基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略

■江蘇省鹽城市明達高級中學(xué) 周建蘭

核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)出生物學(xué)科的育人價值，學(xué)科育人價值的實現(xiàn)又依賴于教學(xué)。這就需要我們對高中生物教學(xué)進行優(yōu)化，確立核心素養(yǎng)視角，并基于學(xué)生生物核心素養(yǎng)發(fā)展的需要，深入推進生物模型建構(gòu)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)模型，從而在模型建構(gòu)的過程中，受到思維觸動、體悟生物學(xué)習(xí)的科學(xué)方法、自主建構(gòu)并內(nèi)化生物概念、解構(gòu)生物結(jié)構(gòu)、洞悉生物原理、發(fā)現(xiàn)生物學(xué)規(guī)律等?？梢?，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)具有很強的系統(tǒng)性，這就需要我們對高中生物模型建構(gòu)教學(xué)策略進行合理的選擇，使模型建構(gòu)教學(xué)更加貼近生物教學(xué)程序，對接學(xué)生學(xué)情實際，落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

一、示范教學(xué)，搭建模型建構(gòu)教學(xué)支架

目前，不少高中生物教師在實施模型建構(gòu)教學(xué)時，站位較高，往往站在教師的角度去思考問題，忽視學(xué)生實際學(xué)習(xí)能力和教師教學(xué)設(shè)計之間的能力差異。高中模型建構(gòu)教學(xué)屬于一種教學(xué)技術(shù)，不僅需要教師掌握模型建構(gòu)的教學(xué)相關(guān)理論，具備基本的教學(xué)技能，而且需要學(xué)生具備模型建構(gòu)的基本理論，從而實現(xiàn)教師教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生接受結(jié)構(gòu)的均衡性。這就需要我們在實施模型建構(gòu)教學(xué)的初期，重視示范教學(xué)，從而搭建模型建構(gòu)教學(xué)支架，為模型建構(gòu)教學(xué)進行必要的理論和能力鋪墊。

例如，在教學(xué)“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”時，我借助動物細胞，先進行示范教學(xué)，結(jié)合“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”，引入模型概念，并對學(xué)生進行較為系統(tǒng)的模型相關(guān)知識教學(xué)，包括模型的基本類型、模型建構(gòu)過程中應(yīng)該遵循的基本原則等。在示范教學(xué)的基礎(chǔ)上，再進行學(xué)生“按圖索驥”，嘗試建構(gòu)“真核生物細胞的三維結(jié)構(gòu)模型”。學(xué)生在模型建構(gòu)前，對需要的材料、程序和基本要求進行討論，確定材料和需要的工具，明確細胞器的連接方式、不同細胞器的顏色設(shè)定、細胞器基本結(jié)構(gòu)及其特點等。在做好上述準備的基礎(chǔ)上，以小組為單位，協(xié)作建構(gòu)真核細胞結(jié)構(gòu)模型。最后，各個小組之間進行模型展示，并基于展示的模型進行評價，包括建構(gòu)特色和不足，從而提出完善模型的建議，進行二次乃至多次建構(gòu)。

這個環(huán)節(jié)，充分解讀學(xué)情特點，從而根據(jù)學(xué)情和模型建構(gòu)教學(xué)存在的知識和能力差異，借助教師提供的模型進行示范教學(xué)，讓學(xué)生借助直觀的模型，完成對模型建構(gòu)基本概念、基本知識的了解，模型的運用大大降低了理論教學(xué)的難度，也使理論教學(xué)由抽象走向直觀，幫助學(xué)生逐步建立起空間概念；在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對模型進行解構(gòu)，以模型為抓手引導(dǎo)學(xué)生進行模仿式建模，使學(xué)生建模獲得支架，從而引領(lǐng)學(xué)生在借鑒、模仿中，對模型建構(gòu)獲得系統(tǒng)性的認識。采用小組學(xué)習(xí)的方式，發(fā)揮學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)優(yōu)勢，較好地培養(yǎng)了學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識，并降低科學(xué)探究的難度。通過示范教學(xué)，學(xué)生對模型建構(gòu)教學(xué)基本理論、概念，以及模型建構(gòu)的基本流程等，取得了較好的認識，為學(xué)生自主建構(gòu)搭建了較好的平臺。

二、模型類比，實現(xiàn)模型建構(gòu)教學(xué)遷移

高中生物教學(xué)中，涉及很多概念，這些概念是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的理論基礎(chǔ)，也是學(xué)生建模的必要條件。鑒于高中生物理論教學(xué)的抽象性，我們可以運用模型導(dǎo)學(xué)，通過模型建構(gòu)，或者借助模型進行理論教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷從理論到建模，再從建模到理論的完整教學(xué)程序，實現(xiàn)模型建構(gòu)教學(xué)遷移，使生物知識和建模互為支持。

