靈活利用模型構(gòu)建 提高有效生物教學(xué)

申明鳳

在初中生物教學(xué)中，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，將“數(shù)據(jù)支撐”和“模型導(dǎo)向”作為初中階段生物教學(xué)的指導(dǎo)方針.這樣不僅可以幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)生物知識(shí)的習(xí)慣，更可以在此前提下提升學(xué)生的動(dòng)手能力和邏輯思維能力.在新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求中，構(gòu)建模型已經(jīng)成了學(xué)生學(xué)習(xí)自然科學(xué)學(xué)科的必修能力，物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型是構(gòu)建模型的主要形式.我將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就靈活利用模型構(gòu)建，提高有效生物教學(xué)分享自己的幾點(diǎn)看法.

一、用物理模型可直觀(guān)表達(dá)抽象的生物學(xué)概念

所謂物理模型就是抓住了物體的三態(tài)特性，將生物學(xué)結(jié)構(gòu)以物理學(xué)形態(tài)展現(xiàn)出來(lái)，以達(dá)到對(duì)生物學(xué)結(jié)構(gòu)直觀(guān)體現(xiàn)的目的.

在生物結(jié)構(gòu)中，很大一部分知識(shí)點(diǎn)是基于細(xì)胞層次、微生物層次的，這些生物結(jié)構(gòu)太小，以至于肉眼無(wú)法直接觀(guān)察和研究，在此情況下，物理模型的構(gòu)建可以幫助學(xué)生還原生物結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，通過(guò)這樣的直觀(guān)印象能讓學(xué)生理解細(xì)胞和微生物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).另外，構(gòu)建物理模型的教學(xué)方法可以為學(xué)生打開(kāi)一個(gè)嶄新的接觸生物學(xué)的大門(mén)，讓學(xué)生充分感知到生物學(xué)的奇妙之處，由此學(xué)生自然會(huì)產(chǎn)生好奇心和學(xué)習(xí)生物的欲望，從而引發(fā)學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性.

比如，在教學(xué)《生物和細(xì)胞》這一章節(jié)的時(shí)候，由于學(xué)生無(wú)法親眼看到細(xì)胞，無(wú)法切身感受到細(xì)胞的概念，因此教師講解的內(nèi)容無(wú)法引起學(xué)生的共鳴，學(xué)生也很難快速記住關(guān)于細(xì)胞的知識(shí)點(diǎn)，只能死記硬背.此時(shí)，構(gòu)建細(xì)胞物理模型的必要性就顯現(xiàn)出來(lái)了.教師可以在初步講解完書(shū)本知識(shí)點(diǎn)以后，帶學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，以洋蔥表皮細(xì)胞為例，讓學(xué)生在顯微鏡下研究采集的細(xì)胞，觀(guān)察細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在對(duì)細(xì)胞各組成部分大概認(rèn)識(shí)以后，教師可以組織學(xué)生用橡皮泥搭建細(xì)胞的物理模型，讓學(xué)生在親手構(gòu)建物理模型的過(guò)程中了解各組成部分的形狀和功能，讓學(xué)生對(duì)“細(xì)胞”這一概念有一個(gè)直觀(guān)的認(rèn)識(shí)，為今后深入學(xué)習(xí)生物打好基礎(chǔ).

二、用數(shù)學(xué)模型總結(jié)概括生物學(xué)規(guī)律

數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與物理模型有著本質(zhì)的差異，數(shù)學(xué)模型并不如物理模型那樣看得見(jiàn)摸得著，而是根據(jù)一些急需被證明的理論，構(gòu)建一個(gè)相對(duì)較大的數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)生物學(xué)疑問(wèn)的實(shí)際反饋，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算，得出生物學(xué)內(nèi)在的特定規(guī)律，并通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)來(lái)減少誤差，以求得到一個(gè)最接近生物真實(shí)進(jìn)化、發(fā)展、遺傳變異等的特定規(guī)律.

構(gòu)建數(shù)學(xué)模型在初中生物的教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用.牛頓說(shuō)過(guò)：“數(shù)學(xué)是所有科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ).”在生物學(xué)的教學(xué)中，數(shù)學(xué)模型首先可以幫助學(xué)生運(yùn)用諸如統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率學(xué)等數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)證實(shí)已存在的生物理論，也可以對(duì)尚未成立的理論進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證；其次，數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建可以讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成一套科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究思路，培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行學(xué)習(xí)的思維，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.

比如，在教學(xué)《空氣質(zhì)量與健康》這一章節(jié)時(shí)，教師直接的、沒(méi)有數(shù)據(jù)支撐的講述對(duì)于學(xué)生而言完全沒(méi)有信服力.通過(guò)應(yīng)試化教育之后，也只知道“低下的空氣質(zhì)量有害于身體健康”這一結(jié)果，但是并不知其所以然.所以，教師在教學(xué)該章節(jié)的時(shí)候，可以和學(xué)生一起來(lái)到培養(yǎng)室，分組飼養(yǎng)健康程度一致的小白鼠，但是不同小白鼠所處的環(huán)境里的空氣質(zhì)量都有差異，大致分為5組，空氣質(zhì)量由好到壞編號(hào)為1到5.在飼養(yǎng)的時(shí)間中實(shí)時(shí)記錄小白鼠的身體指標(biāo)和健康狀況，并將所得數(shù)據(jù)繪制成時(shí)間坐標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，從該數(shù)學(xué)模型中觀(guān)察曲線(xiàn)走勢(shì)，以此最終得出“低下的空氣質(zhì)量有害于身體健康”的結(jié)論.

三、利用概念模型可構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)體系

概念模型就像是一張知識(shí)網(wǎng)，將學(xué)生在同章節(jié)設(shè)計(jì)到的知識(shí)點(diǎn)以網(wǎng)狀、線(xiàn)狀等模型體現(xiàn)出來(lái)，幫助學(xué)生快速梳理當(dāng)前章節(jié)中各知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，提高課堂的教學(xué)效率.慨念模型的構(gòu)建是師生雙方共同完成的，教師在這個(gè)過(guò)程中需要幫助學(xué)生找到一個(gè)有效的梳理并理解知識(shí)點(diǎn)的途徑，而學(xué)生則是在構(gòu)建模型的過(guò)程中慢慢養(yǎng)成自主歸納總結(jié)的能力.

例如，在教學(xué)《生物圈》這一章節(jié)時(shí)，教師為學(xué)生畫(huà)出食物鏈就是一個(gè)構(gòu)建概念模型的過(guò)程，可以幫助學(xué)生迅速了解生物圈中各個(gè)層級(jí)生物之間的生存關(guān)系，幫助學(xué)生理解和記憶.

綜上所述，模型構(gòu)建已經(jīng)成為初中生物教學(xué)的主要形式之一，它能有效地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的記憶.并且通過(guò)模型的構(gòu)建，學(xué)生可以深入理解難懂的生物學(xué)概念，這對(duì)剛接觸生物科目的初中生來(lái)說(shuō)是極其關(guān)鍵的.教師可以在抽象知識(shí)的講解中，通過(guò)構(gòu)建模型讓學(xué)生在腦海中建立關(guān)于生物學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的思維導(dǎo)圖，這是提高初中生物學(xué)習(xí)水平的重要武器之一，初中生物教師要充分意識(shí)到這點(diǎn)，然后善于運(yùn)用該方式展開(kāi)有效教學(xué).