，以期能夠更有效的解決課堂實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞：模型構(gòu)建 高中生物 應(yīng)用 實(shí)踐

一、研究背景

模型就是采用某種形式來近似地描述或模擬所研究的對象或過程的一種結(jié)構(gòu)。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種形式。在生物課程標(biāo)準(zhǔn)的知識目標(biāo)中，把規(guī)律和模型等方面的知識規(guī)定為學(xué)生必須獲得的基礎(chǔ)知識，并首次將數(shù)學(xué)方法和模型方法列為高中階段科學(xué)方法教育的重要內(nèi)容，明確提出應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會“運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)” 作為高中階段重要的科學(xué)課程之一，高中生物課程的發(fā)展必須與時(shí)俱進(jìn)，以適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需要。[1]

生物課程標(biāo)準(zhǔn)的知識目標(biāo)中，把規(guī)律和模型等方面的知識規(guī)定為學(xué)生必需獲得的基礎(chǔ)知識，并首次將數(shù)學(xué)方法和模型方法列為高中階段科學(xué)方法教育的重要內(nèi)容，明確提出應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會“運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)”：具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中有“嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變化”、在“活動(dòng)建議”中有“用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化” 為了讓學(xué)生輕松地學(xué)好生物課程，達(dá)到課程改革的要求，模型教學(xué)是一種有效方法。通過生物模型教學(xué)，將最基礎(chǔ)、最典型的生物知識、生物問題及其研究方法介紹給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生思考、感悟，讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成的過程，掌握探索生物問題的， 基本方法，提高學(xué)生解決生物實(shí)際問題的能力。[2]

學(xué)生進(jìn)入高中階段后，生物學(xué)習(xí)的內(nèi)容和任務(wù)發(fā)生了很大的變化，而以知識為核心的教學(xué)由于教師過分注意知識的講授，缺乏對學(xué)生進(jìn)行意義的建構(gòu)過程，使得學(xué)生掌握知識、應(yīng)用知識的能力得不到相應(yīng)的鍛煉和發(fā)展。作為高級中學(xué)生物教師，需要?jiǎng)?chuàng)造一種合適的教學(xué)手段，使學(xué)生盡快適應(yīng)高中階段生物學(xué)科的學(xué)習(xí)，是非常重要的。而生物模型教學(xué)，可以使學(xué)生學(xué)會觀察和分析生物現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生歸納推理和演繹推理的思維習(xí)慣的養(yǎng)成，提高學(xué)生建立生物模型、應(yīng)用生物模型，進(jìn)而最終解決問題的綜合能力。[3]

二、研究設(shè)計(jì)

1.調(diào)查目的

為了在高中生物課堂教學(xué)中廣泛開展進(jìn)行模型教學(xué)的實(shí)踐，以便于更有針對制訂開展有效、可行的模型教學(xué)，特此對目前高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。

2.調(diào)查內(nèi)容

（1）目前模型構(gòu)建在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用情況。

（2）高中生物教師對模型、模型方法等概念的掌握情況，及建模、運(yùn)用模型能

（3）高中學(xué)生的建模、運(yùn)用模型的能力。

3.研究方法

問卷調(diào)查法：分教師問卷和學(xué)生問卷

4.調(diào)查對象

（1）高中教師

選擇四川省成都市成飛中學(xué)部分高中生物教師作為研究對象。這些教師大多是在教育一線工作多年，有著豐富的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

（2）高一（一）、高一（二）兩個(gè)班的學(xué)生高一（一）班50人，男生29人，女生21人；高一（二）班52人，男生27人，女生

25人；

5.調(diào)查過程

問卷調(diào)查工作與2015年3月初開始實(shí)施，5月底結(jié)束，歷時(shí)三個(gè)月?？傆?jì)發(fā)放教師問卷12份，11份，有效問卷11份，有效問卷91.67%。發(fā)放學(xué)生問卷102份，收回100份，有效問卷100份，有效問卷的回收率為98.04%。在對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查時(shí)，筆者選定一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間發(fā)放問卷。在調(diào)查的過程中，筆者及時(shí)與被調(diào)查者進(jìn)行溝通，以確保調(diào)查結(jié)果的可靠性，減少無關(guān)因素對調(diào)查結(jié)果的影響。待被調(diào)查者回答完畢后統(tǒng)一收回問卷。

