研究模型構(gòu)建在生物教學(xué)中的應(yīng)用

黃艷艷

摘 要 生物課程的研究，促使了人類生命的發(fā)展的保障。在生物中構(gòu)建模型是為了更好的建立學(xué)生的思維和動手能力的活動，生物學(xué)習(xí)在高中學(xué)生課程中具有一定的抽象化的思維，所以模型構(gòu)建的方式更有助于學(xué)生養(yǎng)成獨立的科學(xué)認(rèn)知，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生新問題、新知識，在生物學(xué)習(xí)中讓學(xué)生得到思維和動手的全面發(fā)展。筆者在下文中進行了分析。

關(guān)鍵詞 模型構(gòu)建;高中生物;教學(xué);效果

中圖分類號：C41，J714.5???????????????????????????????????????????? 文獻標(biāo)識碼：A????????????????????????????????????????????????? 文章編號：1002-7661（2019）13-0053-01

一、模型構(gòu)建的概述

模型是人們按照科學(xué)研究的特定目的，在一定的假設(shè)條件下，用物質(zhì)形式或思維.形式再現(xiàn)原型客體的某種本質(zhì)特征，諸如關(guān)于客體的某種結(jié)構(gòu)（整體或部分的）、功能、屬性、關(guān)系、過程等。高中生物學(xué)教材《分子與細(xì)胞》關(guān)于模型的定義是：“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的;有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達?！彼^“模型”，是指模擬原型的形式，是為了某種特定的目的而對客觀現(xiàn)象（原型）所做的一種簡化描述。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質(zhì)，從而揭示客觀對象的形態(tài)、特征和本質(zhì)。本課題所研究的生物學(xué)模型是指對生物學(xué)知識或生命現(xiàn)象所做的一種定性或定量的概括性描述，其表達形式可以實物化、形象化或抽象化。

二、物理模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用

以“反射弧生物模型為例，學(xué)生可以將制作好的生物模型貼在底板上，在輸液管中注入適量的清水。演示時，用注射器將紅色液體輸入輸液管中，以水的流動模擬興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。然后將水的流速調(diào)慢，模擬興奮在神經(jīng)中樞上傳導(dǎo)具有延時性。除此之外，學(xué)生還可用另一.種形式演示反射弧的動態(tài)效果，即電路動態(tài)反射弧模型。學(xué)生在塑料板上畫出反射弧形狀，并在其上設(shè)置電路，安裝電學(xué)元件，來模擬人體反射弧的運動。在動態(tài)演示過程中，瞬間開啟或閉合在感受器處的黑色開關(guān)，燈泡亮，效應(yīng)器處的風(fēng)扇開始旋轉(zhuǎn)，持續(xù)閉合，則持續(xù)作用。閉合位于效應(yīng)器處的紅色開關(guān)，無現(xiàn)象。而閉合傳出神經(jīng)效應(yīng)器處的開關(guān)，則傳出神經(jīng)處的燈泡亮，神經(jīng)中樞傳入神經(jīng)處的燈泡不亮。

三、概念模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用

在細(xì)胞分裂這節(jié)課中，如果教師一味地講解各個時期各自的特點，讓學(xué)生去死記硬背，最終使學(xué)生大腦中形成的只是幾個靜態(tài)的畫面，相關(guān)知識支離破碎。在這塊內(nèi)容中存在以下需要辨析的概念：染色質(zhì)、染色體、染色單體同源染色體.四分體。如果教師引導(dǎo)學(xué)生辨析細(xì)胞分裂的相關(guān)概念模型，將為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供明確的導(dǎo)航，能夠促進學(xué)生對這一概念以及概念之間關(guān)系的理解，從而提高課堂復(fù)習(xí)效率。為此，教師構(gòu)建以下概念辨析模型，幫助學(xué)生更好地把握概念之間的關(guān)系，使學(xué)生很容易和其他知識融會貫通，把新掌握的知識納入所建立的知識體系之中。

四、數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用

生態(tài)學(xué)的一般規(guī)律，常常求助于對數(shù)學(xué)模型的研究。例如自然界中種群動態(tài)變化的研究。種群數(shù)量同時受多種因素的影響，因此變化很復(fù)雜。自然界中種群數(shù)量增長通常呈型曲線，研究“S”型曲線會發(fā)現(xiàn)：曲線的形狀表示種群動態(tài)變化趨勢，曲線上任一點的切線的斜率表示變化快慢。當(dāng)種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值（k）時，在該點作曲線的切線，其斜率為0，表示種群的增長率為0。在K/2時，該點的切線的斜率最大，說明此時種群的增長率最大。當(dāng)種群數(shù)量大于K/2時，種群增長速率開始下降?！皊”型曲線實質(zhì)上是指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的疊加。用“s”型曲線恰好能完美地表達種群數(shù)量的動態(tài)變化，明白種群動態(tài)變化的意義可用于指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。利用曲線的數(shù)學(xué)性質(zhì)可以簡潔地描述生物學(xué)上一些復(fù)雜的現(xiàn)象，生命現(xiàn)象是奇妙而抽象的，數(shù)學(xué)曲線是簡單而直觀的。實際問題常常是復(fù)雜多變的，數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生具有一定的探索性和創(chuàng)造性，學(xué)生體會到利用數(shù)學(xué)建模的妙處時，進而會對生物學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。學(xué)生在老師的引導(dǎo)下通過真正“做”科學(xué)的過程，既能學(xué)到知識，又能提高思維能力。

五、構(gòu)建模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用

應(yīng)用實例的運用，將事物更真實的一面展現(xiàn)大家面前最具說服力。而在生物學(xué)教學(xué)中，可以在生物這個特殊的領(lǐng)域中運用特殊的表達方式，在多方面、多角度的層面上去解說問題和解決問題。構(gòu)建模型的運用，可以發(fā)展并完善課堂的不足之處，提高學(xué)習(xí)效率和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)理論思維。模型構(gòu)建的要求：觀察、設(shè)計、考核、建立的過程，更有利于知識的傳播和理解，給了學(xué)生一個獨立思考和創(chuàng)新的空間，在這個空間中可以鍛煉自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。此過程中，獲得觀察延伸、知識拓展、羅列推導(dǎo)的能力。比如：在講述人體精子的形成和卵細(xì)胞的結(jié)合等問題，通過視頻、圖像、模型的形式羅列進行分析探討等，講述生物的屬性和細(xì)胞的分裂等知識，能夠讓學(xué)生對自己的觀點產(chǎn)生強烈的認(rèn)同感，讓學(xué)生形成簡約觀察而深刻的思考探究的嚴(yán)謹(jǐn)模式。

六、結(jié)語

理論的意義和實踐操作的意義是兩個不同的概念，模型的構(gòu)造有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中鞏固理論知識、增強動手能力、創(chuàng)新科學(xué)知識等，有一種強大不可替代的作用。在教學(xué)過程中應(yīng)堅持不懈的努力創(chuàng)新，不斷地去嘗試和學(xué)習(xí)，找到適合自己適合學(xué)生的方法。模型構(gòu)建的應(yīng)用無論是理論還是實踐都給學(xué)生老師帶來了不一樣的概念和創(chuàng)新。

參考文獻：

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