淺談高中生物模型構(gòu)建教學(xué)的實(shí)踐

李濤

【摘要】新課改把提高教學(xué)有效性作為高中生物課堂教學(xué)的主要目標(biāo)，但是由于生物學(xué)知識(shí)具有抽象與瑣碎的特點(diǎn)，這就使得很多學(xué)生難以全面、精準(zhǔn)地掌握教材知識(shí)，導(dǎo)致教學(xué)效率難以提高。而將模型構(gòu)建教學(xué)法應(yīng)用到高中生物教學(xué)中，可幫助學(xué)生更加直觀地感受知識(shí)，可明確體現(xiàn)生物學(xué)科的各種規(guī)律，有助于學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的形成。本文就生物模型構(gòu)建教學(xué)的策略，進(jìn)行了細(xì)致的研究。

【關(guān)鍵詞】高中生物 模型構(gòu)建 教學(xué)策略

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）22-0166-02

構(gòu)建模型指的是借助分析將原型中的一些非本質(zhì)聯(lián)系、次要細(xì)節(jié)理想化或簡(jiǎn)化后再現(xiàn)原型中的各種聯(lián)系、功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的一種教學(xué)方法，其可幫助學(xué)生更好地掌握生物學(xué)科的抽象現(xiàn)象及復(fù)雜規(guī)律，從而使得學(xué)生更加直觀形象地感知生命活動(dòng)的本質(zhì)與特點(diǎn)，有助于教學(xué)有效性的提高。那么，在高中生物教學(xué)中如何應(yīng)用模型構(gòu)建教學(xué)法，是教師應(yīng)該深入研究的關(guān)鍵問(wèn)題。

一、概念模型構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用策略

概念模型，是借助文字形式把生物學(xué)科最核心的概念加以闡述，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)教學(xué)的最終目標(biāo)。高中生物課本中的概念關(guān)系圖是最為常見(jiàn)與有代表性的概念模型。教材中的細(xì)胞器共性特征、光合作用能量變化之間的關(guān)系、光合作用過(guò)程、自然選擇學(xué)說(shuō)概念圖等，均是借助概念模型解析生物學(xué)科復(fù)雜知識(shí)的典型。特別是在高中生物復(fù)習(xí)過(guò)程中，經(jīng)常用到的模型構(gòu)建教學(xué)法就是概念模型，可推動(dòng)復(fù)習(xí)教學(xué)效果的大幅優(yōu)化。人教版高中生物教材中就有很多概念，這些概念都具有抽象性與概括性，在實(shí)際教學(xué)中教師如果要求學(xué)生死記硬背的話，就難以讓學(xué)生精準(zhǔn)理解與全面掌握，這就不利于教學(xué)有效性的提升。針對(duì)這一情況，高中生物教師就可利用構(gòu)建模型的方法，引導(dǎo)學(xué)生自主概括與推導(dǎo)出教材中的各種概念，從而加深他們的理解與記憶。比如，在學(xué)習(xí)與《細(xì)胞的能量“通貨”──ATP》有關(guān)的內(nèi)容時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)無(wú)氧呼吸與有氧呼吸有了一定的了解，所以教師可利用“無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的產(chǎn)物是什么”、“無(wú)氧呼吸與有氧呼吸的共同點(diǎn)”、“無(wú)氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)物的性質(zhì)與特點(diǎn)”等問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生，使得他們通過(guò)自主探究的方式，一步步得知ATP的真正來(lái)源。教學(xué)實(shí)踐表明，將概念模型教學(xué)法應(yīng)用到高中生物教學(xué)中，可讓學(xué)生更加深刻地了解教材知識(shí)，可推動(dòng)學(xué)生不斷提高自身的推理能力。