三、高中生物模型教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查及分析

1.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查問卷（教師問卷）結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析

（1）對模型及模型方法的認(rèn)識情況

教師對模型概念及模型方法概念的認(rèn)識情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，只有1.31%的教師非常了解， 21.21%的教師是比較了解，58.12%的生物教師不太了解。

（2）對模型功能的認(rèn)識

有95.17%的教師認(rèn)為模型可以簡化知識，72.11%的教師認(rèn)為模型具有指導(dǎo)實(shí)踐的作用，81.04%的教師認(rèn)為模型可以解釋

現(xiàn)象。

（3）對模型特點(diǎn)的認(rèn)識

有91.89%的教師認(rèn)為模型與原型具有相似性的特點(diǎn)，96.57%的教師認(rèn)為模型具有可驗(yàn)證性，只有49.87%的教師認(rèn)為模型是抽象的。由此可見，教師對模型的抽象性特點(diǎn)的認(rèn)識是不夠的。

（4）課堂教學(xué)中模型的使用情況

在教學(xué)中有63.31%的教師偶爾使用模型，28.76%的教師極少使用模型，10.47%的教師經(jīng)常使用。如此看來，模型教學(xué)方法在課堂教學(xué)中的使用情況是不容樂觀的。

（5）模型教學(xué)對課堂教學(xué)的影響

調(diào)查結(jié)果表明， 有24.18%的教師認(rèn)為模型教學(xué)會大幅度的提高課堂教學(xué)效率，51.03%的教師認(rèn)為會小幅度的提高課堂教學(xué)效率，17.91%的教師不太清楚，3.89%的教師認(rèn)為不會提高教學(xué)效率。

2.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查問卷（學(xué)生問卷）結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析

（1）學(xué)生對模型及模型教學(xué)的認(rèn)識

筆者對高一兩個(gè)學(xué)生的調(diào)查情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，對于生物課的喜好程度、模型及模型方法的認(rèn)識及希望教師在課堂教學(xué)中使用的模型的調(diào)查結(jié)果，高一、高二的情況是基本一致的。對于生物課的喜好程度，有68.21%左右的學(xué)生比較喜歡上生物課，16.09%左右的學(xué)生非常喜歡上生物課，12.11%的學(xué)生不喜歡上生物課，僅有3.59%的學(xué)生極不喜歡生物課；對與模型及模型方法的認(rèn)識情況，有60%左右的學(xué)生不太了解，15%左右的學(xué)生比較了解，20%左右的學(xué)生不了解。

（2）學(xué)生喜歡的模型類型的調(diào)查結(jié)果

學(xué)生喜歡的模型類型有實(shí)物模型、電腦模擬及角色扮演，比較喜歡的模型類型是掛圖、教師板畫、教材中的圖解、示意圖。高一的學(xué)生更喜歡動(dòng)態(tài)模型，不太喜歡靜態(tài)模型。高一新生剛?cè)雽W(xué)，對高中的學(xué)習(xí)和生活充滿著新鮮感，好奇感，興奮的心情會使他們產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和生活態(tài)度，因此，學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)欲望更強(qiáng)烈，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該遵循學(xué)生的心理發(fā)展規(guī)律及認(rèn)知規(guī)律，選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行教學(xué)，最大化的發(fā)揮模型的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]尹靜.高中生物模型教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查與行動(dòng)研究[D].華東師范大學(xué)碩士研究生論文，2010，4

[2]張新海梁厚芝，《試論高中生物教學(xué)中的建模策略》[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào).2010，16（10）P197-198.

[3] 劉畫奇.生物概念圖教學(xué)對高中學(xué)生思維能力影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].陜西師范大學(xué)碩士研究生論文，2009，ll.