生物模型在高中核心概念教學(xué)中的應(yīng)用

朱旭

（廣東省珠海市香洲區(qū)北京師范大學(xué)（珠海）附屬高級中學(xué) 廣東 珠海 519000）

【摘要】 生物模型包括物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型，利用這三類模型開展高中生物教學(xué)，可以幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)的核心概念，建立知識體系，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 生物模型 核心概念 生物科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）04-078-01

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，生物學(xué)知識呈現(xiàn)爆炸式增長。這就要求高中課程內(nèi)容既要反映時代的特點和科技的進步，又要在有限的課時中讓學(xué)生學(xué)習(xí)最有價值的生物學(xué)知識，“少而精”就成為課程設(shè)計和實施的追求。面對生物學(xué)中核心概念的教學(xué)，生物模型的應(yīng)用成為教學(xué)中的手段。應(yīng)用各種生物模型創(chuàng)設(shè)問題情境，有利于學(xué)生建立、理解及應(yīng)用重要核心概念，還能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固生物學(xué)重要概念，建立核心概念體系，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.生物模型與核心概念

生物模型是采用“簡化”和“理想化”的方法將生物學(xué)研究對象（原型）的一些次要細(xì)節(jié)和非本質(zhì)聯(lián)系舍去，用一種能反映原型本質(zhì)特性的理想物質(zhì)（過程）或假想結(jié)構(gòu)描述原型。根據(jù)模型的性質(zhì)及其建構(gòu)方法，可以將課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)及人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·生物》涉及的生物模型劃分為以下類型，如圖1.

北師大的劉恩山教授認(rèn)為“核心概念是基于整個課標(biāo)某個主題的知識框架中概括總結(jié)出來的，強調(diào)概念之間的關(guān)聯(lián)與概念體系的結(jié)構(gòu)?！彼詫τ诤诵母拍畹慕虒W(xué)，可以充分利用各種生物模型，可以起到畫龍點睛的效果。

1.1概念模型

概念模型是以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式描述、闡明生物生命活動的規(guī)律與機理。概念模型的圖示具有直觀化、模式化的特點，由箭頭等符號將文字或關(guān)鍵詞簡明扼要地連接起來。概念模型可以直觀形象地揭示生物及其生命活動過程的主要特或本質(zhì)。概念模型可以把抽象概念之間的復(fù)雜聯(lián)系，用簡單直觀的圖示進行描述。一般借助幾何線性來連接，這些線條就是概念之間本質(zhì)聯(lián)系的具體化。如生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)概念模型的構(gòu)建。

使用各種“連線”把原本零碎的生物學(xué)概念歸納在一起，是形成知識體系最常用的簡單方法，這個過程除了羅列并區(qū)分核心概念，還要注意選用適當(dāng)?shù)倪B線來準(zhǔn)確描述它們之間的關(guān)系。如突破下丘腦在生命活動調(diào)節(jié)中的作用構(gòu)建的概念模型。

在探討有關(guān)生命的能量的問題時?？梢越柚疽鈭D、知識網(wǎng)絡(luò)圖等概念模型進行比較，可以借鑒以下步驟完成構(gòu)建：找點——查找相關(guān)知識點；連線——思考知識點之間的聯(lián)系；建網(wǎng)——構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)；補漏——糾錯補缺。如綠色植物對能量的利用模型。

1.2物理模型

物理模型是根據(jù)相似原理，把真實事物按比例放大或縮小制成的模型，它可以模擬真實事物的某些功能和性質(zhì)。由于物理模型要根據(jù)實物的形狀、顏色、大小比例及特征來制作，能體現(xiàn)實物的順序和位置，能真實、形象地反映研究對象，更加直觀地幫助學(xué)生熟悉對象的各個特征、微觀結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系，在建構(gòu)模型過程中掌握生命現(xiàn)象的本質(zhì)。

1.3數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型通過各種數(shù)學(xué)形式對生命現(xiàn)象量化，運用邏輯推理求解和運算達到對生命現(xiàn)象進行研究。數(shù)學(xué)方程式或坐標(biāo)曲線作為描述一個系統(tǒng)或其性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式是聯(lián)系實際問題與數(shù)學(xué)的橋梁，具有解釋、判斷和預(yù)測等重要功能。數(shù)學(xué)模型可以利用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號建立函數(shù)表達式，也可通過圖表、圖像、框圖等把對象的本質(zhì)特征具體化。

利用好三類生物模型可以幫助生物教師更好地解決生物學(xué)基礎(chǔ)知識與生物學(xué)核心概念之間的關(guān)系，模型的建構(gòu)的目的在于歸納知識、訓(xùn)練思維和培養(yǎng)能力，我們在教學(xué)過程中要不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自我建構(gòu)生物模型，不斷的修正和改編，讓學(xué)生形成和具備模型建構(gòu)的思想，提高學(xué)生獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、科學(xué)探究能力、交流與合作的能力以及批判性思維能力，促進學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的不斷提升。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（修訂稿），2016.

[2]劉恩山，汪忠.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）解讀[M].南京：江蘇教育出版社，2004：237-238.

[3]朱曉琳，生物學(xué)核心概念的界定和基本劃分——以現(xiàn)行人教版高中必修教材為例.《生物學(xué)教學(xué)》，2010，35（12）：20-22.

[4]陳欣，概念模型在高中生物學(xué)重要概念教學(xué)中的應(yīng)用.《中學(xué)生物教學(xué)》，2014，10：16-17.