二、物理模型構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用策略

數(shù)學(xué)模型是指根據(jù)生物課程教學(xué)的具體需求，借助數(shù)學(xué)圖像、公式或規(guī)律對(duì)生物概念進(jìn)行精準(zhǔn)而直觀表達(dá)的一種模型。換句話說(shuō)，數(shù)學(xué)模型是用數(shù)學(xué)形式對(duì)生物系統(tǒng)及其性質(zhì)進(jìn)行描述的方式。通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，可使得生物學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科之間具有更為緊密的聯(lián)系，可推動(dòng)生物學(xué)科教學(xué)效果的優(yōu)化。在高中生物課堂教學(xué)中，常用的數(shù)學(xué)模型涵蓋有細(xì)胞分裂周期、酶活性曲線、S型（J型）變化曲線。數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用可合理量化生物知識(shí)，彰顯出了生物教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性。比如，在學(xué)習(xí)人教版高中生物教材必修一中與《細(xì)胞的增殖》有關(guān)內(nèi)容的時(shí)候，很多學(xué)生難以精準(zhǔn)掌握減數(shù)分裂與有絲分裂的特點(diǎn)與類型，而這部分內(nèi)容是進(jìn)一步學(xué)習(xí)本章節(jié)其他知識(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)這一問(wèn)題，教師就利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方式幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)兩種類型的分裂方式。減數(shù)分裂主要研究的是生殖細(xì)胞，像卵細(xì)胞與精子的分裂類型。而減數(shù)分裂的體細(xì)胞，研究的內(nèi)容主要是從精原細(xì)胞—初級(jí)精母細(xì)胞—次級(jí)精母細(xì)胞—精子細(xì)胞的形成過(guò)程。減數(shù)分裂中，DNA與染色體的含量都在發(fā)生不斷變化。有絲分裂的過(guò)程可劃分為前期、中期、后期與末期，在各個(gè)階段中染色體數(shù)量與DNA含量都在發(fā)生變化。要想讓學(xué)生更加深刻地理解相關(guān)知識(shí)，教師就可引導(dǎo)學(xué)生繪制對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，學(xué)生可明確兩種分裂方式的差異性：起點(diǎn)與終點(diǎn)在相同水平位置的為有絲分裂，否則為減數(shù)分裂。另一方面，通過(guò)變化曲線還可判斷出DNA與染色體，具體來(lái)講突變的曲線是染色體，傾斜的曲線是DNA（由于DNA分裂過(guò)程需要相應(yīng)的時(shí)間）。

三、數(shù)學(xué)模型構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用策略

物理模型是指借助對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的簡(jiǎn)化描述，使得學(xué)習(xí)對(duì)象可以實(shí)物與圖形的形式出現(xiàn)，從而使得學(xué)習(xí)者可更好掌握學(xué)習(xí)對(duì)象特點(diǎn)的一種教學(xué)形式。在高中生物課本中，有代表性的物理模型有對(duì)細(xì)胞分裂進(jìn)行演示的橡皮泥模型、細(xì)胞膜的鑲嵌流動(dòng)模型、DNA分子結(jié)構(gòu)模型等。在日常教學(xué)中，教師可選擇簡(jiǎn)單的模型，引導(dǎo)學(xué)生參與建模訓(xùn)練，以幫助學(xué)生深刻理解相關(guān)生物概念。比如，在學(xué)習(xí)人教版高中生物教材《幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能》相關(guān)內(nèi)容的時(shí)候，教師就可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材圖片，借助乒乓球、可樂(lè)瓶、橡皮泥等器材嘗試構(gòu)建細(xì)胞器模型。通過(guò)合理分工，安排一些學(xué)生制作內(nèi)質(zhì)網(wǎng)模型，指導(dǎo)他們壓平橡皮泥并制作出褶皺形狀，然后為模型涂上色彩，這就構(gòu)建成了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)模型。在構(gòu)建內(nèi)質(zhì)網(wǎng)模型的過(guò)程中，學(xué)生可了解到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)屬于折疊體單層膜，是生物膜相互連通而成的小管狀系統(tǒng)或片層隙狀系統(tǒng)。這就可讓學(xué)生對(duì)幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能有更清晰、明了的掌握。

總之，模型構(gòu)建教學(xué)法是一種全新的教學(xué)模式，將其應(yīng)用到高中生物學(xué)科教學(xué)中，可幫助學(xué)生更加精準(zhǔn)、直觀與科學(xué)地掌握生物知識(shí)之間的聯(lián)系及本質(zhì)規(guī)律，有助于教學(xué)有效性的顯著優(yōu)化，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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