例如，在教學(xué)“大腸桿菌數(shù)量變化”時，如果按照傳統(tǒng)教學(xué)程序，直接實施教學(xué)，不僅教學(xué)難度很大，而且學(xué)生難以實現(xiàn)及時地內(nèi)化。在教學(xué)時，我利用信息技術(shù)手段，展示“澳洲野兔倍增”曲線圖，引導(dǎo)學(xué)生探究其增長的原因，推測增長的大致曲線圖，從而探尋其中隱藏的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，假設(shè)此種情形和“大腸桿菌增長”存在相似性，從而根據(jù)“澳洲野兔倍增”曲線圖推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型。這個環(huán)節(jié)的教學(xué)，先借助學(xué)生容易接受的“澳洲野兔倍增”曲線圖，并借助學(xué)生既有的數(shù)學(xué)知識，推理出數(shù)學(xué)公式，從而為本課教學(xué)內(nèi)容進行較好的鋪墊；在此基礎(chǔ)上，借助類比的方式，在“大腸桿菌數(shù)量變化”和“澳洲野兔倍增”之間建立起關(guān)聯(lián)性，從而使模型建構(gòu)教學(xué)實現(xiàn)遷移，從而得出公式。這一過程，借助模型之間的相通性，引導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)字背后的規(guī)律，促進學(xué)生對所學(xué)知識的理解，并促進學(xué)生思維能力和探究能力發(fā)展，并激發(fā)學(xué)生對生命規(guī)律和活動的探究愿望，強化學(xué)生生命觀念，指導(dǎo)學(xué)生嘗試運用所學(xué)知識解決實際問題。

三、活用類別，提高模型建構(gòu)教學(xué)活性

高中生物模型建構(gòu)在時，不少教師對模型建構(gòu)教學(xué)存在思維定式現(xiàn)象，往往拘泥于某一種模型，不能靈活地凌駕于多種模型間，從而導(dǎo)致模型建構(gòu)教學(xué)效率低下。因此，基于核心素養(yǎng)的高中生物模型建構(gòu)教學(xué)，要重視模型的不同類型，從而根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，以及不同的課型特點，靈活地運用模型。

例如，在教學(xué)“走進細胞”復(fù)習(xí)課時，細胞涉及的知識點相對復(fù)雜，如果不注重知識點之間的架構(gòu)，學(xué)生難以對本課內(nèi)容進行系統(tǒng)的建構(gòu)。鑒于復(fù)習(xí)課課型特點，我擬采用概念圖，它不僅直觀形象，而且在表達信息時能夠做到簡明。于是，我引導(dǎo)學(xué)生抓住“細胞”核心詞匯，作為概念圖的中心，再從細胞類型、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)性原因、生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面，進行知識關(guān)聯(lián)。借助概念圖，原本散亂、零碎的知識得以有機地關(guān)聯(lián)起來，形成清晰的知識框架，有利于學(xué)生進行系統(tǒng)性的建構(gòu)，從而提高復(fù)習(xí)課教學(xué)的有效性，學(xué)生在繪制概念圖的過程中，無形中完成對本課相關(guān)知識的自主建構(gòu)，這樣形成的知識更加靈活。同樣是復(fù)習(xí)課“人類遺傳病”的教學(xué)，由于本課知識與“走進細胞”知識分布特點和結(jié)構(gòu)特點不同，雖然它也是聚焦核心詞匯，即“遺傳病”，但是呈現(xiàn)出并列式結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此，我在進行模型建構(gòu)教學(xué)時，采用思維導(dǎo)圖的方式，根據(jù)遺傳病類型特征，形成“次生主題”，包括染色體異常遺傳病、多基因遺傳病、單基因遺傳病等，再以次生主題為中心，建構(gòu)起相關(guān)的知識體系。

可見，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)要打破單一化思維模式，將模型建構(gòu)教學(xué)推向深入，做到課型不同、知識點不同，采用的類型各不相同，即使是相同的課型，也要根據(jù)知識結(jié)構(gòu)特點，靈活地選擇、擴展模型建構(gòu)教學(xué)領(lǐng)域，提高模型建構(gòu)教學(xué)活性。

四、調(diào)動想象，直指模型建構(gòu)教學(xué)內(nèi)核

高中生物模型建構(gòu)教學(xué)本身具有高度的抽象性，如何在抽象和形象之間建立起聯(lián)系的通道，這就需要我們調(diào)動學(xué)生想象力，使想象力成為抽象和形象之間的橋梁，直指模型建構(gòu)教學(xué)內(nèi)核，引領(lǐng)學(xué)生借助想象力自主完成模型建構(gòu)，并使之成為學(xué)生生物探究、思維發(fā)展的有效手段。

例如，在教學(xué)“有絲分裂”時，我先借助教學(xué)視頻，讓學(xué)生觀看細胞進行的有絲分裂，再引導(dǎo)學(xué)生進行交流，重點交流變化的過程。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力，根據(jù)視頻和想象，繪制出圖式模型，再進行小組展示和交流。在展示過程中進行及時的評價，評價的重點是有沒有突出關(guān)鍵詞，是否存在科學(xué)性錯誤，從而培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)思維和基本能力，并強化學(xué)生生物模型建構(gòu)的嚴謹思想。

五、結(jié)語

總之，高中生物模型建構(gòu)教學(xué)對于發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。然而，模型建構(gòu)教學(xué)具有復(fù)雜性，這就需要我們注重強化學(xué)生建模意識，并遵循模型建構(gòu)教學(xué)由易到難的原則，主動對接學(xué)生認知結(jié)構(gòu)，尋求學(xué)生知識、能力結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的平衡點，提高學(xué)生模型理論素養(yǎng)，并發(fā)揮模型在生物教學(xué)中直觀、形象性的優(yōu)勢，實現(xiàn)生物理論教學(xué)和模型建構(gòu)教學(xué)協(xié)同發(fā)展。需要注意的是，模型建構(gòu)教學(xué)必須保持理性的定位，突出學(xué)生主體性，將模型建構(gòu)教學(xué)直指學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。